अमीनो एसिड आणविक भार गणना - अवशेष मॉडल, समस्थानिक सम्मेलन, और एसिटिलेशन
डाइपेप्टाइड-2 पॉलीपेप्टाइड और प्रोटीन एक अस्पष्टीकृत "मेगावाट" संख्या तीन विकल्पों को छिपा सकती है: रासायनिक इकाई, सामूहिक सम्मेलन और मात्रा की इकाइयाँ. जीएके के लिए, तालिका सम्मेलन को बदलने से परिभाषित अणु को संरक्षित किया जाना चाहिए, जबकि एसिटिलीकरण अणु को ही बदल देता है. आउटपुट या स्पेक्ट्रा की तुलना करने से पहले उन परिचालनों को गणना बही में अलग रखें.
The सापेक्ष आणविक द्रव्यमान की IUPAC गोल्ड बुक परिभाषा आणविक भार को अनुपात के रूप में मानता है, इसलिए एक आयामहीन मात्रा. डाल्टन में आणविक द्रव्यमान और ग्राम प्रति मोल में दाढ़ द्रव्यमान संबंधित लेकिन अलग-अलग परिभाषित मात्राएँ हैं. इकाइयों और लेबलों का परस्पर उपयोग करने के बजाय बताएं कि क्या अभिप्राय है.
यह आलेख तीन चरों की अलग-अलग जांच करता है: मुक्त-अमीनो-एसिड बनाम अवशेष मान, औसत बनाम मोनोआइसोटोपिक सम्मेलन, और टर्मिनल एसिटिलेशन. गणनाएँ a का उपयोग करती हैं शिक्षण परिकल्पना, एच-गक-ओह: मुक्त टर्मिनी के साथ ग्लाइसिन-अलैनिन-लाइसिन, साधारण एल एलानिन और एल लाइसिन, कोई आइसोटोप लेबल नहीं, और कोई अतिरिक्त संशोधन नहीं.
ग्लाइसीन अचिरल है. मानक कोड ग्लाइ/जी हैं, रोड/ए, और लिस/के. एक काल्पनिक गणना वास्तविक नमूने पर कोई पहचान या शुद्धता माप नहीं है.
परिवर्तनशील एक: मुक्त-अमीनो-एसिड मान बनाम अवशेष मान
इच्छित अनुक्रम और सामूहिक सम्मलेन को स्थिर रखें, फिर पूछें कि किस प्रकार की तालिका प्रविष्टि का उपयोग किया जा रहा है. पेप्टाइड अवशेष द्रव्यमान को आमतौर पर संबंधित मुक्त-अमीनो-एसिड द्रव्यमान शून्य से पानी के रूप में सारणीबद्ध किया जाता है. यह पॉलिमर के लिए एक लेखा इकाई है, यह दावा नहीं है कि पृथक मुक्त अवशेष आपूर्ति किया गया अभिकर्मक है.
The अवशेष सूत्रों और टर्मिनल सुधारों का RESID स्पष्टीकरण एक सुसंगत फ्री-टर्मिनल श्रृंखला गणना का समर्थन करता है. समतुल्य मुक्त-अमीनो-एसिड और अवशेष बहीखाता के बीच स्विच करने से अंतिम सूत्र में बदलाव नहीं होना चाहिए. एक अलग उत्तर मिश्रित इनपुट या परिवर्तित संरचनात्मक धारणा को इंगित करता है, कोई नया भौतिक नमूना नहीं.
| अवयव | मोनोआइसोटोपिक अवशेष द्रव्यमान, और | व्युत्पन्न मुक्त-अमीनो-एसिड द्रव्यमान, और |
|---|---|---|
| ग्लाइसिन | 57.02146 | 75.03202 |
| एलानिन | 71.03711 | 89.04767 |
| लाइसिन | 128.09496 | 146.10552 |
The एसआईबी एक्सपेसी तालिका यहां उपयोग किए गए गोलाकार मानों की आपूर्ति करता है. व्युत्पन्न मुक्त-अमीनो-एसिड कॉलम बताए गए जल-समतुल्य योगदान को जोड़ता है. स्रोत और परंपरा को सुरक्षित रखें ताकि अगला पाठक यह अनुमान लगाए बिना कि प्रत्येक पंक्ति क्या दर्शाती है, योग का पुनर्निर्माण कर सके.
