مطالعه بیوانفورماتیک مسیر بیوشیمیایی پروتئین ATG۵ و نقش آن در مسیر اتوفاژی و مطالعه داکینگ مولکولی بین این پروتئین با پروتئین لاکتوفرین

بیوانفورماتیک شامل مجموعه اطلاعاتی است که برای تجزیه و تحلیل داده های زیستی و طراحی و توسعه داروها استفاده میشود. اتوفاژی در بیماریهای مختلفی از جمله سرطان، پیری و مرگ سلولی نقش ایفا میکند و به سلولها کمک میکند تا پروتئینهای آسیب دیده، اندامکها و عوامل بیماری زا را پاک کنند، به این ترتیب نقش مهمی در تنظیم تکامل بدن و حفظ هموستازی سلول دارد. پروتئین لاکتوفرین در مهار رشد سلولهای سرطانی و متاستاز آنها در درمان سلولهای سرطانی نقش دارد. هدف از این مطالعه، بررسی مکانیسم عملکردی ATG۵ در مسیر اتوفاژی از طریق شبکه های ارتباطی مولکولی بین این پروتئین به عنوان تنظیم کننده اتوفاژی با سایر پروتئینهای دخیل در فرایند اتوفاژی و همچنین پروتئین لاکتوفرین به عنوان یک ترکیب زیستی ضد سرطان بود. شبکه ارتباط مولکولی بر اساس برهمکنش پروتئینی بین ATG۵ با سایر پروتئینها در STRING مورد بررسی قرار گرفت. جهت آنالیز داکینگ مولکولی بین ATG۵ و لاکتوفرین ابتدا اطلاعات آنها از پایگاه های AlphaFold، PDB و UniProt استخراج شد و با استفاده از نرم افزار آنلاین ClusPro داکینگ مولکولی انجام شد و سپس جایگاه برهمکنش اسیدهای آمینه در ساختار پروتئینها توسط PyMol مشخص شد. نتیجه بررسی شبکه ارتباط مولکولی بر اساس برهمکنش در پایگاه STRING نشان داد که ATG۵ با پروتئینهای ATG۳، ATG۱۲ و ATG۱۰ در تعامل میباشد. بررسی برهمکنش پروتئین لاکتوفرین با ATG۵ توسط نرم افزار PyMol نشان داد که اسیدهای آمینه از شماره ۱۷۰-۱۷۴ از ناحیه دومین HR (Helix rich domain) در پروتئین ATG۵ با اسیدهای آمینه شماره ۱۷۶-۱۸۶ از ناحیه N لوب در لاکتوفرین و اسیدهای آمینه شماره ۱۷۵-۲۵۶ از ناحیه دومین UblB در پروتئین ATG۵ با اسیدهای آمینه شماره ۱۳-۳۸ از ناحیه N لوب در لاکتوفرین با هم برهمکنش داشتند. ناحیه N لوب در لاکتوفرین بخش عملکردی این پروتئین را شامل میشود که علاوه بر خاصیت ضد باکتری، دارای خاصیت ضد سرطانی نیز میباشد. همچنین در این ناحیه دارای ویژگی فعال سازی پروتئین کینازها نیز میباشد. بنابراین از طریق این ناحیه عملکردی میتواند بر روی فعالیت پروتئین ATG۵ اثر بگذارد.

Keywords:

اتوفاژی , لاکتوفرین , داکینگ مولکولی , بیوانفورماتیک , ATG۵