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Peptide Calculator

Calculateur de masse de modification

Ajoute le delta de masse monoisotopique UniMod d'une modification choisie (acétylation, amidation, phosphorylation, oxydation ou désamidation) à une masse de base. Référence éducative, pas un conseil médical ou de dosage.

Moleculaire et masse

Champs du calculateur

Il s'agit d'un outil de reference mathematique et de laboratoire. Il ne diagnostique pas, ne traite pas et ne recommande pas de dose, et ne constitue pas un conseil medical.

Beaucoup de peptides ne sont pas une simple chaîne de résidus standard. Ils portent des groupes acétyle, des groupes phosphate, des terminus amidés, des méthionines oxydées, des résidus désamidés. Le calculateur de masse de modification prend une masse de base et ajoute un décalage de masse référencé pour une modification choisie, éventuellement appliquée à plusieurs sites.

Chaque décalage d’ici est un delta de masse monoisotopique issu de la base de données UniMod et cité avec son numéro d’accès, si bien que le chiffre remonte à une référence primaire plutôt qu’à une table que quelqu’un a tapée une fois.

C’est l’outil pour vérifier une spécification qui cite une masse modifiée, et pour déterminer ce qu’une modification énoncée fait à une masse.

Chaque modification ici est un bilan d’atomes

Chaque décalage de masse de cette page est dérivé de la même façon : écrivez les atomes que la réaction ajoute ou retire, et le delta suit. L’acétylation place un groupe acétyle à deux carbones là où se trouvait un hydrogène, ce qui ajoute deux carbones, deux hydrogènes et un oxygène et donne 42.010565 Da en convention monoisotopique. L’amidation remplace un hydroxyle terminal par une amine, retirant un oxygène et un hydrogène tout en ajoutant un azote et deux hydrogènes, pour une perte nette de 0.984016 Da. L’oxydation est l’ajout d’un seul oxygène et rien d’autre, si bien que son delta est exactement la masse d’un atome d’oxygène. Le même bilan est déroulé avec ses sources dans le guide sur le poids moléculaire et les calculs de peptides .

Les deux autres sont un seul remplacement en sens opposés. La phosphorylation ajoute un groupe phosphate, ce qui comme ajout monoisotopique d’un hydrogène, d’un phosphore et de trois oxygènes vaut 79.966331 Da. La désamidation transforme une chaîne latérale d’asparagine ou de glutamine en l’acide correspondant en remplaçant un amide par un hydroxyle, ajoutant un oxygène tout en retirant un azote et deux hydrogènes, ce qui donne 0.984016 Da. C’est l’exact opposé du delta d’amidation, et cet appariement est un rappel utile qu’un remplacement proche de la neutralité en masse peut tout aussi bien faire monter légèrement une masse que la faire baisser.

Calculer les deltas de cette façon plutôt que d’aller les chercher est ce qui se généralise. Le catalogue de cette page compte cinq entrées et UniMod en a des centaines, si bien que tout ce qui sort des cinq doit être dérivé de la même manière, et que le bilan d’atomes est la seule méthode qui fonctionne sans table de référence. Un décalage qui n’est manifestement aucun de ces cinq-là sortira quand même de l’écriture complète des réactifs et des produits. C’est aussi pourquoi le calculateur de formule moléculaire est un compagnon utile : le même delta exprimé comme différence de formules confirme quels atomes sont censés bouger.

Comment un delta se propage dans une masse totale

La propagation est une multiplication, et c’est pourquoi un champ de compte existe ici. Une acétylation vaut 42.010565 Da et deux valent 84.02113, si bien qu’un peptide portant la même modification sur plusieurs sites est une masse de base plus ce produit. La multiplication n’est correcte que si chaque site porte la même chose, ce qui mérite d’être énoncé franchement parce qu’un peptide avec une acétylation et une phosphorylation n’est pas deux sites d’une modification unique et ne peut pas s’exprimer par un delta et un compte. C’est aussi pourquoi le décalage appliqué est rapporté à côté du résultat, afin que l’ampleur de la chimie reste visible au lieu d’être enfouie dans un total.

L’ampleur du décalage par rapport à la base compte plus qu’elle ne paraît d’abord. Quarante-deux daltons font 11.3 pour cent d’une chaîne de 373 Da et moins de deux pour cent d’une chaîne de 2300 Da, si bien que la même chimie est une perturbation bien plus grande sur un peptide court que sur un peptide long, et qu’une tolérance exprimée en pourcentage signifie donc autre chose dans les deux cas. Une correspondance annoncée à l’intérieur d’une tolérance est une preuve plus faible sur une chaîne courte que la même tolérance sur une chaîne longue, ce qui est une bonne raison de préférer une tolérance absolue lorsqu’une masse modifiée est confrontée à une valeur mesurée. Le calculateur de vérification de la masse molaire rapporte l’écart absolu et l’écart relatif précisément pour cette raison.