एच-जीएके-ओएच के लिए, शेष राशि है 256.15353 और. एक पानी जोड़ने से मिलता है 274.16409 और. वैकल्पिक, the डाइपेप्टाइड 2 उत्पादक तीन मुक्त अमीनो-एसिड मूल्यों का योग 310.18521 और; दो पानी घटाना, कुल 36.02112 और, वही परिणाम देता है.
इसलिए बहीखाता परंपरा को बदलने से सही गणना किए गए पेप्टाइड द्रव्यमान को अपरिवर्तित छोड़ देना चाहिए. एक सामान्य त्रुटि अवशेष मानों का योग करना और फिर दो और पानी घटाना है. वह लेखांकन से पानी को दो बार हटा देता है और गलत आणविक संरचना उत्पन्न करता है.
ग्लाइसिन का एक भौतिक मिश्रण, ऐलेनिन, और लाइसिन ट्राइपेप्टाइड नहीं है. अंकगणितीय तुल्यता निर्दिष्ट श्रृंखला का वर्णन करती है, मिश्रण में स्वतःस्फूर्त पेप्टाइड निर्माण नहीं. किसी नमूने की व्याख्या करने के लिए परिकलित द्रव्यमान का उपयोग करने से पहले आणविक रूप की पुष्टि करें.
चर दो: औसत द्रव्यमान बनाम मोनोआइसोटोपिक द्रव्यमान
अब अणु और टर्मिनल रसायन विज्ञान को स्थिर रखें और केवल रिपोर्टिंग कन्वेंशन को बदलें. मोनोआइसोटोपिक द्रव्यमान एक परिभाषित आइसोटोपिक संरचना के लिए निर्दिष्ट आइसोटोप द्रव्यमान का उपयोग करता है. औसत द्रव्यमान एक आइसोटोप-बहुतायत-भारित सम्मेलन का उपयोग करता है. नमूना केवल इसलिए नहीं बदला है क्योंकि रिपोर्ट की गई संख्या बदल गई है.
ExPASy औसत अवशेष मानों का उपयोग करना, ग्लाइसिन योगदान देता है 57.0519, ऐलेनिन 71.0788, और लाइसिन 128.1741 और. इनका योग है 256.3048 और. समान संदर्भ तालिका के औसत जल द्रव्यमान को जोड़ने पर 18.01524 दा देता है 274.32004 और, लगभग इसी के अनुरूप 274.32 दाढ़-द्रव्यमान गणना के लिए g/mol.
समान असंशोधित तटस्थ संरचना के लिए मोनोआइसोटोपिक परिणाम लगभग है 274.1641 और. इन दोनों में अंतर जीएलपी-1 पेप्टाइड उनकी परिभाषाओं से मूल्यों की अपेक्षा की जाती है; यह मापी गई अशुद्धता नहीं है, एक लापता अवशेष, या आपूर्तिकर्ता त्रुटि का प्रमाण.
इस उदाहरण के लिए, औसत मान मोनोआइसोटोपिक मान से अधिक है. उस अवलोकन को प्रत्येक तत्व या आइसोटोप सम्मेलन के लिए अप्रतिबंधित नियम में न बदलें. समस्थानिक रूप से समृद्ध सामग्री को सामान्य प्राकृतिक-बहुतायत गणना के बजाय इसके वास्तविक लेबल विनिर्देश की भी आवश्यकता होती है.
एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रम आयनों और उनके आइसोटोप वितरण को प्रस्तुत करता है. प्रेक्षित m/z आवेश और आयन संरचना पर निर्भर करता है, किसी भी प्रासंगिक जोड़ सहित. एक तटस्थ औसत द्रव्यमान की तुलना सीधे चार्ज-आयन शिखर से करने से पेप्टाइड की पहचान से असंबंधित एक और स्पष्ट विसंगति पैदा हो सकती है. ट्रिपेप्टाइड-1 आपूर्तिकर्ता
कैलकुलेटर द्वारा प्रयुक्त परिपाटी को रिकार्ड करें, प्रतिवेदन, और विश्लेषण सॉफ्टवेयर. यदि वे भिन्न हैं, सामूहिक सहिष्णुता बढ़ाने या संरचनात्मक परिवर्तन की घोषणा करने से पहले परिभाषाओं में सामंजस्य स्थापित करें.
