अमीनो एसिड अनुक्रमों से प्रोटीन का आणविक भार परिकलित करें। जैव रसायन विज्ञान अनुप्रयोगों के लिए kDa, डाल्टन और g/mol इकाइयों में प्रोटीन द्रव्यमान निर्धारित करें।
प्रोटीन आणविक भार कैलकुलेटर जैव रसायन विज्ञान, आणविक जीव विज्ञान और संबंधित वैज्ञानिक विषयों में शोधकर्ताओं, छात्रों और पेशेवरों के लिए एक आवश्यक गणनात्मक उपकरण के रूप में कार्य करता है। यह कैलकुलेटर अमीनो एसिड संरचना का विश्लेषण करके प्रोटीन के आणविक द्रव्यमान को निर्धारित करता है, किलोडाल्टन (kDa), एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (u), और ग्राम प्रति मोल (g/mol) सहित मानक इकाइयों में परिणाम प्रदान करता है। प्रोटीन आणविक भार को समझना जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस व्याख्या, क्रोमैटोग्राफी विधि विकास, प्रोटीन शुद्धिकरण रणनीति डिजाइन और संरचनात्मक जीव विज्ञान अध्ययन सहित कई प्रयोगशाला तकनीकों और विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं के लिए मौलिक है। प्रोटीन पेप्टाइड बंधों द्वारा जुड़े अमीनो एसिड की लंबी श्रृंखलाओं से मिलकर बनते हैं, बीस मानक अमीनो एसिड में से प्रत्येक कुल प्रोटीन द्रव्यमान में अपना विशिष्ट आणविक भार योगदान देता है। कैलकुलेटर अमीनो एसिड अनुक्रम इनपुट स्वीकार करके संचालित होता है, या तो एकल-अक्षर कोड के रूप में या संभावित रूप से तीन-अक्षर संक्षिप्तीकरण, फिर पेप्टाइड बंध निर्माण के दौरान पानी के अणुओं के नुकसान के लिए लेखांकन करते हुए व्यक्तिगत द्रव्यमान का योग करता है। यह स्वचालन थकाऊ मैन्युअल गणना को समाप्त करता है और जटिल प्रोटीन अनुक्रमों में बड़ी संख्या में अमीनो एसिड अवशेषों को मैन्युअल रूप से जोड़ते समय होने वाली त्रुटियों को कम करता है।
प्रोटीन आणविक भार कैलकुलेटर द्वारा नियोजित गणना पद्धति स्थापित जैव रासायनिक सिद्धांतों का पालन करती है। प्रत्येक अमीनो एसिड में इसकी विशिष्ट परमाणु संरचना द्वारा निर्धारित एक विशेषता आणविक भार होता है। उदाहरण के लिए, ग्लाइसिन (G), सबसे छोटा अमीनो एसिड, लगभग 75 Da का आणविक भार रखता है, जबकि ट्रिप्टोफैन (W), सबसे बड़ा मानक अमीनो एसिड, लगभग 204 Da वजन करता है। जब प्रोटीन संश्लेषण के दौरान अमीनो एसिड पेप्टाइड बंधों को बनाने के लिए जुड़ते हैं, तो एक संघनन प्रतिक्रिया होती है जहां प्रत्येक बंध के लिए एक पानी का अणु (18 Da) जारी किया जाता है। इसलिए, एक प्रोटीन का आणविक भार केवल इसके घटक अमीनो एसिड भार के योग के बराबर नहीं है, बल्कि उस योग घटा 18 Da प्रत्येक पेप्टाइड बंध के लिए बराबर है (जो अमीनो एसिड की संख्या घटा एक के बराबर है)। कैलकुलेटर स्वचालित रूप से इस समायोजन को करता है, सटीक आणविक भार प्रदान करता है जो निर्मित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के वास्तविक द्रव्यमान को दर्शाता है। परिणाम आमतौर पर एक साथ कई इकाइयों में प्रस्तुत किए जाते हैं: डाल्टन (Da) या किलोडाल्टन (kDa) प्रोटीन रसायन विज्ञान में पसंदीदा इकाइयां हैं, 1 kDa 1,000 Da के बराबर है; एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाइयां (u) संख्यात्मक रूप से डाल्टन के समान हैं; और ग्राम प्रति मोल (g/mol) संख्यात्मक रूप से डाल्टन के बराबर है लेकिन अवोगाद्रो की संख्या अणुओं के प्रति द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है।
