بررسی‌های زیست‌محاسباتی ویژگی‌های ساختاری و عملکردی پروتئین‌های Cry با هدف کنترل زیستی مالاریا

Abstract

<strong>مقدمه:</strong> امروزه تغییرات اقلیمی و کاربرد گستردۀ حشره‌کش‌های شیمیایی ظهور گونه‌های مقاوم پشۀ آنوفل و مخاطرات زیست‌محیطی فراوانی را در پی داشته است؛ ازاین‌رو، ارائۀ راهکارهای جایگزین ازجمله روش‌های کنترل زیستی چشم‌انداز روشنی برای مبارزه با این مخاطرات فراهم کرده است و در این میان، به باکتری‌های دارای قابلیت پشه‌کشی به‌ویژه <em>Bacillus thuringiensis</em>و پروتئین‌های اشتقاق‌یافته از آن نظیر پروتئین‌های سمی Cry توجه ویژه شده است؛ هرچند‌ به بررسی ویژگی‌های ساختاری و عملکردی این سموم که در پژوهش حاضر با بررسی‌های <em>in silico</em> هدف‌گذاری شده چندان توجه نشده است.<br /> <strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> توالی پروتئینی Cry4، Cry11، Cry19، Cry24 و Cry 39از پایگاه داده NCBI دریافت و پایش ویژگی‌های ساختاری، عملکردی، فیزیکوشیمیایی، توپولوژیکی، ساختارهای ثانویه و الگو‌سازی سه‌بعدی آنها با برنامه‌هایی نظیر Interproscan، Protparam، TMHMM، Psipredو Modeller 9.15 انجام شد و درنهایت با تعیین گیرنده‌های مرتبط قابلیت عملکردی آنها با داکینگ مولکولی با نرم‌افزار Patchdock سنجیده شد.<br /> <strong>نتایج: </strong>نتایج ویژگی‌های متنوع فیزیکوشیمیایی، غیرترشحی و تجمعی‌بودن سموم را نشان دادند. پایش عملکردی به ردیابی دمین‌هایی با عملکرد مشابه با سایر اعضای پروتئین‌های خانوادۀ Cry منجر شد. پیش‌بینی ساختار ثانویه وجود مارپیچ‌ها و صفحات را طبق الگوی توزیع مشابه با یکدیگر نشان داد؛ همچنین طراحی و ارزیابی کیفیت ساختار در تمام پروتئین‌های سمی در حد مطلوب حاصل شد و ارزیابی میل اتصالی مبین اتصال تمام پروتئین‌های <strong>Cry</strong> به گیرنده‌های مربوطه و اتصال قوی‌تر Cry11 و Cry24 به بیشتر گیرنده‌ها بود.<br /> <strong>بحث و نتیجه‏ گیری:</strong> نتایج پژوهش حاضر ضمن فراهم‌آوری داده‌های عملکردی مرتبط با سموم پروتئینی Cry، الگوی عملی استفادۀ بهینه از آنها مبتنی بر تولید سموم توانا بر اساس طراحی پروتئین‌های چندعملکردی در راستای کنترل زیستی پشه‌های مالاریا را فراهم کرد.