Protein Moleküler Ağırlık Hesaplayıcı | Ücretsiz MW Aracı

Protein Molekül Ağırlığı Hesaplayıcı

Protein molekül ağırlığı hesaplayıcı, bir proteinin kütlesini amino asit dizisinden bulur. Sonuç, moleküler kütle için standart birim olan Dalton (Da) cinsinden verilir. Bir Dalton, tek bir hidrojen atomunun kütlesine yakındır.

Molekül ağırlığı, günlük laboratuvar çalışmalarında önemlidir. Araştırmacının SDS-PAGE için jel yüzdelerini seçmesine, jel filtrasyonu için uygun kolonu belirlemesine ve kütle spektrometrisi sonucunun beklenen proteinle eşleşip eşleşmediğini kontrol etmesine yardımcı olur. Hesaplayıcının verdiği değer yalnızca diziye dayanan teorik ağırlıktır. Gerçek proteinler, protein oluştuktan sonra meydana gelen ve translasyon sonrası modifikasyonlar olarak adlandırılan kimyasal eklemeler nedeniyle daha ağır olabilir. Bunlar tek bir fosfat grubu için birkaç Daltondan, ağır şeker zincirleri için on binlerce Daltona kadar değişebilir.

Protein molekül ağırlığı nasıl hesaplanır?

Formül

$MW_{protein} = \sum_{i=1}^{n} MW_{residue_i} + MW_{water}$

Bir zincirdeki her amino asit, serbest amino asidin ağırlığına değil, rezidü ağırlığına katkıda bulunur. İki amino asit peptit bağıyla birleştiğinde, tepkime bir su molekülü açığa çıkarır. Rezidü ağırlıklarında bu su zaten çıkarılmıştır; bu nedenle dizi toplamı, tüm iç peptit bağlarını otomatik olarak hesaba katar.

Rezidüler toplandıktan sonra bir su molekülü (18,010565 Da) yeniden eklenir. Bu, zincirin iki serbest ucunu kapsar: başlangıçtaki hidrojen atomu (N-ucu) ve sondaki hidroksil grubu (C-ucu).

Yaygın bir hata, her peptit bağı için suyu çıkardıktan sonra ayrıca bir su molekülü daha eklemektir. Aşağıdaki rezidü ağırlıklarında su zaten çıkarılmış olduğundan, bu işlem su kaybını iki kez hesaba katar. Hesaplamadaki tek su terimi, sonunda eklenen tek su molekülüdür.

Amino asit rezidü ağırlıkları

Bunlar, 20 standart amino asit için Dalton cinsinden monoisotopik rezidü kütleleridir:

Uygulamalı örnek

Alanin-Glisin-Serin adlı kısa zinciri AGS olarak yazalım.

1. Rezidü ağırlıklarını toplayın: 71,03711 + 57,02146 + 87,03203 = 215,0906 Da.
2. Zincirin iki ucu için bir su molekülü ekleyin: 215,0906 + 18,010565 = 233,101165 Da.
3. İki ondalık basamağa yuvarlandığında AGS'nin molekül ağırlığı 233,10 Da olur.

Bu tripeptitteki iki peptit bağı için fazladan su çıkarılmaz. Bu kayıp, 1. adımda kullanılan üç rezidü ağırlığına zaten dahil edilmiştir.

Protein molekül ağırlığı hesaplayıcı nasıl kullanılır?

1. Standart tek harfli amino asit kodlarını kullanarak bir dizi girin; örneğin MVKMDVYKGSSIGDSMSRSM. Büyük ve küçük harflerin ikisi de çalışır.
2. Hesaplayıcı, dizi yazılırken diziyi kontrol eder ve 20 standart koddan biri olmayan karakterleri işaretler.
3. Molekül ağırlığını Dalton cinsinden, dizi uzunluğunu ve amino asit bileşiminin dökümünü gösterir.
4. Sonuçlar, laboratuvar defterlerine veya raporlara eklenmek üzere tek tıklamayla kopyalanabilir.

UniProt gibi bir veritabanından dizi yapıştırmadan önce FASTA başlık satırını (> ile başlayan satır) ve hizalama yazılımlarındaki konum numaralarını kaldırın. X, B, Z ve J harfleri standart amino asit kodları değildir ve reddedilir; hesaplama yapmadan önce bunları belirli bir amino asitle değiştirin.

Protein molekül ağırlığı neden önemlidir?