प्रोटीन आणविक भार गणनाओं के व्यावहारिक अनुप्रयोग जैव रासायनिक अनुसंधान और जैव प्रौद्योगिकी में फैले हुए हैं। प्रोटीन शुद्धिकरण में, सटीक आणविक भार जानना उपयुक्त क्रोमैटोग्राफी मैट्रिक्स, उचित आणविक भार कटऑफ के साथ अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली, और उपयुक्त भिन्नीकरण सीमा के साथ जेल निस्पंदन स्तंभों का चयन मार्गदर्शित करता है। इलेक्ट्रोफोरेसिस तकनीकें जिनमें SDS-PAGE और आइसोइलेक्ट्रिक फोकसिंग शामिल हैं, उचित व्याख्या के लिए आणविक भार जानकारी पर निर्भर करती हैं, प्रोटीन अपने आणविक भार के व्युत्क्रमानुपाती दर पर जेल के माध्यम से पलायन करते हैं। द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री प्रयोग प्रोटीन पहचान की पुष्टि करने, शुद्धता का आकलन करने और सैद्धांतिक भविष्यवाणियों से देखे गए द्रव्यमान की तुलना करके पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों का पता लगाने के लिए गणना की गई आणविक भार का उपयोग करते हैं। संरचनात्मक जीव विज्ञान अनुप्रयोग जिनमें एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी और NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी शामिल हैं, प्रयोगात्मक परिणामों की व्याख्या और प्रोटीन संरचनाओं को मॉडलिंग करते समय आणविक भार डेटा का उपयोग करते हैं। पुनः संयोजक प्रोटीन अभिव्यक्ति योजना के लिए उपज का अनुमान लगाने, द्रव्यमान मापन से दाढ़ सांद्रता की गणना करने और उपयुक्त टैग के साथ उपयुक्त अभिव्यक्ति वेक्टर डिजाइन करने के लिए आणविक भार ज्ञान की आवश्यकता होती है। नैदानिक और निदान अनुप्रयोग बायोमार्कर पहचान, फार्मास्युटिकल विकास और चिकित्सीय प्रोटीन लक्षण वर्णन के लिए आणविक भार जानकारी का लाभ उठाते हैं।
अपशिष्ट जल प्रबंधन, पालतू जानवरों की देखभाल और जैविक विज्ञान के लिए विशेष कैलकुलेटर
Explore Categoryप्रोटीन आणविक भार कैलकुलेटर रासायनिक वास्तविकता को शामिल करता है कि पेप्टाइड बंध निर्माण में संघनन प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं जो पानी के अणुओं को जारी करती हैं, अंतिम आणविक भार को प्रभावित करती हैं। जब मुक्त अमीनो एसिड व्यक्तिगत रूप से मौजूद होते हैं, तो प्रत्येक में एक छोर पर एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH) और दूसरे छोर पर एक अमीनो समूह (-NH2) होता है, साथ ही उनकी विशेषता पक्ष श्रृंखलाएं। प्रोटीन संश्लेषण के दौरान, एक अमीनो एसिड का कार्बोक्सिल समूह अगले अमीनो एसिड के अमीनो समूह के साथ प्रतिक्रिया करता है, एक पेप्टाइड बंध (-CO-NH-) बनाता है और प्रक्रिया में एक पानी का अणु (H2O, आणविक भार 18 Da) जारी करता है। यदि आप केवल एक प्रोटीन अनुक्रम में सभी अमीनो एसिड के आणविक भार का योग करते हैं, तो आप वास्तविक प्रोटीन द्रव्यमान को अधिक अनुमानित करेंगे क्योंकि आप उन परमाणुओं की गिनती करेंगे जो वास्तव में पानी के रूप में हटा दिए गए थे। n अमीनो एसिड युक्त एक प्रोटीन के लिए, n-1 पेप्टाइड बंध हैं, जिसका अर्थ है n-1 पानी के अणु जारी किए गए हैं। कैलकुलेटर स्वचालित रूप से प्रत्येक पेप्टाइड बंध के लिए 18 Da घटाता है जो व्यक्तिगत अमीनो एसिड भार के योग से बनता है (कुल 18 × (n-1) Da)। यह सुधार सुनिश्चित करता है कि गणना की गई आणविक भार निर्मित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के वास्तविक द्रव्यमान को सटीक रूप से दर्शाता है।
