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Protein-Molekulargewicht-Rechner

Kurz gesagt: Berechne das Molekulargewicht von Proteinen oder Peptiden aus der Sequenz: mittlere und monoisotopische Masse in Da/kDa, Zusammensetzung und Extinktionskoeffizient bei 280 nm. Das Tool ist kostenlos, läuft im Webbrowser und braucht keinen Download.

Füge eine Protein- oder Peptidsequenz ein (Einbuchstabencode oder FASTA). Du erhältst das mittlere und monoisotopische Molekulargewicht, die Aminosäurezusammensetzung sowie den molaren Extinktionskoeffizienten und A280 einer Lösung mit 1 mg/mL für UV-Konzentrationsmessungen.

Kurzantwort: Protein-MW = Summe der Residuenmassen + ein Wasser (18,015 Da). Die A-Kette von Insulin (21 Residuen) hat 2383,71 Da mittlere und 2382,00 Da monoisotopische Masse.
Hier erscheinen die Ergebnisse.

So verwendest du den Protein-Molekulargewicht-Rechner

  1. Füge die Sequenz im Einbuchstabencode ein. Das FASTA-Format funktioniert, weil Kopfzeile, Leerzeichen, Zahlen und Zeilenumbrüche entfernt werden.
  2. Der Rechner addiert die mittlere (oder monoisotopische) Residuenmasse jeder Aminosäure plus ein Wasser für die freien N- und C-Termini.
  3. Lies das Molekulargewicht in Da und kDa ab. Verwende die mittlere Masse für SDS-PAGE und Puffer und die monoisotopische Masse für die hochauflösende Massenspektrometrie von Peptiden.
  4. Nutze den Extinktionskoeffizienten mit dem Lambert-Beer-Gesetz (c = A280 / ε·l), um die Konzentration aus einer UV-Messung zu bestimmen.

Rechenbeispiele

Insulin A-Kette (21 AS)

GIVEQCCTSICSLYQLENYCN

2383,71 Da mittlere · 2382,00 Da monoisotopische Masse

ε280 = 2 Tyr × 1490 + 2 Cystine × 125 = 3230 M−1cm−1

Humanes Ubiquitin (76 AS)

8564,84 Da (8,56 kDa)

Ein Tyr, kein Trp: ε280 = 1490 M−1cm−1

Konzentration aus A280

Ein Protein mit ε = 43.824 M−1cm−1 zeigt A280 = 0,55 in einer 1-cm-Küvette.

c = 0,55 ÷ 43.824 = 12,6 µM

So wird das Molekulargewicht eines Proteins berechnet

Wenn sich Aminosäuren verbinden, wird bei jeder Peptidbindung ein Wasser frei. Ein Protein ist daher eine Kette aus Residuen (Aminosäure minus H2O) plus ein Wasser für das endständige H und OH:

MW = Σ (Residuenmasse) + 18,015 Da (mittlere) MWmono = Σ (monoisotopische Residuenmasse) + 18,011 Da

Mittlere Residuenmassen verwenden die natürlichen Isotopenhäufigkeiten und entsprechen dem, was SDS-PAGE, Gelfiltration und Wägung messen. Monoisotopische Massen verwenden nur das häufigste Isotop (12C, 1H, 14N, 16O, 32S) und entsprechen dem ersten Peak im hochauflösenden Massenspektrum eines Peptids. Als schnelle Schätzung gelten 110 Da pro Residuum.

Extinktionskoeffizient bei 280 nm

Die Absorption bei 280 nm stammt von Trp, Tyr und disulfidverbrückten Cysteinen. Mit den Werten von Pace et al. (1995):

ε280 = 5500 × n(Trp) + 1490 × n(Tyr) + 125 × n(Cystin)
Die berechnete Masse gilt für die unmodifizierte Polypeptidkette. Glykosylierung, Phosphorylierung, Disulfidbrücken (je −2,016 Da), Abspaltung des Signalpeptids und Prozessierung des N-terminalen Met verändern die tatsächliche Masse. Mehrdeutige Codes (B, Z, X) werden nicht akzeptiert; U (Selenocystein) und O (Pyrrolysin) schon.

Für kleine Moleküle nutze den Molekulargewicht-Rechner; um eine Proteinstruktur aus der PDB anzusehen, öffne den MolDraw-Protein-Viewer.

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Häufig gestellte Fragen

Wie berechnet man das Molekulargewicht eines Proteins?

Addiere die Residuenmasse jeder Aminosäure der Sequenz und zusätzlich 18,015 Da für ein Wasser. Die mittlere Residuenmasse liegt bei etwa 110 Da, 300 Residuen ergeben also rund 33 kDa.

Was ist der Unterschied zwischen mittlerer und monoisotopischer Masse?

Die mittlere Masse verwendet die natürlichen Isotopenhäufigkeiten und passt zu makroskopischen Messungen. Die monoisotopische Masse verwendet nur die leichtesten stabilen Isotope und entspricht der hochauflösenden Massenspektrometrie von Peptiden.

Wie rechne ich Da in kDa um?

Teile durch 1000. 8564,84 Da = 8,56 kDa. Ein Dalton entspricht 1 g/mol.

Wie wird der Extinktionskoeffizient berechnet?

ε280 = 5500 × Trp + 1490 × Tyr + 125 × Cystine (M−1 cm−1). Es werden zwei Werte angegeben, je nachdem, ob die Cysteine Disulfidbrücken bilden.

Warum läuft mein Protein in der SDS-PAGE auf einer anderen Höhe?

Posttranslationale Modifikationen, ungewöhnliche Ladung oder unvollständige Entfaltung verändern die Laufweite im Gel. Der berechnete Wert gilt für die unmodifizierte Kette.

Unterstützt der Rechner das FASTA-Format?

Ja. Kopfzeilen, die mit '>' beginnen, werden ignoriert, ebenso Leerzeichen, Zeilenumbrüche, Zahlen und Stoppsymbole (*).

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