समान संख्या में अलग-अलग लेबल तभी दें जब मात्राएँ इसे उचित ठहराएँ. यहां प्रयुक्त औसत संदर्भ आधार पर, रिपोर्ट किया गया आणविक द्रव्यमान लगभग है 274.32004 दा प्रति परिभाषित अणु, जबकि व्यावहारिक दाढ़-द्रव्यमान मान लगभग है 274.32004 जी/मोल. सापेक्ष आणविक द्रव्यमान एक इकाई के बिना एक अनुपात है. उनके संबंधित संख्यात्मक मान "दा" नहीं बनाते हैं,"जी/मोल" और एक गणना में विनिमेय आयामहीन लेबल.
राशि गणना के लिए दाढ़ द्रव्यमान और इच्छित प्रजातियों के वास्तविक निर्दिष्ट द्रव्यमान की आवश्यकता होती है. एक सकल पाउडर द्रव्यमान केवल इसलिए लक्ष्य द्रव्यमान नहीं बन सकता क्योंकि आणविक-भार तालिका सटीक है. n = m/M लगाने से पहले रासायनिक इकाई और मात्रा के आधार को स्पष्ट रखें. एम में अतिरिक्त अंक एम क्या दर्शाता है उसमें अनिश्चितता का समाधान नहीं करते हैं.
चर तीन: एक परिभाषित एन-टर्मिनल एसिटाइल समूह जोड़ना
तीसरी तुलना के लिए, GAK अनुक्रम बनाए रखें, त्रिविम, मुफ़्त सी-टर्मिनस, और मोनोआइसोटोपिक सम्मेलन, लेकिन एन-टर्मिनस को मुक्त अमीनो से एसिटिलेटेड में बदलें. नई शिक्षण संरचना Ac-GAK-OH है. यह निर्दिष्ट आणविक संरचना में एक वास्तविक परिवर्तन है, केवल रिपोर्टिंग परिपाटी को बदलने के विपरीत. पेप्टाइड्स और कैंसर
The यूनिमॉड एसिटिलेशन प्रविष्टि का शुद्ध मोनोआइसोटोपिक जोड़ देता है 42.010565 और. इसे लागू करना 274.16409 दा देता है 316.174655 बताए गए तटस्थ एसिटिलेटेड मॉडल के लिए दा. सुधार उत्पाद में बरकरार परमाणुओं से संबंधित है, संश्लेषण अभिकर्मक का सकल द्रव्यमान नहीं.
औसत परिपाटी का लगातार उपयोग करना, वही प्रविष्टि औसत वेतन वृद्धि देती है 42.0367 और. इसे जोड़ रहा हूँ 274.32004 दा लगभग देता है 316.35674 और, या 316.36 उस आधार पर व्यावहारिक दाढ़-द्रव्यमान मान के लिए g/mol.
एक काल्पनिक स्प्रेडशीट संपूर्ण अवशेष को छोड़ने की तुलना में अधिक सूक्ष्म त्रुटि कर सकती है. मोनोआइसोटोपिक GAK मान से प्रारंभ करें 274.16409, लेकिन औसत एसिटाइल वृद्धि जोड़ें 42.0367. आउटपुट बन जाता है 316.20079, लगातार मोनोआइसोटोपिक के बजाय 316.174655. अंतर यह है 0.026135 और, लगभग 82.7 बाद वाले परिणाम के सापेक्ष भाग प्रति मिलियन.
ये गोलाकार इनपुट से अंतर की गणना की जाती हैं, उपकरण प्रदर्शन डेटा नहीं. जब तक दोनों संख्याएँ पास नहीं हो जातीं, तब तक बड़े पैमाने पर मिलान सहनशीलता बढ़ाने से असंगत मॉडल छिप जाएगा. पहले परिपाटी को ठीक करें. यदि रासायनिक और आयन परिभाषाओं के सहमत होने के बाद भी कोई प्रयोगात्मक विसंगति बनी रहती है, बड़ी सहनशीलता को संरचनात्मक स्पष्टीकरण के रूप में मानने के बजाय उस अलग अवलोकन की जांच करें.
वृद्धि असंशोधित संरचना से शुद्ध परिवर्तन है, संश्लेषण के दौरान प्रयुक्त संपूर्ण अभिकर्मक का द्रव्यमान नहीं. एसिटाइल वृद्धि और असंबंधित जल सुधार दोनों को जोड़ने के लिए एक अलग रासायनिक औचित्य की आवश्यकता होगी.