प्रोटीन आणविक भार कई संबंधित लेकिन विशिष्ट इकाइयों में व्यक्त किए जाते हैं, प्रत्येक विशिष्ट अनुप्रयोगों और संदर्भों के साथ। डाल्टन (Da), जॉन डाल्टन के नाम पर, एक कार्बन-12 परमाणु के द्रव्यमान के बारहवें भाग के रूप में परिभाषित किया गया है और जैव रसायन विज्ञान में मौलिक इकाई के रूप में कार्य करता है। एक डाल्टन लगभग 1.66054 × 10^-24 ग्राम के बराबर है। किलोडाल्टन (kDa) 1,000 डाल्टन के बराबर है और आमतौर पर प्रोटीन के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि अधिकांश प्रोटीन में हजारों से लेकर सैकड़ों हजारों डाल्टन रेंज में आणविक भार होता है, जो kDa को अभिव्यक्ति के लिए अधिक सुविधाजनक बनाता है (उदाहरण के लिए, 50 kDa कहना 50,000 Da से सरल है)। एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई (u), पूर्व में परमाणु द्रव्यमान इकाई (amu) कहा जाता था, तकनीकी रूप से आणविक भार के लिए SI इकाई है और संख्यात्मक रूप से डाल्टन के समान है (1 u = 1 Da), हालांकि 'डाल्टन' जैव रासायनिक संदर्भों में पसंद किया जाता है। ग्राम प्रति मोल (g/mol) एक मोल (अवोगाद्रो की संख्या, 6.022 × 10^23 अणु) पदार्थ के द्रव्यमान को व्यक्त करता है। संख्यात्मक रूप से, g/mol में आणविक भार डाल्टन में भार के बराबर है (उदाहरण के लिए, 50,000 Da आणविक भार वाले एक प्रोटीन का मोलर द्रव्यमान 50,000 g/mol है), रूपांतरण को सीधा बनाता है।
गणना की गई सैद्धांतिक आणविक भार और प्रयोगात्मक रूप से देखे गए आणविक भार के बीच विसंगतियां कई जैविक और रासायनिक कारकों से उत्पन्न होती हैं। पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन (PTMs) अंतर का सबसे सामान्य स्रोत का प्रतिनिधित्व करते हैं, क्योंकि प्रोटीन संश्लेषण के बाद विभिन्न रासायनिक संशोधनों से गुजरते हैं जो मूल अनुक्रम कैलकुलेटर भविष्यवाणी नहीं कर सकता है। ग्लाइकोसिलेशन एकल मोनोसेकेराइड से जटिल शाखित ओलिगोसेकेराइड तक चीनी अणुओं को जोड़ता है, संभावित रूप से प्रोटीन द्रव्यमान में 1-30 kDa या अधिक जोड़ता है। फॉस्फोराइलेशन फॉस्फेट समूह जोड़ता है (प्रति संशोधन लगभग 80 Da)। एसिटाइलेशन, मिथाइलेशन, सर्वव्यापीकरण, और अन्य संशोधन प्रत्येक अतिरिक्त द्रव्यमान में योगदान करते हैं। सिस्टीन अवशेषों के बीच डाइसल्फ़ाइड बंध निर्माण मामूली द्रव्यमान कमी (लगभग 2 Da प्रति बंध) का कारण बनता है क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु खो जाते हैं। प्रोटीन परिपक्वता के दौरान प्रोटियोलिटिक विभाजन संकेत पेप्टाइड्स, प्रो-डोमेन, या आंतरिक अनुक्रम को हटा देता है, गणना की गई पूर्ण-लंबाई मूल्य से आणविक भार को कम करता है। कुछ प्रोटीन बड़े अग्रदूतों के रूप में संश्लेषित होते हैं जो प्रसंस्करण से गुजरते हैं। कसकर बंधे धातु आयन, कोफैक्टर, या प्रोस्थेटिक समूह की उपस्थिति अमीनो एसिड अनुक्रम में जिम्मेदार नहीं द्रव्यमान जोड़ती है। प्रोटीन ओलिगोमेराइजेशन का मतलब है कि कार्यात्मक प्रोटीन डाइमर्स, टेट्रामर्स, या उच्च-क्रम परिसरों के रूप में मौजूद हो सकते हैं जो मोनोमर वजन के गुणक के आणविक भार के साथ होते हैं।
