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Peptide Calculator

विलोपन गुणांक कैलकुलेटर

280 nm पर मोलर विलोपन गुणांक की गणना 5500 x Trp + 1490 x Tyr + 125 x सिस्टीन बंध (Gill और von Hippel / Pace विधि) के रूप में करता है। शैक्षिक संदर्भ, चिकित्सा सलाह नहीं।

अनुक्रम विश्लेषण

कैलकुलेटर इनपुट

केवल एक-अक्षर अमीनो एसिड कोड (A-Y)। रिक्त स्थान और लाइन ब्रेक अनदेखा किए जाते हैं।

यह एक गणितीय और प्रयोगशाला संदर्भ उपकरण है। यह निदान, उपचार या खुराक की सिफारिश नहीं करता, और यह चिकित्सा सलाह नहीं है।

विलोपन गुणांक कैलकुलेटर बताता है कि कोई पेप्टाइड 280 नैनोमीटर पर प्रकाश को कितनी प्रबलता से अवशोषित करता है, और 280 नैनोमीटर ही वह तरंगदैर्ध्य है जिसका उपयोग अल्ट्रावायलेट अवशोषण द्वारा लगभग सभी प्रोटीन और पेप्टाइड सांद्रता मापों में होता है।

गणना मानक वाली है: ट्रिप्टोफैन 5500 जोड़ता है, टायरोसिन 1490 जोड़ता है, और प्रत्येक डाइसल्फाइड बंधित सिस्टीन युग्म 125 जोड़ता है, सब कुछ उलट मोलर सेंटीमीटर की इकाई में। फेनिलएलनिन को कुछ नहीं जोड़ने वाला माना जाता है।

यह संख्या अल्ट्रावायलेट स्पेक्ट्रोफोटोमीटर के पठन और सांद्रता के बीच का पुल है। इस साइट के बीयर-लैम्बर्ट कैलकुलेटर उसी काम का दूसरा आधा हिस्सा दोनों दिशाओं में करते हैं।

पेप्टाइड का गुणांक अवशोषक अवशेषों पर योग क्यों है

यह गुणांक अकेले अणु का गुण नहीं है। यह अणु का एक तरंगदैर्ध्य पर गुण है, इसीलिए कहीं भी उद्धृत हर गुणांक अपना तरंगदैर्ध्य साथ लिए होता है, और इसीलिए 280 नैनोमीटर का मान 214 नैनोमीटर पर लिए गए पठन की व्याख्या नहीं कर सकता। गणना स्वयं एक भारित गिनती है: हर ट्रिप्टोफैन 5500 जोड़ता है, हर टायरोसिन 1490 जोड़ता है, और सिस्टीन का हर डाइसल्फाइड बंधित युग्म 125 जोड़ता है, सब कुछ उलट मोलर सेंटीमीटर में। यहाँ फेनिलएलनिन कुछ नहीं जोड़ता, क्योंकि उसका वलय मानक तरंगदैर्ध्य से अधिक दूर अल्ट्रावायलेट में अवशोषित करता है।

उस सूची के बारे में सबसे शिक्षाप्रद बात यह है कि यह अनुक्रम का कितना छोटा हिस्सा इस्तेमाल करती है। एक ही लंबाई के दो पेप्टाइड, जिनमें ट्रिप्टोफैनों की संख्या एक जैसी हो और सिस्टीन युग्मों की संख्या भी एक जैसी हो, ठीक एक जैसा गुणांक देते हैं, चाहे बाकी अवशेष पूरी तरह अलग हों। अम्लीय अवशेषों की शृंखला और क्षारीय अवशेषों की शृंखला इस मॉडल को एक जैसी दिखती हैं। यही कारण है कि यह संख्या सांद्रता माप के लिए उपयोगी है और अणु के वर्णन के लिए खराब, और इस्तेमाल से पहले यह जान लेना उचित है कि आपके हाथ में इनमें से कौन सी चीज़ है।

डाइसल्फाइड पद ही वह एकल इनपुट है जिसे अनुक्रम से नहीं पढ़ा जा सकता। कोई सिस्टीन मुक्त हो सकता है, दूसरे सिस्टीन के साथ युग्म बना सकता है, या पूरी तरह किसी और चीज़ से जुड़ा हो सकता है, और योग केवल युग्म वाला रूप देता है। एक अक्षर वाला अनुक्रम इन स्थितियों में भेद नहीं कर सकता, इसलिए गिनती अनुमान से नहीं, हाथ से दी जाती है, और इसीलिए यह फ़ील्ड इस फ़ॉर्म पर मौजूद है। सिस्टीनों की संख्या भरने का अर्थ है कि हर एक को साथी मिल गया, और विषम संख्या में यह संभव नहीं है। ऐरोमैटिकिटी कैलकुलेटर उन अवशेषों की गिनती करता है जो बाकी योग को चलाते हैं।