Les deltas sont monoisotopiques, et la base doit être d’accord

Chaque chiffre cité ici est issu de UniMod avec son numéro d’accès, et UniMod travaille en masses monoisotopiques. C’est la bonne convention pour identifier une modification par rapport à un spectre, et la mauvaise à mélanger avec une masse moyenne. Le delta de masse moyen pour l’acétylation, calculé à partir des masses atomiques moyennes, est d’environ 42.037 plutôt que 42.010565, si bien qu’ajouter le chiffre monoisotopique à une base moyenne laisse le total environ 0.03 Da au-dessus de l’endroit où la chimie le place réellement. C’est faible, mais plus grand que les quatre décimales qu’affiche l’un ou l’autre calculateur.

Il existe une exception instructive à ce souci. L’amidation paraît sûre dans l’une ou l’autre convention, parce qu’elle échange un oxygène contre un azote et que les deux éléments ont presque la même masse, si bien que le net reste sous un dalton dans les deux cas. Le schéma est général : plus une modification est proche de la neutralité en masse, moins la convention compte, et plus elle déplace la masse, plus elle compte. Quand on veut un chiffre cohérent jusqu’au dernier chiffre, prenez la base dans le calculateur de masse monoisotopique plutôt que dans le calculateur de poids moléculaire moyen , et restez dans cette convention à travers tous les décalages.

Faire marche arrière sur le décalage

La manière la plus utile de mener ce calcul est à l’envers, et cette page le permet sans le dire. Lorsqu’une spécification cite une masse modifiée et que la masse non modifiée est connue par la séquence, soustraire l’une de l’autre donne le delta que la spécification implique. Cinq résidus alanine ont une masse moyenne de 373.4093, et une spécification citant 415.42 implique un décalage de 42.0107, ce qui est une acétylation à l’arrondi près du chiffre cité. L’identification est ensuite confirmée en appliquant l’acétylation dans le sens direct et en comparant, ce que le calculateur de différence de masse fait directement.

La limite honnête de tout cela est l’étendue. Le catalogue d’ici compte cinq modifications et la base de données UniMod en contient des centaines, si bien que tout ce qui n’est pas dans la liste doit être cherché dans UniMod et appliqué à la main, et cette page ne produira pas cette réponse. Elle ne vérifie pas non plus la chimie : savoir si la séquence contient une lysine qui pourrait porter un groupe acétyle, ou une tyrosine qui pourrait être phosphorylée, est une autre question sur la molécule, et un décalage appliqué à une base à laquelle aucun site ne correspond est une arithmétique qui ne signifie rien. Les deux extrémités de la chaîne sont traitées séparément, là où le calculateur de modification terminale traite l’acétylation, l’amidation et les deux voies de cyclisation comme des états indépendants.

Comment fonctionne cette calculatrice

Une modification chimique n’est rien d’autre qu’un bilan d’atomes. L’acétylation ajoute un groupe acétyle à deux carbones à la place d’un hydrogène, si bien que la masse augmente de 42.010565 Da. L’amidation remplace un hydroxyle terminal par une amine, ce qui est une perte nette de 0.984016 Da.

Un delta négatif n’est pas une erreur. L’amidation et la désamidation sont des remplacements presque neutres en masse, dont l’effet sur la masse est respectivement légèrement inférieur et légèrement supérieur à zéro, et donner le bon signe à chacun est précisément l’intérêt de citer le numéro d’accès plutôt que d’arrondir.

Lorsque plusieurs sites sont modifiés, les décalages s’additionnent. Le calculateur multiplie le delta unique par le compte, ce qui n’est correct que si chaque site porte la même modification.

Les formules

  • modified mass = base mass + (delta x count)

    delta
    le décalage de masse monoisotopique pour la modification choisie
    count
    le nombre de sites portant cette modification

Exemple resolu

Ajouter deux groupes acétyle à un peptide de 390.35 Da

Exemple illustratif. Les nombres sont choisis pour que l arithmetique soit facile a verifier. Ce n est ni une dose, ni un protocole, ni une recommandation.