• Jel elektroforezi (SDS-PAGE): 20 kDa altındaki küçük proteinlerin iyi ayrılması için daha yüksek yüzdeli jel gerekir; 100 kDa üzerindeki büyük proteinler için daha düşük yüzde gerekir.
• Jel filtrasyonu: Bir proteinin molekül ağırlığı aralığı, onu uygun şekilde ayıracak kolon reçinesini belirler.
• Kütle spektrometrisi: Hesaplanan ağırlık, kimliği doğrulamak veya beklenmeyen değişiklikleri saptamak için ölçülen ağırlıkla karşılaştırılır.
• Peptit sentezi: Molekül ağırlığı, her bir birleştirme adımı için gereken başlangıç maddesinin kesin miktarını belirler.
• Tampon ve doz hesaplamaları: Molarite ile kütle derişimi arasında dönüşüm yapmak için molekül ağırlığı gerekir.

Sınırlamalar

Hesaplayıcı yalnızca diziye dayanan teorik bir ağırlık verir. Şunları içermez:

• Translasyon sonrası modifikasyonlar; glikozilasyonda eklenen şeker zincirleri veya fosforilasyonda eklenen fosfat grupları bunlara örnektir. Bunlar elle eklenmeli veya kütle spektrometrisiyle ölçülmelidir.
• Disülfid bağları. İki sistein rezidüsü arasındaki her bağ, bağ başına yaklaşık 2,02 Da olmak üzere iki hidrojen atomunu uzaklaştırır. Hesaplayıcı, tüm sisteinlerin bağlanmamış olduğunu varsayar.
• Standart olmayan amino asitler; selenosistein veya pirolizin gibi amino asitler ile hidroksiprolin gibi kimyasal olarak modifiye edilmiş rezidüler bunlara dahildir.
• Kofaktörler; hem grupları veya proteine bağlı metal iyonları bunlara örnektir.

Sık sorulan sorular

Protein molekül ağırlığı nedir? Bir proteinin toplam kütlesidir ve genellikle Dalton (Da) veya kilodalton (kDa) cinsinden verilir; burada 1 kDa, 1.000 Da'ya eşittir. Dizideki amino asit rezidü ağırlıklarının toplamına, zincirin iki ucu için bir su molekülü eklenmesine eşittir.

Formül neden suyu çıkarmak yerine ekler? Peptit bağı oluşumu bir su molekülü açığa çıkarır ve toplamda kullanılan rezidü ağırlıklarında bu su zaten çıkarılmıştır. Bitmiş zincirin iki ucundaki serbest hidrojen ve hidroksil gruplarını hesaba katmak için yalnızca sonunda bir su molekülü yeniden eklenir.

Hesaplanan ağırlık ne kadar doğrudur? Kimyasal modifikasyonu olmayan bir protein için hesaplama, kullanılan amino asit kütlelerinin hassasiyeti ölçüsünde doğrudur; genellikle Daltonun bir kesri içindedir. Glikozilasyon veya disülfid bağları gibi modifikasyonlara sahip gerçek proteinlerin ağırlığı, hesaplanan değerden farklı olur.

Hesaplayıcı modifiye edilmiş veya standart olmayan amino asitleri işleyebilir mi? Hayır. Yalnızca 20 standart amino asidi destekler. Selenosistein, pirolizin ve diğer modifiye rezidüler tanınmaz; bunlar elle düzeltme yapılarak veya özel bir araç kullanılarak hesaplanmalıdır.

Daltonları kilodaltona nasıl dönüştürürüm? 1.000'e bölün. 25.000 Da ağırlığındaki bir protein 25 kDa'dır. Makalelerde küçük peptitler için genellikle Da, daha büyük proteinler için kDa kullanılır.

Jel veya kütle spektrometrisi sonucum neden hesaplanan ağırlıkla eşleşmiyor? En yaygın nedenler translasyon sonrası modifikasyonlar, disülfid bağları veya translasyondan sonra daha kısa ve olgun bir forma parçalanmış bir proteindir. Bir başka neden, kütle türlerinin uyuşmamasıdır. Bu hesaplayıcı, her atomun en hafif izotopunu kullanan monoisotopik kütleyi bildirir. ExPASy ProtParam da dahil olmak üzere diğer birçok araç bunun yerine ortalama kütleyi bildirir. Ortalama kütle daha yüksektir: kısa bir peptit için 1 Da'nın altında, büyük bir protein için ise onlarca Dalton daha yüksek olabilir. SDS-PAGE, çok asidik veya çok bazik proteinlerde bandı yanıltıcı bir konumda da gösterebilir; bu nedenle molekül ağırlığı yalnızca yaklaşık olarak tahmin edilebilir.