مدلسازی به روش هومولوژی و شبیه سازی دینامیک مولکولی پروتئین Rab23 انسانی به هدف انجام مطالعات Docking با لیگاند کلسترول

Abstract

Rab23 یکی از پروتئینهای خانواده Rab می باشد که مسوول تنظیم ادغام و اتصال غشاء ویزیکولها با اندامکهای سلولهای یوکاریوتی می باشد. این پروتئین یک تنظیم کننده منفی خودکار سلولی برای علامت دهی(Signaling) hedgehog در مهره داران است. مسیر علامت دهی hedgehog در رشد اکثر ارگانها و بافتهای مهره داران نقش محوری داشته و ارتباط آن با نقایص مادرزادی و بسیاری از انواع تومورها مشخص شده است. بنابراین دخالت Rab23 در این مسیر و ناهنجاریهای بیانی آن در بسیاری از انواع بیماریها دیده می شود. از جمله بیماریهایی که ناشی از جهش در ژن این پروتئین و یا به طور کلی بیان غیر نرمال آن می باشند عبارتند از: سندرمهای Carpenter و Gorlin، کارسینومای تیروئید، هپاتوسل کارسینوما، تومورزایی و انواع مختلف سرطان. در این مطالعه مدلسازی این پروتئین با استفاده از نرم افزار Modeller9v7 پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا از داده پایگاه PDB به انجام رسید. بهترین مدل ساخته شده از طریق آنالیزهای نرم افزار Procheck برای ورود به مرحله شبیه سازی انتخاب شد. شبیه سازی دینامیک مولکولی آن با استفاده از نرم افزار GROMACS به انجام رسید و سپس نواحی اتصال آن با کلسترول با استفاده از نرم افزار Autodock4.2 به دست آمد. پایداری نمودار RMSD و انرژی نشان می دهند که مدل ساختار سه بعدی به دست آمده کاملا پایدار بوده لذا به واقعیت نزدیک است. مطالعات Docking نشان می دهد که این پروتئین جایگاه اتصالی برای کلسترول دارد. نتیجه گیری:داشتن جایگاه اتصال برای کلسترول بدان معنی است که این پروتئین علاوه بر انجام عملکرد خود با همکاری دیگر پروتئین ها مثل GLI2‌ و GLI3 با ورود به داخل غشا در ناحیه ای که دارای کلسترول است بخش دیگری از عملکرد خود را در اتصال غشا وزیکول انجام می دهد. با توجه به اهمیت بیولوژیک Rab23 ، شبیه سازی آن در محیط in silico می تواند در جهت اهداف درمانی برای طراحی دارو و یا لیگاندهای مهاری مفید باشد.