योगात्मक मॉडल क्यूवेट की सामग्री के बारे में क्या मान लेता है

ये गुणांक पूर्णतः अपचयित और पूर्णतः विकृत पद पर मापे गए थे, और मॉडल तब तक मान्य है जब तक कोई माप उन शर्तों को दोहराता है। विकृत करने से वे एरोमैटिक बाजू शृंखलाएँ खुल जाती हैं जो वरना वलित संरचना के भीतर रहतीं, और अपचयन डाइसल्फाइड तोड़ता है ताकि हर सिस्टीन पद एक बार गिना जाए। अभी भी वलित नमूना मॉडल की भविष्यवाणी से कम अवशोषित करता है, इसलिए उससे पढ़ी गई सांद्रता कम आती है। यह ज्ञात दिशा वाला व्यवस्थित पक्षपात है, यादृच्छिक बिखराव नहीं, और दिशा पहले से जान लेना ही इसे सुधारने योग्य बनाता है: नमूना विकृत कीजिए, या परिणाम को सांद्रता के बजाय निचली सीमा के रूप में पढ़िए।

दूसरी मान्यता यह है कि क्यूवेट में एरोमैटिक बाजू शृंखलाएँ ही एकमात्र अवशोषक प्रजाति हैं। 280 नैनोमीटर पर अवशोषित करने वाली कोई भी और चीज़ पेप्टाइड पर लगा दी जाती है, इसलिए वास्तविक अवशोषण वाला बफर, अपवर्तक का थोड़ा अंश, या सूक्ष्म कणों का निलंबन सब पठन ऊँचा ले जाते हैं, और उससे निकली सांद्रता भी साथ। उपाय वही रहता है: उसी विलायक से, पेप्टाइड के बिना, बना हुआ रिक्त माप। बहुत सारा पेप्टाइड काम ठीक इसी कारण से अम्लीय परिस्थितियों में किया जाता है, क्योंकि कम pH कई बफर घटकों का अवशोषण दबा देता है, उसमें जोड़ता नहीं, और बीयर-लैम्बर्ट पर मार्गदर्शिका माप को और क्या चाहिए, बाकी सब रखती है।

तीसरी मान्यता यह है कि वर्णक एक-दूसरे से स्वतंत्र व्यवहार करते हैं। मॉडल हर एरोमैटिक वलय को एक स्थिर गुणांक देता है और इनमें से किसी का कोई सुधार नहीं करता: दो वलय साथ-साथ बैठे हों, कोई वलय हाइड्रोफोबिक भीतर दबा हो, या नमूना क्यूवेट में संगठित हो गया हो। जिन स्थितियों के लिए यह विधि बनी थी, उनमें ये सुधार छोटे हैं। समूहन कर रहे पेप्टाइड के लिए इनमें से एक भी छोटा नहीं है, और समूहन ही वह विफलता का तरीका है जो बाहर से सबसे कठिन ढंग से दिखता है, क्योंकि स्पेक्ट्रम फिर भी एक स्वच्छ अवशोषण पट्टी जैसा दिखता रहता है जिसका आकार यथार्थवत लगता है।

एरोमैटिक रहित पेप्टाइड इस माप के विरुद्ध क्यों खड़ा होता है

ऐसे पेप्टाइड में जिसमें न ट्रिप्टोफैन हो न टायरोसिन, योग केवल डाइसल्फाइड पद तक सिमट जाता है। ऐसा अपचयित पेप्टाइड जिसमें कोई सिस्टीन युग्म न हो, उसका गुणांक ठीक शून्य होता है, और नियम फिर कहता है कि कोई भी सांद्रता अवशोषण शून्य देगी। यह अंकगणित का बिगड़ना नहीं है। यह सही-सालाम यह कथन है कि यह माप क्यूवेट में कितना पेप्टाइड है, इसकी कोई जानकारी नहीं रखता। एक टायरोसिन इसे पूरी तरह बदलने के लिए काफ़ी है, और एक बंधित सिस्टीन युग्म भी, और इसीलिए पेप्टाइडों में अक्सर जानबूझकर एक जोड़ा जाता है।

