New Cellularand Molecular Biotechnology Journal

other بررسیِ بیوانفورماتیکیِ پُلی‌مورفیسم‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNPs) ژنِ CD151 در بیماریِ پروانه‌ای Bioinformatic analysis of SNPs of CD151 gene in epidermolysis bullosa ژنتیک Genetics مقاله پژوهشی Research Article <div style="border-width: medium 1.5pt 1.5pt medium; border-style: none solid solid none; border-color: currentcolor rgb(0, 36, 101) rgb(0, 36, 101) currentcolor; padding: 0cm 4pt 1pt 0cm; text-align: justify;">زمینه و هدف: پلی‌مورفیسم‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNPs) شایع‌ترین واریانت‌های ژنتیکیِ مؤثر بر اختلال‌های انسانی هستند. آنتی‌ژنِ CD151، یک تتراسپانین در هِمی‌دسموزوم، نقشی کلیدی در حفظِ یکپارچگیِ پوست دارد. اختلال در این پروتئین می‌تواند منجر به بیماریِ پروانه‌ایِ‌ سیمپلکس (EBS) شود. هدفِ این مطالعه، پیش‌بینیِ SNPs پُرخطرِ ژنِ CD151 و ارزیابیِ تأثیرِ آن‌ها بر پایداری، ساختار و عملکردِ پروتئین با استفاده از رویکردهای بیوانفورماتیکی بود. مواد و روش‌ها: SNPs ژنِ CD151 از dbSNP و توالیِ پروتئین از UniProt استخراج شدند. ارزیابیِ خطرِ جهش و ارتباط با بیماری از طریقِ ابزارهای SIFT، PROVEAN، PolyPhen-2، PANTHER و روش‌های تجمیعی مانند Meta-SNP انجام گرفت. تأثیرِ جهش‌ها بر پایداریِ پروتئین با I-Mutant و MUpro و حفاظت‌شدگیِ توالی با ConSurf بررسی شد. ساختارِ ثانویه و سه‌بُعدیِ پروتئین با NetSurfP-2.0، SOPMA و HOPE و میان‌کُنش‌های پروتئینی با STRING و GeneMANIA تحلیل شدند. نتایج: از میانِ ۲۷ پلی‌مورفیسم، ۸ جهش به‌عنوانِ واریانت‌های پُرخطر شناسایی شدند: A81T، R87L، D147N، A145D،  F153C، R178C، G227S و G229S. پیش‌بینی‌ها نشان دادند که این جهش‌ها باعثِ کاهشِ پایداریِ پروتئین، قرارگیری در نواحیِ حفاظت‌شده و اختلال در مارپیچِ آلفا می‌شوند که ساختارِ کلیِ پروتئین را به‌هم می‌ریزد. همچنین، موقعیتِ سطحی یا غیرسطحیِ آمینواسیدهای جهش‌یافته می‌تواند تعامل‌های حیاتیِ پروتئینِ CD151 با سایرِ مولکول‌ها را مختل سازد. نتیجه‌گیری: تحلیل‌های مبتنی‌بر محاسبه‌ها و غربالگری‌های انجام‌شده نشان دادند که 8 جهشِ کلیدی در ژنِ CD151 به‌طورِ بالقوّه بر پایداری و ساختارِ پروتئینِ CD151 تأثیر گذاشته و ساختارِ ثانویه و تعامل‌های آن را دگرگون می‌سازند. این جهش‌ها دارای ارزشِ مرجعیِ مهمی برای مطالعه‌های آینده هستند. شناساییِ این SNPs پُرخطر، مسیر را برای طراحیِ پنل‌های غربالگریِ مولکولیِ هدفمند در بیمارانِ EBS باز می‌نماید و می‌تواند به تشخیصِ زودهنگام و دقیق‌تر کمک کند. تأییدِ نهایی این نتایج مستلزمِ مطالعه‌های بالینی و آزمایشگاهیِ بیشتر است.</div> <div style="text-align: justify;"></div> Extended Abstract Background and Aim:  CD151, a tetraspanin component of the hemidesmosome, is essential for skin integrity, and its dysfunction can cause Epidermolysis Bullosa Simplex (EBS).  This study aimed to predict high-risk SNPs in the CD151 gene and evaluate their impact on the protein's stability, structure, and function using bioinformatics. Materials and Methods: CD151 SNPs were collected from dbSNP, and the protein sequence from UniProt. Comprehensive bioinformatics tools were used for effect prediction. Mutation risk and disease association were assessed using SIFT, PROVEAN, PolyPhen-2, PANTHER, and meta-predictors like Meta-SNP. Stability changes were predicted by I-Mutant and MUpro, and sequence conservation by ConSurf. Secondary/tertiary structures were modeled using NetSurfP-2.0, SOPMA, and HOPE, with protein-protein interactions analyzed by STRING and GeneMANIA. Results: Screening 27 polymorphisms identified 8 high-risk variants: A81T, R87L, D147N, A145D, F153C, R178C, G227S, and G229S. Predictions showed these SNPs cause a reduction in protein stability, are predominantly located in conserved regions, and disrupt alpha-helical structures, thereby disturbing the overall protein fold. Altered surface positioning of mutated residues could also impair critical CD151 interactions. Conclusion: The computational analyses and screenings demonstrated that 8 key CD151 mutations potentially destabilize the protein and structure, altering its secondary structure and interactions. These SNPs have significant reference value for future studies. The identification of these high-risk SNPs paves the way for the design of targeted molecular screening panels for EBS patients, which could aid in earlier and more precise diagnosis. Final confirmation of these results necessitates further clinical and laboratory studies. بیماری پروانه‌ای, پُلی‌مورفیسم‌های تک‌نوکلئوتیدی, CD151, بیوانفورماتیک Epidermolysis bullosa, CD151, SNP, Bioinformatic 77 94 http://ncmbjpiau.ir/browse.php?a_code=A-10-2093-2&slc_lang=other&sid=1 Mahdis Kashani مهدیس کاشانی 100319475328460016430 100319475328460016430 No Department of Cell and Molecular Biology, Faculty of Chemistry, University of Kashan, Kashan, Isfahan, Iran گروهِ زیست‌شناسیِ سلولی‌و‌مولکولی، دانشکدۀ شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران Zahra Rezvani زهرا رضوانی 100319475328460016431 100319475328460016431 Yes Department of Cell and Molecular Biology, Faculty of Chemistry, University of Kashan, Kashan, Isfahan, Iran گروهِ زیست‌شناسیِ سلولی‌و‌مولکولی، دانشکدۀ شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، اصفهان، ایران