بررسی نحوه تاثیر جهش ها بر غیر فعال شدن آنزیم پیرازین آمیداز با شبیه سازی دینامیک مولکولی

Abstract

پیرازین آمید یکی از مهم ترین داروها برای کنترل مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، عامل بیماری سل، است. ژن pncA آنزیم پیرازین آمیداز مایکو باکتریوم توبرکلوزیس را رمزدهی می نماید. این آنزیم مسئول تبدیل داروی پیرازین آمید به شکل فعالش یعنی پیرازینوئیک اسید است. علیرغم نقش این دارو در کوتاه سازی دوره ی درمان از نه ماه به شش ماه، ظهور سویه های مقاوم به پیرازین آمید مشکل مهم سلامت جهانی است. در این مطالعه دو ژن پیرازین آمیدازجهش یافته(D63G/W119Cو T160P)از سویه های مقاوم پیرازین آمیدی و نیز پیرازین آمیداز نوع وحشی از سویه ی مرجع H37Rvهمسانه سازی، بیان، تعیین توالی شده و تعیین فعالیت شدند. با استفاده از همولوژی مدل سازی و جایگزینی آمینواسیدی، ساختار پیرازین آمیدازهامورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که دوجهش یافته یT160P وD63G/W119Cفعالیت پیرازین آمیدازی خود را به طور کامل از دست داده اند. نتایج محاسباتی نیز تأیید کرد که فقدان فعالیت این آنزیم ها عمدتا به دلیل تاثیر موضعی جهش های ایجاد شده در ساختار دوم (در اکثر موارد ساختار های آلفا هلیکس) اطراف محل جهش ها است که موجب تغییر ساختاری شده است. این تغییراحتمالا موجب تغییر ساختار سه بعدی جایگاه فعال در مورد جهش یافته D63G/W119C وکاهش ابعاد دهانه ی پاکت اتصال در جهش یافته T160P شده است.