Nova Biologica Reperta

fa طراحی يک پپتيد چهار اسیدآمینه‌ای نوین برای مهار دومین BIR3 پروتئين XIAP به‌وسیلة شبیه سازی دینامیک مولکولی Designing a new tetrapeptide to inhibit the BIR3 domain of the XIAP protein via molecular dynamics simulations میکروبیولوژی Microbiology مقاله پژوهشی Original Article پروتئین XIAP يکی از اعضای پروتئین‌های مهارکننده آپوپتوز يا 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 اين پروتئين يعني BIR3 به‌طور مستقیم به پايانه N پروتئين کاسپاز 9 متصل می‌شود و آپوپتوز را مهار می‌کند. نشان داده‌شده است که چهار اسیدآمینه پایانة N پروتئين SMAC يعني AVPI می‌توانند به BIR3 متصل شوند و آن را مهار کنند و بنابراین، آپوپتوز را به راه‌اندازند. در اين پژوهش 15 پپتيد 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 انرژي اتصال آزاد پپتیدها به دومين 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 انرژي آزاد اتصال عبارت‌اند از ATPF و AKPW و ARPF. همچنين بررسی پيوندهای ميان اين پپتيدها و دومین BIR3 در ساختار نهايي کمپلکس‌ها آشکار کرد که لوسين 307 و ترئونین 308 و گلوتامات 314 و تيروزين 324 دومين BIR3 برای اتصال پپتیدها ضروری هستند. نتایج تفکیک انرژي آزاد و تعیین سهم باقی‌مانده‌های شکاف دومين BIR3 در اتصال به اين پپتيدها در طول شبیه‌سازی نيز هماهنگ با نتايج پیشین بود و نقش همان باقی‌مانده‌ها را در اتصال نشان می‌داد. همچنين گرایش بالای این پپتیدها نسبت به پپتيد طبيعي ((AVPI و مقایسه آنها با ساير پپتيدها آشکار می‌کند که وجود بار مثبت در جايگاه دوم پپتيد و وجود گروه هیدروفوب آروماتيک در جایگاه چهارم پپتيد باعث افزايش قدرت اتصال پپتيد می‌شود. <pre> 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.</pre> آپوپتوز, پروتئین, داکینگ, روش مکانیک مولکولی و پوازی بولتزمن- سطح در دسترس حلال, سرطان apoptosis, cancer, docking, MM/PBSA method, 168 182 http://nbr.khu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-81-124&slc_lang=fa&sid=1 Karim Mahnam کریم مهنام 10031947532846008803 10031947532846008803 Yes Shahrkord University دانشگاه شهرکرد Fatemeh Mirahmadi Babaheidari فاطمه میراحمدی باباحیدری 10031947532846008804 10031947532846008804 No Shahrkord University دانشگاه شهرکرد