Donnees

Masse de base
390.35 Da
Modification
Acetylation, UniMod:1, +42.010565 Da
Nombre de sites
2
  1. Multiplier le delta par le compte
    Substitution
    42.010565 x 2
    Resultat
    84.02113 Da
  2. Ajouter à la masse de base
    Substitution
    390.35 + 84.02113
    Resultat
    474.37113 Da

Ce que cela montre

L’acétylation est l’une des modifications terminales les plus courantes, et 42 Da est un décalage important à ajouter à un peptide. Un peptide de 21 résidus pèse environ 2300 Da, si bien qu’une acétylation unique le déplace de moins de 2 pour cent, ce qui est d’ordinaire dans la tolérance qu’annonce un fournisseur, mais n’est pas rien.

Comprendre les entrees

Masse de base (Da)
La masse non modifiée dont partir, normalement le poids moléculaire moyen venant du calculateur de séquence si vous voulez une masse réelle, ou une masse monoisotopique si vous comparez avec un spectre.
Attention: Décidez de la convention dans laquelle vous êtes avant de commencer. Ajouter un delta monoisotopique à une masse moyenne, ou l’inverse, mélange deux conventions et produit un nombre qui ne correspond à aucune.
Modification
Quelle modification appliquer. Les cinq disponibles sont l’acétylation, l’amidation, la phosphorylation, l’oxydation et la désamidation.
Nombre de sites
Combien de fois la modification se produit.
Attention: Un compte supérieur à un implique la même modification sur chaque site. Un peptide avec une acétylation et une phosphorylation n’est pas deux modifications d’un même genre, et le calculateur ne peut pas exprimer cela.

Comprendre les resultats

Masse modifiee
La masse de base avec le décalage appliqué.
Decalage de masse applique
Le décalage total réellement appliqué, c’est-à-dire le delta unique multiplié par le compte. Affiché séparément pour qu’un décalage important reste visible plutôt qu’enfoui dans le résultat.

Unites expliquees

Monoisotopic delta
Le changement de masse calculé à partir des isotopes les plus abondants, ce qui est la convention qu’emploie UniMod. Ajoutez-le à une masse monoisotopique, et non à un poids moléculaire moyen.
UniMod
La base de données de référence des modifications de protéines et de peptides, utilisée comme source primaire pour chaque delta de cette page.

Erreurs courantes

  • Ajouter un delta monoisotopique à un poids moléculaire moyen. Chaque delta de cette page est monoisotopique. Utilisez le calculateur de masse monoisotopique comme base si vous voulez un chiffre cohérent.
  • Supposer que le compte signifie différents types de modification. Il signifie la même modification répétée.
  • Attendre du calculateur qu’il détermine quels sites peuvent porter la modification. Il applique une arithmétique, pas une chimie. Si une lysine peut être acétylée est une autre question.

Limitations importantes

  • Cinq modifications sont couvertes. La base de données UniMod en contient des centaines, et toutes les autres doivent être appliquées à la main.
  • Aucune vérification que la séquence contienne effectivement un site capable de porter la modification choisie.
  • Un décalage de masse ne dit rien de la réalité biologique d’une modification. C’est un bilan de formule.

Foire aux questions

What does the modification mass calculator compute?

It applies a known post-translational modification’s mass delta to a base peptide mass, returning the modified mass and the delta applied.

Which modifications does the modification mass calculator support?

Acetylation (+42.010565 Da), amidation (-0.984016 Da), phosphorylation (+79.966331 Da), oxidation (+15.994915 Da), and deamidation (+0.984016 Da).

Where do the modification mass calculator’s delta values come from?

They are the standard monoisotopic mass deltas from the UniMod database (unimod.org), the reference resource mass spectrometrists use for annotating post-translational modifications.

How do I use the modification mass calculator?

Enter the base (unmodified) mass, choose a modification from the dropdown, and enter how many times that modification occurs (the count). The calculator multiplies the delta by the count and adds it to the base mass.

Can I apply the same modification to multiple sites on the modification mass calculator?

Yes, use the count field. For example, two phosphorylation sites means a count of 2, which doubles the +79.966331 Da delta before it is added.

What is the difference between the modification mass calculator and the terminal modification calculator?

This calculator applies a single modification type, and count, anywhere on the peptide; the terminal modification calculator applies independent N-terminal and C-terminal modifications specifically, a distinct and more limited set of chemistries.

What happens with a negative count on the modification mass calculator?

A negative count is rejected as invalid; the number of modification sites cannot be negative.

Is the modification mass calculator free to use?

Yes, it runs entirely in your browser with no data sent to a server.