तटस्थ संदर्भ संरचना के लिए एक पंक्ति और प्रत्येक जानबूझकर रासायनिक परिवर्तन के लिए एक पंक्ति वाला एक खाता रखें. एक कन्वेंशन परिवर्तन कॉलम शीर्षकों में होता है, संशोधन पंक्ति के रूप में नहीं. यह सरल व्यवस्था एक ही ऑपरेशन को दो बार लागू करने से रोकती है और यह स्पष्ट करती है कि क्या एक ही इकाई की गणना करने के लिए दो उपकरणों को कहा गया था.
उदाहरण के लिए, एन-टर्मिनल एसिटिलेशन बताए गए मुक्त सी टर्मिनस को बनाए रखते हुए निर्दिष्ट संरचना को बदलता है. यदि कोई कैलकुलेटर सी-टर्मिनल एमाइड भी मानता है, यह किसी अन्य अणु का वर्णन करता है और इसमें संबंधित सुधार की आवश्यकता है. उन चूकों को एक अस्पष्टीकृत अंतिम ऑफसेट में संयोजित न करें. बहीखाता को आउटपुट को करीब दिखाने के बजाय आणविक पसंद को प्रकट करना चाहिए.
साइट स्थानीयकरण एक और स्वतंत्र प्रश्न है. लाइसिन पर एक एकल एसिटाइल समूह एन-टर्मिनल जोड़ के समान समग्र वृद्धि को संरक्षित कर सकता है. यहाँ तक कि पूर्णतः सुसंगत द्रव्यमान गणना भी इसका पता नहीं लगा सकती. परिकल्पना को स्पष्ट रूप से बताने के लिए बही का उपयोग करें, फिर भौतिक नमूने का आकलन करने के लिए उपयुक्त संरचनात्मक साक्ष्य पर भरोसा करें. गणना की निरंतरता मूल्यवान है क्योंकि यह टालने योग्य अस्पष्टता को दूर करती है, इसलिए नहीं कि यह माप को प्रतिस्थापित करता है.
शुद्ध एसिटाइल सुधार की एक रासायनिक व्याख्या भी है. मूल अमीनो समूह के प्रत्येक परमाणु को बनाए रखते हुए संलग्न एसिटाइल प्रतिस्थापी को नहीं जोड़ा जाता है: अनुलग्नक उस समूह में हाइड्रोजन का स्थान ले लेता है. इसलिए यूनिमॉड द्वारा उपयोग की जाने वाली शुद्ध संरचना C2H2O है. किसी ढीले नामित समूह या संपूर्ण अभिकर्मक सूत्र के बजाय परिभाषित अंतर संरचना दर्ज करें. इससे गणना उत्पाद के परमाणुओं का अनुसरण करती है और अन्यथा छिपी हुई अतिरिक्त-हाइड्रोजन त्रुटि को उजागर करने में मदद मिलती है.
साइड-चेन और टर्मिनल रसायन शास्त्र भी चार्ज और व्यवहार के लिए मायने रखता है. लाइसिन की मूल पार्श्व श्रृंखला एन-टर्मिनल अमीनो समूह से अलग है. पूर्वानुमानित बड़े पैमाने पर परिवर्तन घुलनशीलता में परिवर्तन की मात्रा निर्धारित नहीं करता है, अवधारण, या जैविक गतिविधि; उन प्रश्नों के लिए अपने स्वयं के साक्ष्य की आवश्यकता होती है.
एक संवेदनशीलता तालिका और एक गणना चेकलिस्ट का उपयोग करें
तालिका प्रत्येक प्रभाव की सीमाओं को दृश्यमान रखते हुए उसकी दिशा का सारांश प्रस्तुत करती है. उपरोक्त संख्यात्मक उदाहरण बताए गए संदर्भ मूल्यों से स्टोइकोमेट्रिक गणना हैं, प्रयोगात्मक रूप से मापे गए प्रतिक्रिया आकार नहीं.
