یافته های نوین در علوم زیستی، جلد ۵، شماره ۲، صفحات ۱۶۸-۱۸۲

عنوان فارسی طراحی یک پپتید چهار اسیدآمینه‌ای نوین برای مهار دومین BIR۳ پروتئین XIAP به‌وسیله شبیه‌سازی دینامیک مولکولی
چکیده فارسی مقاله پروتئین XIAP یکی از اعضای پروتئین‌های مهارکننده آپوپتوز یا مرگ برنامه‌ریزی‌شده یاخته (خانواده IAP) است. پروتئین XIAP نقش باارزشی در مهار آپوپتوز بازی می‌کند و دربرگیرندۀ سه دومین BIR (Baculoviral IAP Repeat) است. دومین سوم این پروتئین یعنی BIR3 به‌طور مستقیم به پایانه N پروتئین کاسپاز 9 متصل می‌شود و آپوپتوز را مهار می‌کند. نشان داده‌شده است که چهار اسیدآمینه پایانه N پروتئین SMAC یعنی AVPI می‌توانند به BIR3 متصل شوند و آن را مهار کنند و بنابراین، آپوپتوز را به راه‌اندازند. در این پژوهش 15 پپتید به دومین BIR3 داک شده‌اند و سپس 10 نانوثانیه شبیه‌سازی دینامیک مولکولی روی هر کمپلکس به‌دست‌آمده از داکینگ انجام شد. سپس از روش مکانیک مولکولی پوازی بولتزمن سطح در دسترس حلال (MM/PBSA) برای برآورد انرژی اتصال آزاد پپتیدها به دومین BIR3 استفاده شد. نتایج روش MM/PBSA هماهنگی نسبی با روش داکینگ وهماهنگی خوبی با نتایج تجربی موجود داشتند. نتایج نشان داد که بهترین پپتیدها با کمترین انرژی آزاد اتصال عبارت‌اند از ATPF و AKPW و ARPF. همچنین بررسی پیوندهای میان این پپتیدها و دومین BIR3 در ساختار نهایی کمپلکس‌ها آشکار کرد که لوسین 307 و ترئونین 308 و گلوتامات 314 و تیروزین 324 دومین BIR3 برای اتصال پپتیدها ضروری هستند. نتایج تفکیک انرژی آزاد و تعیین سهم باقی‌مانده‌های شکاف دومین BIR3 در اتصال به این پپتیدها در طول شبیه‌سازی نیز هماهنگ با نتایج پیشین بود و نقش همان باقی‌مانده‌ها را در اتصال نشان می‌داد. همچنین گرایش بالای این پپتیدها نسبت به پپتید طبیعی ((AVPI و مقایسه آنها با سایر پپتیدها آشکار می‌کند که وجود بار مثبت در جایگاه دوم پپتید و وجود گروه هیدروفوب آروماتیک در جایگاه چهارم پپتید باعث افزایش قدرت اتصال پپتید می‌شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله آپوپتوز، پروتئین، داکینگ، روش مکانیک مولکولی و پوازی بولتزمن- سطح در دسترس حلال، سرطان

عنوان انگلیسی Designing a new tetrapeptide to inhibit the BIR3 domain of the XIAP protein via molecular dynamics simulations
چکیده انگلیسی مقاله
  The XIAP protein is a member of apoptosis proteins family. The XIAP protein plays a central role in the inhibition of apoptosis and consists of three Baculoviral IAP Repeat domains. The BIR3 domain binds directly to the N-terminal of caspase-9 and therefore it inhibits apoptosis. N-terminal tetrapeptide region of SMAC protein can bind to BIR3, inhibit it and subsequently induce apoptosis. In this study, fifteen tetrapeptides were docked into the BIR3 domain and then 10 ns molecular dynamics simulations were performed on each of the BIR3-peptide complex obtained from docking. MM/PBSA method was subsequently used to calculate the binding free energy of peptides to BIR3. The results of MM/PBSA method were in good coordination with docking and existing expermental results.  The results showed the most potent peptides with the lowest binding free energy for binding to BIR3 included ATPF, AKPW and ARPF peptides. Also, investigation of bonds between these peptides and BIR3 domain in the final structure of complexes showed that Leu 307, Thr 308, Glu 314 and Tyr 324 of the BIR3 domain were essential for binding of peptides. Energy decomposition results for binding these peptides to the BIR3 domain during MD simulation was inconsistent with previous results and approved the roles of the same residues. The higher affinity of these peptides relative to native peptide (AVPI) and comparing them with other peptides revealed that the existence of positive charge in the second position and the existence of the aromatic group in the fourth position led to more binding affinity.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله apoptosis, cancer, docking, MM/PBSA method,

نویسندگان مقاله کریم مهنام | Karim Mahnam
Shahrkord University
دانشگاه شهرکرد

فاطمه میراحمدی باباحیدری | Fatemeh Mirahmadi Babaheidari
Shahrkord University
دانشگاه شهرکرد


نشانی اینترنتی http://nbr.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-81-124&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده میکروبیولوژی
نوع مقاله منتشر شده مقاله پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات