دوره 13، شماره 52 - ( 7-1402 )
جلد 13 شماره 52 صفحات 44-33 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Afyani F A. Investigation of AKR1C3 protein inhibition mechanism and design of new inhibitors. NCMBJ 2023; 13 (52) :33-44
URL: http://ncmbjpiau.ir/article-1-1584-fa.html
URL: http://ncmbjpiau.ir/article-1-1584-fa.html
عطریان افیانی فرزاد. مکانیسم مهاری پروتئین AKR1C3 و طراحی نوین مهارکننده‌ها در بیماری‌های سرطان و التهابی. مجله تازه هاي بيوتكنولوژي سلولي و مولكولي. 1402; 13 (52) :33-44
گروه علوم دامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ایران. - - گروه علوم دامی، واحد علوم و تحقیقات ، Farzad.Atrian@yahoo.com
چکیده: (696 مشاهده)
سابقه و هدف: پروتئین AKR1C3 نقش کلیدی در بیماری‌های مختلف، به خصوص سرطان، ایفا می‌کند. در سرطان‌های وابسته به هورمون و بیماری‌های التهابی، این پروتئین مهم است. فعالیت افزایش یافته AKR1C3 ممکن است به افزایش هورمون‌های آلدهسترون و تستوسترون و همچنین تولید مواد التهابی منجر شود. به عنوان یک هدف در توسعه داروهای جدید در درمان سرطان و بیماری‌های التهابی، تحقیقات برروی مهار AKR1C3 و طراحی داروهای نوین در حال انجام است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی مکانیسم مهاری پروتئین AKR1C3 و طراحی مهارکنندههای جدید میباشد.
مواد و روش ها: در پژوهش حاضر با استفاده از سیستمهای مولکولی ساختار سه بعدی AKR1C3 از بانک اطلاعات ساختار سه بعدی پروتئین گرفته شد. سپس ساختار به دست آمده با استفاده از تکنیک دینامیک مولکولی بهینهسازی شد و در ادامه برهمکنشهای پروتئین با مهار کنندههای موجود با استفاده از تکنیک داکینگ و نرم افزار Autodock4 مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه به منظور انجام دینامیک مولکولی از نرم افزار AMBER نسخه 18 استفاده شد. در نهایت 4 ترکیب مهار کننده جدید با نرم افزار Data Warrior به عنوان مهارکنندههای جدید طراحی شده و برای مهار AKR1C3 معرفی شد.
یافتهها: اسید آمینههای تیروزین 55 و هیستیدین 117 در تشکیل پیوندهای هیدروژنی قوی با مهارکنندههای طراحی شده نقش دارند و همچنین اسکن آلانین نشان داد که برهمکنشهای مشابهی بین اسید آمینههای پروتئین با ترکیبات مهار کننده طراحی شده نسبت به ترکیبات شناخته شده دارند و اسیدآمینههای تیروزین 55، هیستیدین 117 و فنیل آلانین 311 نقشی مهم در برهمکنش پروتئین با مهار کنندههای طراحی شده دارند. بررسی انرژی اتصال این ترکیبات به پروتئین نشان داد که مقادیر انرژی اتصال این ترکیبات با پروتئین AKR1C3 در محدوده 8/17- تا 1/29- کیلوکالری بر مول میباشد که میتوانند به خوبی قابل رقابت با مهار کننده های شناخته شده پروتئین باشند. همچنین ساختار طراحی شده D1 با انرژی اتصال 9/32-کیلوکالری بر مول توانست بیشتر میزان تمایل به پروتئین در میان ترکیبات مهار کننده شناخته شده و طراحی شده در این مطالعه را نشان دهد که میتواند آن را به عنوان یک ترکیب با پتانسیل بالا برای مهار پروتئین AKR1C3 در مطالعات آزمایشگاهی و بالینی معرفی نماید.
نتیجه گیری: نتایج حاصل از بررسی‌های داکینگ و دینامیک مولکولی نشان دادند ترکیبات جدید که بر پایه مفنامیک اسید ایجاد شده‌اند، میتوانند ترکیبات بالقوه‌ای برای مهار پروتئین AKR1C3 باشند و با ایجاد تغییرات مناسب در آن‌ها می‌توان از این ترکیبات هدف بعنوان ترکیبات موثری برای مهار و مبارزه با بیماری از جمله بیماری التهابی استفاده نمود .
مواد و روش ها: در پژوهش حاضر با استفاده از سیستمهای مولکولی ساختار سه بعدی AKR1C3 از بانک اطلاعات ساختار سه بعدی پروتئین گرفته شد. سپس ساختار به دست آمده با استفاده از تکنیک دینامیک مولکولی بهینهسازی شد و در ادامه برهمکنشهای پروتئین با مهار کنندههای موجود با استفاده از تکنیک داکینگ و نرم افزار Autodock4 مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه به منظور انجام دینامیک مولکولی از نرم افزار AMBER نسخه 18 استفاده شد. در نهایت 4 ترکیب مهار کننده جدید با نرم افزار Data Warrior به عنوان مهارکنندههای جدید طراحی شده و برای مهار AKR1C3 معرفی شد.
یافتهها: اسید آمینههای تیروزین 55 و هیستیدین 117 در تشکیل پیوندهای هیدروژنی قوی با مهارکنندههای طراحی شده نقش دارند و همچنین اسکن آلانین نشان داد که برهمکنشهای مشابهی بین اسید آمینههای پروتئین با ترکیبات مهار کننده طراحی شده نسبت به ترکیبات شناخته شده دارند و اسیدآمینههای تیروزین 55، هیستیدین 117 و فنیل آلانین 311 نقشی مهم در برهمکنش پروتئین با مهار کنندههای طراحی شده دارند. بررسی انرژی اتصال این ترکیبات به پروتئین نشان داد که مقادیر انرژی اتصال این ترکیبات با پروتئین AKR1C3 در محدوده 8/17- تا 1/29- کیلوکالری بر مول میباشد که میتوانند به خوبی قابل رقابت با مهار کننده های شناخته شده پروتئین باشند. همچنین ساختار طراحی شده D1 با انرژی اتصال 9/32-کیلوکالری بر مول توانست بیشتر میزان تمایل به پروتئین در میان ترکیبات مهار کننده شناخته شده و طراحی شده در این مطالعه را نشان دهد که میتواند آن را به عنوان یک ترکیب با پتانسیل بالا برای مهار پروتئین AKR1C3 در مطالعات آزمایشگاهی و بالینی معرفی نماید.
نتیجه گیری: نتایج حاصل از بررسی‌های داکینگ و دینامیک مولکولی نشان دادند ترکیبات جدید که بر پایه مفنامیک اسید ایجاد شده‌اند، میتوانند ترکیبات بالقوه‌ای برای مهار پروتئین AKR1C3 باشند و با ایجاد تغییرات مناسب در آن‌ها می‌توان از این ترکیبات هدف بعنوان ترکیبات موثری برای مهار و مبارزه با بیماری از جمله بیماری التهابی استفاده نمود .
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی
دریافت: 1401/12/23 | پذیرش: 1402/7/1 | انتشار: 1402/7/29
دریافت: 1401/12/23 | پذیرش: 1402/7/1 | انتشار: 1402/7/29
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