नियम से सांद्रता निकालने पर मापा गया अवशोषण गुणांक और पथ लंबाई के गुणनफल से भाग दिया जाता है, इसलिए शून्य के पास पहुँचता गुणांक बहुत बड़ा और बहुत भरोसेमंद दिखने वाला अंक पैदा करता है जो पूरी तरह शोर से बना होता है। परिणाम में ऐसा कुछ नहीं जो पृष्ठ पर ग़लत दिखे। बीयर लैम्बर्ट सांद्रता कैलकुलेटर इसी कारण से शून्य या ऋणात्मक गुणांक को सीधे अस्वीकार कर देता है, और यह अस्वीकारना कोई असुविधा नहीं, उपयोगी उत्तर है। छोटा पर शून्य के बराबर नहीं गुणांक लगभग उतना ही बुरा है, क्योंकि वह उसी त्रुटि को समाप्त करने के बजाय और बढ़ा देता है, और यह वृद्धि पूरी तरह मौन रहती है।

ऐसे पेप्टाइड के लिए सांद्रता अनुक्रम से जानी नहीं जा सकती। अक्षरों पर कोई भी अंकगणित इसे नहीं निकाल सकता, और किसी विशेष पेप्टाइड के लिए कोई विशेष आंकड़ा या तो किसी माप से आना चाहिए या उसी ठीक अणु का वर्णन करने वाले किसी उद्धृत स्रोत से, और इनमें से किसी को यह साइट नहीं दे सकती। जो कहा जा सकता है वह समस्या का आकार है: विकल्प या तो ऐसी पहचान विधि है जो किसी और चीज़ पर प्रतिक्रिया करे, या ऐसा तरंगदैर्ध्य जहाँ नमूने का कुछ भाग सच में अवशोषित करता है। इसे सीधे कहना किसी यथार्थवत आंकड़े से अधिक उपयोगी है, क्योंकि ग़लत गुणांक सीधे सांद्रता में, और फिर उस सांद्रता से निकाले गए हर तनुकरण में पहुँच जाता है।

द्रव्यमान आधारित गुणांक कब अधिक उपयोगी अंक है

यह संख्या केवल मोलर गुणांक के रूप में नहीं रहती। इसे औसत मोलर द्रव्यमान से भाग दीजिए, तो द्रव्यमान विलोपन गुणांक मिलता है, जिसे परिपाटि से mL g^-1 cm^-1 में लिखा जाता है, और यही वह रूप है जो प्रति लीटर मोल के बजाय प्रति लीटर ग्राम में दी सांद्रता के साथ जुड़ता है। अंकगणित सीधा है: औसत मोलर द्रव्यमान लगभग 611 वाले पेप्टाइड के लिए 12615 का गुणांक लगभग 20.7 का द्रव्यमान गुणांक देता है। औसत आणविक भार कैलकुलेटर इन दोनों में से दूसरा अंक देता है, और वापस बदलना उतना ही भाग उल्टी दिशा में लगाना है, इसलिए जब तक दोनों के लिए एक ही मोलर द्रव्यमान इस्तेमाल हो, दोनों रूप कभी असहमत नहीं हो सकते।

दोनों रूपों को मिला देना इस विषय की स्थायी गलती है, और यह किसी छोटे गुणक से नहीं, मोलर द्रव्यमान के हिसाब से ग़लत होती है, जो इसे इतने लंबे समय तक अनदेखा रहने देती है। द्रव्यमान सांद्रता बनाम मोलरिटी पर मार्गदर्शिका रूपांतरण के नीचे बैठे दोनों सांद्रता इकाइयों के बीच के संबंध को रखती है, और बीयर-लैम्बर्ट अवशोषण कैलकुलेटर में द्रव्यमान सांद्रता डालने पर आपको नतीजे से हुई त्रुटि का आकार सीधे दिख जाता है, बजाय इसके कि वह आपके विचार पर छोड़ दी जाए। आउटपुट फिर भी अवशोषण है, फिर भी विमीय रहित है, और केवल कई सौ गुना बाहर है।