| वैरिएबल अकेले बदला गया | अपेक्षित प्रभाव | जो अपरिवर्तित रहता है | निष्कर्ष की सीमा |
|---|---|---|---|
| मुक्त-अमीनो-एसिड प्रवेश से लेकर अवशेष प्रवेश तक | व्यक्तिगत सारणीबद्ध मान पानी से कम है; श्रृंखला सूत्र को मिलान टर्मिनल सुधार का उपयोग करना चाहिए | समान निर्दिष्ट पेप्टाइड के लिए सही ढंग से गणना की गई द्रव्यमान | यह पहचान नहीं करता कि भौतिक नमूना मिश्रण है या पेप्टाइड |
| औसत सम्मेलन के लिए मोनोआइसोटोपिक | रिपोर्ट किया गया मान बदल जाता है; इस GAK उदाहरण के लिए यह बढ़ता है | इच्छित रासायनिक संरचना | इसका तात्पर्य रासायनिक संशोधन या प्रेक्षित आयन के m/z को स्थापित करना नहीं है |
| एन-एसिटाइल टर्मिनस तक निःशुल्क एन-टर्मिनस | उचित शुद्ध एसिटाइल वृद्धि से तटस्थ द्रव्यमान बढ़ता है | अवशेष आदेश और निर्दिष्ट सी-टर्मिनस | यह अपने आप में संशोधन स्थान साबित नहीं करता है या परख प्रदर्शन की भविष्यवाणी नहीं करता है |
कैलकुलेटर आउटपुट स्वीकार करने से पहले, निम्नलिखित की जाँच करें:
- पूर्ण अवशेष अनुक्रम और एन-टू-सी दिशा की पुष्टि करें.
- अपरिचित प्रतीकों का समाधान करें, अमानक अवशेष, त्रिविम, और आइसोटोप लेबल.
- पहचानें कि क्या इनपुट मान मुक्त अमीनो एसिड या अवशेषों का वर्णन करते हैं.
- एक सामूहिक सम्मेलन चुनें और इसे लगातार लागू करें.
- टर्मिनी निर्दिष्ट करें, संशोधनों, चक्रगति, प्रतिवाद, या दावा की गई इकाई के लिए प्रासंगिक के रूप में हल करता है.
- तटस्थ आणविक द्रव्यमान को आवेशित-आयन m/z से और एक शीशी में लक्ष्य की मात्रा से अलग रखें.
अनुक्रम क्रम पहचान के लिए आवश्यक है, भले ही यह अक्षुण्ण द्रव्यमान को नहीं बदलता हो. GAK और KAG की संरचना समान है और परिकलित असंशोधित द्रव्यमान है लेकिन ये अलग-अलग क्रम हैं. एक कैलकुलेटर सूत्र-आधारित अपेक्षा की जांच कर सकता है; यह किसी अज्ञात नमूने की संपूर्ण संरचना स्थापित नहीं कर सकता.
जब दो संख्याएं असहमत हों तो अगला कदम दोनों परिभाषाओं और आणविक विशिष्टताओं को लिखना है. सबसे उपयोगी समस्या निवारण उस तुलना से शुरू होता है, किसी भी शेष संरचनात्मक प्रश्न के लिए आवश्यक विश्लेषणात्मक साक्ष्य के बाद.
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
अमीनो एसिड का अवशेष द्रव्यमान उसके मुक्त रूप से कम क्यों होता है?? अवशेष मूल्य पानी-घटाए गए सम्मेलन का उपयोग करके अमीनो-एसिड निगमन के लिए जिम्मेदार है. मुक्त टर्मिनी के साथ एक रैखिक पेप्टाइड के लिए, अवशेष मानों का योग करें और एक पानी डालें.
क्या औसत द्रव्यमान का मतलब यह है कि उपकरण ने कई नमूनों को मापा है? नहीं. यहां यह एक आइसोटोप-बहुतायत-भारित जन सम्मेलन को संदर्भित करता है. यह बार-बार की गई प्रयोगशाला मापों का औसत नहीं है.
क्या मैं मोनोआइसोटोपिक पेप्टाइड द्रव्यमान में संशोधन की औसत वृद्धि जोड़ सकता हूँ?? ऐसा करने से मिश्रित परिपाटी बनती है. काम किए गए उदाहरण में, का उपयोग करते हुए 42.0367 के बजाय 42.010565 एक कृत्रिम जोड़ता है 0.026135 एसिटिलेटेड भविष्यवाणी के लिए दा. यह एक गणना-मॉडल अंतर है, मापी गई सामूहिक त्रुटि नहीं. मिलान वेतन वृद्धि और पूर्ण संरचना का उपयोग करें, फिर समतुल्य आधार पर किसी भी वास्तविक प्रयोगात्मक असहमति की जांच करें.
क्या मिलान परिकलित द्रव्यमान अनुक्रम पहचान सिद्ध करता है?? नहीं. अनुक्रम क्रमपरिवर्तन और कुछ अन्य संरचनात्मक विकल्प एक द्रव्यमान साझा कर सकते हैं. जहां अंतर मायने रखता है वहां अनुक्रम-प्रासंगिक साक्ष्य का उपयोग करें.