प्रोटीन आणविक भार कैलकुलेटर अमीनो एसिड अनुक्रम के आधार पर अनमॉडिफाइड पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के सैद्धांतिक द्रव्यमान के लिए अत्यधिक सटीक भविष्यवाणियां प्रदान करते हैं, परिशुद्धता केवल गणना में उपयोग किए गए अमीनो एसिड आणविक भार की सटीकता तक सीमित है (आमतौर पर कई दशमलव स्थानों के लिए सटीक)। संशोधनों के बिना एक शुद्ध अमीनो एसिड अनुक्रम के लिए, गणना की गई मूल्य 0.1% से कम की माप अनिश्चितता के भीतर सही आणविक भार का प्रतिनिधित्व करता है। हालांकि, कैलकुलेटर की कई महत्वपूर्ण सीमाएं हैं जिन्हें उपयोगकर्ताओं को समझना चाहिए। वे केवल प्राथमिक अमीनो एसिड अनुक्रम के द्रव्यमान की गणना करते हैं और विशेष रूप से ऐसा करने के लिए डिजाइन किए गए या जब तक उपयोगकर्ता मैन्युअल रूप से संशोधन द्रव्यमान नहीं जोड़ता है, तब तक पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधनों की भविष्यवाणी या लेखा नहीं कर सकते हैं। कैलकुलेटर मानक अमीनो एसिड मानते हैं और गैर-मानक अमीनो एसिड, संशोधित अवशेष, या कुछ जीवों में पाए जाने वाले असामान्य अमीनो एसिड को स्वचालित रूप से संभाल नहीं सकते हैं जब तक कि इन्हें स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं किया जाता है। वे संरचनात्मक प्रभावों के लिए जिम्मेदार नहीं हैं, क्योंकि प्रोटीन फोल्डिंग द्रव्यमान को नहीं बदलती है लेकिन जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस जैसी तकनीकों के माध्यम से प्रयोगात्मक मापन को प्रभावित कर सकती है जहां आकार प्रवास को प्रभावित करता है।
प्रोटीन आणविक भार जानकारी प्रयोगशाला अनुसंधान और जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों में कई महत्वपूर्ण कार्य करती है। प्रोटीन शुद्धिकरण में, आणविक भार उपयुक्त भिन्नीकरण सीमा के साथ आकार-बहिष्करण क्रोमैटोग्राफी स्तंभ, एकाग्रता और बफर विनिमय के लिए उपयुक्त आणविक भार कटऑफ के साथ अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली, और उचित छिद्र आकार के साथ डायलिसिस झिल्ली के चयन का मार्गदर्शन करता है। इलेक्ट्रोफोरेसिस अनुप्रयोग व्याख्या के लिए आणविक भार पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं: SDS-PAGE प्रोटीन को मुख्य रूप से आकार से अलग करता है, आणविक भार मानक अज्ञात प्रोटीन आकार के अनुमान को सक्षम करते हैं, और पश्चिमी धब्बा विश्लेषण लक्षित प्रोटीन के अनुरूप बैंड की पहचान करने के लिए अपेक्षित आणविक भार जानने की आवश्यकता होती है। प्रोटीन मात्रा निर्धारण विधियों जिनमें यूवी अवशोषण (A280) और कलरमेट्रिक परख शामिल हैं, जब आणविक भार द्रव्यमान एकाग्रता और दाढ़ एकाग्रता के बीच रूपांतरण को सक्षम करता है तो अधिक सटीक रूप से किया जाता है।