|
|
، جلد ۱۷، شماره ۷، صفحات ۴۸-۵۸
|
|
|
| عنوان فارسی |
بررسی تأثیر تغییرات درجه‌ی حرارت بر کنفورماسیون پروتئین پریون انسانی به روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
زمینه و هدف: بیماری‌های پریونی گروهی از اختلالات تحلیل برنده دستگاه عصبی بوده که منجر به مرگ بیمار می‌شوند. این بیماری‌ها تبدیل پروتئین پریون سلولی طبیعی (PrPC) به ایزوفرم غیرطبیعی آن با صفحات بتای فراوان (PrPSc)، تشکیل و تجمع رشته‌های آمیلوییدی با مکانیسمی ناشناخته در سلول‌های عصبی را به دنبال دارند. هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر افزایش یا کاهش موضعی درجه حرارت بر این فرآیند تبدیل می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه علمی-پژوهشی، ساختار بلوری پروتئین پریون انسانی از بانک اطلاعات پروتئین (با کد 2LEJ) به عنوان ساختار اولیه استفاده و به طور جداگانه در دماهای27، 37 و 47 درجه سانتی‌گراد در بازه زمانی 10 نانو ثانیه و با کمک نرم‌افزار گرومکس شبیه‌سازی گردید. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با استفاده از دستورات گرومکس از فایل مسیر استخراج و با کمک نرم‌افزارهای SPSS، SPDBV و WebLab تحلیل گردید. یافته‌ها: تغییر درجه حرارت از 37 به 27 یا 47 درجه سانتی‌گراد باعث ایجاد تغییرات قابل توجهی در ساختار PrPC می‌گردد و PrPC ساختار سوم بسیار تاخورده‌تری در مقایسه با ساختار طبیعی آن در 37 درجه سانتی‌گراد، پیدا می‌کند. علاوه براین، کاهش در تعداد پیوندهای هیدروژنی بین پروتئین و حلال در این دو دما میزان سطح قابل دسترس حلال هیدروفوبیک PrPC را افزایش می‌دهد که این می‌تواند دلیلی برای افزایش مقاومت پروتئین به هیدرولیز پروتئولیتیک و کاهش قابلیت انحلال آن در آب باشد. نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که تغییرات درجه حرارت باعث تسریع تغییرات ساختاری PrPC و کاهش حلالیت آن می‌شود و آن را مستعد تبدیل شدن به PrPSc می سازد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
The Effects of Temperature Changes on Human Prion Protein Conformation Using Molecular Dynamic Simulation |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Background: Prion diseases are neurodegenerative disorders which ultimately results in the death of their victims. They are caused by structural transformation of cellular prion (PrPC) to its &beta-rich and anomalous isoform (PrPSc) and the accumulation of amyloid fibrillar deposits in the central nervous system. The precise mechanism underling this conversion is yet to be well understood. This study aimed to investigate the effect of non physiological temperatures on the misfolding mechanism of the human prion protein. Materials and Methods: The crystal structure of human prion protein (90-231), (PDB code: 2Lej) in pdb format was used as a starting structure in this study. Three model structures of this coordinate structure were used separately to simulate PrPC at 27 , 37 and 47 . Molecular dynamic simulations were then performed using double-precision MPI version of GROMACS 4.5.5 for 10 ns and the results were analyzed using SPSS software, SPDBV and VebLab programs. Results: The change of temperature from 37 to 27 or 47 induced significant structural changes to PrPC. These tempratures caused PrPC to attain a more folded and less flexible tertiary structure compared to its native structure at 37 . They, also, reduce protein-solvent hydrogen bonds and therefore increasing access of hydrophobic solvent to PrPC which may be behind the lower water solubility of PrPC and its increased resistance to proteolytic degradations. Conclusion: This study shows that changes of temperatures accelerate structural changes of PrPC and reduce its solubility while rendering it vulnerable to transition into PrPSc. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
محمدرضا دایر | Mohammad Reza Dayer
Department of Biology, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
گروه زیست‌شناسی، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران
نوشین آذری | Nooshin Azari
Biochemistry Department, Fars Science& Research Branch, Islamic Azad University, Fars, Iran
گروه بیوشیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات فارس، فارس، ایران
نعمت اله رزمی | Nematollah Razmi
Biochemistry Department, Fars Science& Research Branch, Islamic Azad University, Fars, Iran
گروه بیوشیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات فارس، فارس، ایران
محمدسعید دایر | Mohammad Saeid Dayer
Department of Parasitology and Medical Entomology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه انگل‌شناسی و حشره‌شناسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://jams.arakmu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2914-1&slc_lang=fa&sid=1 |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/2736/article-2736-2048867.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
علوم پایه |
| نوع مقاله منتشر شده |
پژوهشی اصیل |
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|