यह कैलकुलेटर कैसे काम करता है

एरोमैटिक बाजू शृंखलाएँ अपने संयुग्म वलय तंत्रों के कारण पराबैंगनी प्रकाश अवशोषित करती हैं, और प्रत्येक एक निश्चित मात्रा जोड़ती है। गुणांक मापे गए हैं और सारणीबद्ध हैं; वे यहाँ प्रथम सिद्धांतों से नहीं निकाले गए हैं।

डाइसल्फाइड पद को एक अक्षर वाले अनुक्रम से नहीं पढ़ी जा सकने वाली गिनती चाहिए। कोई सिस्टीन मुक्त हो सकता है या युग्म बना सकता है, और योग केवल युग्म वाला रूप देता है। इसलिए कैलकुलेटर अटकल लगाने के बजाय पूछता है कि वास्तव में कितने सिस्टीन बंध मौजूद हैं।

यह विधि एक पूर्णतः विकृत, पूर्णतः अपचयित प्रोटीन मान लेती है, जिसमें हर एरोमैटिक बाजू शृंखला खुली होती है और कोई डाइसल्फाइड शेष नहीं रहता। गुणांक इन्हीं शर्तों में मापे गए थे।

सूत्र

  • e(280) = nTrp x 5500 + nTyr x 1490 + nCystine x 125

    nTrp
    ट्रिप्टोफैन अवशेषों की संख्या
    nTyr
    टायरोसिन अवशेषों की संख्या
    nCystine
    डाइसल्फाइड बंधित सिस्टीन युग्मों की संख्या

    यह ExPASy ProtParam विधि है, Gill और von Hippel (1989) तथा Pace आदि (1995) के बाद।

हल किया गया उदाहरण

जिसमें कोई सिस्टीन नहीं है, उस GWWY का विलोपन गुणांक

यह एक उदाहरण मात्र है। आंकड़े इस तरह चुने गए हैं कि गणना जांची जा सके। यह खुराक, प्रोटोकॉल या सिफारिश नहीं है।

दिया गया

अनुक्रम
GWWY
ट्रिप्टोफैन
2
टायरोसिन
1
सिस्टीन बंध
0
  1. ट्रिप्टोफैन का योग
    प्रतिस्थापन
    2 x 5500
    परिणाम
    11000
  2. टायरोसिन का योग
    प्रतिस्थापन
    1 x 1490
    परिणाम
    1490
  3. सिस्टीन का योग
    प्रतिस्थापन
    0 x 125
    परिणाम
    0
  4. कुल
    प्रतिस्थापन
    11000 + 1490 + 0
    परिणाम
    12490 M^-1 cm^-1

यह क्या दर्शाता है

दोनों ट्रिप्टोफैन कुल का 87 प्रतिशत देते हैं, और यही सामान्य पैटर्न है। ऐसे पेप्टाइड में जिसमें न ट्रिप्टोफैन हो न टायरोसिन, गुणांक शून्य के पास रहता है, और उस पर किया गया अल्ट्रावायलेट सांद्रता माप शोर और क्यूवेट में मौजूद हर दूसरी चीज़ के हाथों रह जाता है।

इनपुट समझें

अमीनो एसिड अनुक्रम
एक अक्षर कोडों में शृंखला। फेनिलएलनिन, सेरिन, थ्रियोनिन और एस्पैराजिन पढ़े और गिने जाते हैं पर कुछ नहीं जोड़ते।
सिस्टीन (डाइसल्फाइड) बंध
डाइसल्फाइड बंधित सिस्टीन युग्मों की वास्तविक संख्या, जिसे अनुक्रम से अनुमान नहीं लगाया जा सकता और जो तब शून्य है जब तक आपको पता न हो।
ध्यान दें: डाइसल्फाइड मौजूद होने पर इसे शून्य छोड़ देना गुणांक को कम आँकता है। इसे सिस्टीनों की संख्या पर छोड़ देना यह मान लेता है कि सब युग्म बना चुके हैं, जो शायद ही सच हो, क्योंकि एक विषम सिस्टीन युग्म नहीं बना सकता और कोई सिस्टीन मुक्त या कहीं और बंधा हो सकता है।

परिणाम समझें

विलोपन गुणांक (M-1 cm-1)
280 nm पर M^-1 cm^-1 में विलोपन गुणांक। अवशोषण पाने के लिए इसे mol/L में मोलर सांद्रता से और सेंटीमीटर में पथ लंबाई से गुणा कीजिए।

