بررسی بیوانفورماتیکی میانکنش شش پپتید نوترکیب لاکتوفرین شتری با پروتئین های سطحی روتا ویروس گاوی

سابقه و هدف: اسهال یک بیماری رایج میان گوساله ها بوده که سبب زیان اقتصادی چشمگیر در صنعت گاوهای شیری و گوشتی به علت افزایش میزان مرگ و میر، هزینه های درمان و کاهش نرخ رشد و افزایش سن اولین زایمان می گردد. روتاویروس گاوی یکی از عوامل اصلی ابتلا به اسهال در گوساله ها در سن یک تا دوهفتگی است. دو پروتئین vp4 و vp7 کپسید خارجی ویروس را ساخته و سبب تولید آنتی بادی و تحریک سیستم ایمنی می شوند. لاکتوفرامپین-لاکتوفریسین شتری یک ضد ویروس قوی است که با اتصال به هپارین سولفات پروتئوگلایسین مانع ورود ویروس به سلول میزبان شده و می تواند جایگزین داروهای ضد ویروسی شود. هدف از این پژوهش بررسی امکان جایگزینی پپتید لاکتوفرین شتری با داروهای ضد ویروسی می باشد. مواد و روش ها: در این مطالعه امکان جایگزینی شش پپتید نوترکیب لاکتوفرین شتری به نام های clf36-1، clf36-2، 12A-36F+BC، A_Scaning، AF، Arm با داروهای ضدویروسی و اتصال کارآمد این پپتیدها با پروتئین های سطحی روتاویروس گاوی(vp4 و vp7) با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و با استفاده از نرم افزار گرومکس بررسی و با توجه به انرژی آزاد پیوند شدن لیگاند-پروتئین در مرحله داکینگ و میزان بار الکتریکی سیستم پیش از خنثی سازی بار در دینامیک مولکولی مورد مقایسه قرار گرفته و در نهایت بهترین پپتید جایگزین با توجه به نمودارهای شعاع چرخشی که مهم ترین عامل تعیین کننده در کارآمدی سیستم ها در شرایط درون تنی و همچنین نشان دهنده ی امکان اتصال پایدار پپتید نوترکیب لاکتوفرین با پروتئین سطحی ویروس است؛ از میان شش پپتید مورد مطالعه، انتخاب گردید. یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد پپتید لاکتوفرین به خوبی با پروتئین های سطحی روتاویروس اتصال برقرار کرده و به این وسیله می تواند مانع ورود ویروس به درون سلول ها گردد. با این حال از میان شش پپتید مورد بررسی، پپتید 12A-36F+BC در دو سیستم vp4 و vp7 علی رغم داشتن بیشترین انرژی آزاد پیوند شدن لیگاند-پروتئین در بین مدل های مورد بررسی در مرحله داکینگ و مثبت ترین بار الکتریکی پیش از خنثی سازی بار در دینامیک مولکولی، به دلیل unfold بودن و تغییرات زیاد Rg آنها در طول زمان شبیه سازی به نظر می رسد در شرایط بدن اتصال کارآمدی نداشته باشند؛ از این رو با توجه به نمودارهای شعاع چرخشی از مطالعه حاضر انتظار می رود سیستم پروتئین سطحی vp4 و پپتید نوترکیب clf36-1 دارای بهترین اتصال باشد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد پپتید clf36-1 از میان شش پپتید مورد بررسی طی زمان شبیه سازی پایدار و دارای اتصال کارآمد و مناسب با پروتئین سطحی vp4 بوده، ضمن اینکه طی زمان شبیه سازی ساختار خود را حفظ کرده و از این طریق میتواند مانع ورود ویروس به درون سلول ها شده و جایگزین مناسبی برای داروهای ضد ویروسی باشد. با این حال انجام آزمایشات در شرایط in vivo به منظور اثبات اثربخشی این پپتید ضروری می نماید.

Keywords:

اسهال گوساله ها , روتاویروس گاوی , لاکتوفرامپین-لاکتوفریسین شتری , شبیه سازی دینامیک مولکولی