इकाइयां समझें

M^-1 cm^-1
उलट मोलर सेंटीमीटर। विलोपन गुणांक की इकाई, इस तरह चुनी गई कि बीयर-लैम्बर्ट नियम में इकाइयाँ रद्द हो जाएं।
Cystine
डाइसल्फाइड बंध से जुड़े दो सिस्टीन अवशेष। ऐसा हर युग्म गुणांक में 125 जोड़ता है।
280 nm
प्रोटीन अवशोषण का मानक पराबैंगनी तरंगदैर्ध्य।

सामान्य गलतियां

  • मोलर विलोपन गुणांक के साथ द्रव्यमान सांद्रता इस्तेमाल करना। बीयर-लैम्बर्ट कैलकुलेटर सांद्रता mol/L में लेते हैं, और mg/mL देने से मोलर द्रव्यमान के हिसाब से ग़लत अंक आता है।
  • पथ लंबाई सेट करना भूल जाना। मानक 1 cm है, और उसे छोड़ देने से उत्तर उसी गुणक से बदल जाता है।
  • ऐसा नमूना मापना जो घुटिल हो या प्रकीर्णन करे। प्रकीर्णन अवशोषण नहीं है और दिखाई देने वाला अवशोषण बढ़ा देता है, इसलिए इस तरह पढ़ी गई सांद्रता बहुत अधिक आती है।
  • मान लेना कि वलित प्रोटीन के लिए गुणांक ठीक-ठीक रहेगा। योगात्मक मॉडल पूर्ण विकृतिकरण मानता है, और वलित संरचना में दबे एरोमैटिक मॉडल की भविष्यवाणी से कम अवशोषित करते हैं।

महत्वपूर्ण सीमाएं

  • योगात्मक मॉडल पूर्णतः अपचयित, पूर्णतः विकृत और प्रबलता से अम्लीय बफर में मापे गए प्रोटीन के लिए ही सटीक है, इसीलिए पेप्टाइड अल्ट्रावायलेट काम के बफरों में अम्ल होते हैं।
  • अवशोषण बदलने वाला कोई भी पोस्ट ट्रांसलेशनल संशोधन, जैसे नाइट्रो समूह, यहाँ ध्यान में नहीं लिया जाता।
  • यह अकेले कोई सांद्रता नहीं देता। इसे बीयर-लैम्बर्ट संबंध के ज़रिए अवशोषण और पथ लंबाई के साथ जोड़ना पड़ता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

What does the extinction coefficient calculator compute?

It estimates a peptide's molar extinction coefficient at 280 nm from its tryptophan, tyrosine and cystine, disulfide bonded cysteine pair, content, for use in UV absorbance based concentration measurement.

What is the extinction coefficient calculator’s formula?

e(280) = nTrp x 5500 + nTyr x 1490 + nCystine x 125, the Gill and von Hippel (1989) / Pace et al (1995) method, which is also the method ExPASy ProtParam uses.

How do I use the extinction coefficient calculator?

Enter the peptide sequence and, separately, how many cystine (disulfide) bonds are actually formed, since that cannot be determined from the sequence alone. The calculator returns the extinction coefficient in M^-1 cm^-1.

Why do I have to enter cystine bonds manually on the extinction coefficient calculator?

Whether cysteine residues form disulfide bonds depends on the peptide’s folded or reduced state, which the sequence alone does not determine; the calculator asks for this number rather than guessing it.

What units does the extinction coefficient calculator use?

M^-1 cm^-1, per molar per centimeter, the standard unit for a molar extinction coefficient, ready to use directly in the Beer-Lambert calculators on this site.

What are the limits of the extinction coefficient calculator’s method?

The additive Gill and von Hippel / Pace model is only exact for a fully denatured, reduced peptide in solution; folded tertiary structure can shift the true extinction coefficient somewhat from this additive estimate.

What if my sequence has no tryptophan or tyrosine on the extinction coefficient calculator?

With zero cystine bonds entered, the calculator returns an extinction coefficient of zero, correctly indicating the peptide has essentially no expected absorbance at 280 nm and would need an alternative quantification method.

Is the extinction coefficient calculator free?

Yes. The extinction coefficient calculator runs entirely in your browser.

How do I calculate the extinction coefficient of a peptide by hand?

Count the tryptophan, tyrosine and disulfide bonded cystine residues in the sequence, then compute nTrp x 5500 + nTyr x 1490 + nCystine x 125. This calculator does the same arithmetic once you paste the sequence and set the cystine bond count.