بررسی محاسباتی برهمکنش پروتئین Rad51D با DNA به منظور یافتن بخشهای نامشخص در مکانیسم عملکرد ترمیم DNA به روش نوترکیبی هومولوگ محمد

پروتئین Rad51D یکی از پارالوگ های پروتئینRad51 است کهRad51 را در انجام ترمیمDNA به روش نوترکیبی هومولوگ کمک می کند. این روش ترمیم یکی از دو روش اصلی ترمیم شکست های دورشته ای ژنوم می باشد. این روش ترمیم بدون خطا کار خود را انجام می دهد و نقش های دیگری غیر از ترمیم در سلول های تکامل یافته به عهده دارد. Rad51 یک رشته DNA را گرفته و رشته هومولوگ آن را پیدا می کند. لذا برای چنین عمل کرد مولکولی ویژه ای شایسته است مکانیسم عملکرد به خوبی کشف و معرفی شود. به منظور پیدا کردن مکانیسم کامل عملکردRad51 در روش ترمیم نوترکیبی هومولوگ به همراه کشف نحوه همکاری پارالوگها در این فرایند یکی از مواردی که باید معلوم شود نحوه برهم کنش پارالوگ ها از جملهRad51D با DNA است. در این پروژه تلاش شده است به کمک بررسی های محاسباتی به نحوه برهم کنشDNA باRad51D پی ببریم. ابزارهایی که در این پروژه مورد استفاده قرار گرفته است شامل اتوداک، روزتتا و سرور PreDS برای بررسی برهم کنشDNA با پروتئین Rad51D و Modeller برای مدلسازی سه بعدی پروتئینRad51D بوده است. همچنین ازDiscovery Studio (Accelrys Inc) به منظور مشاهده و ویرایش ساختارها و نتایج داک استفاده شده است. Rad51D دارای یک دومینپایانه N کوچک و یک دومین انتهای C بزرگ تر می باشد که بین آنها یک شکاف وجود دارد. نتایج داک نشان می دهد که یک جایگاه اتصال برای DNA تک رشته ای اطراف دومین N انتهایی وجود دارد که درواقع بخشی از شکاف بین دو دومین را در بر می گیرد و در ادامه بخشی از جایگاه اتصال DNA تک رشته ای در شکاف دیگری در داخل دومینC انتهایی قرار دارد. در مورد برهم کنش Rad51D با DNA دو رشته ای با استفاده از سرور PreDS به این نتیجه رسیدیم که احتمال وجود چنین برهم کنشی وجود دارد و این برهم کنش هم در ناحیه ای در نزدیکی دومین N انتهایی Rad51D با DNA دو رشته ای صورت می گیرد. در تایید نتایج به دست آمده از روش های محاسباتی در این پروژه می توان به مقالات دیگری که قبلا انجام شده است اشاره کرد که بر اساس آنها دومین N انتهایی نقش کلیدی در برهم کنش با DNA بر عهده دارد. نتایج داک به دست آمده در این پروژه نشان می دهد که بعضی از باقیمانده های مربوط به جایگاه اتصال به DNA نزدیک موتیف Walker قرار دارند. موتیفWalker B که جایگاه اتصال ATP در پروتئین های خانواده Rad51 می باشد با بعضی از عملکردهای این خانواده پروتئینی (که شاملRad51D نیز می شوند) شامل اتصال به DNA ارتباط دارد. لذا به کمک نتایجی که در این کار به دست آمده است یعنی نحوه برهم کنش DNA با Rad51D می توان بررسی هایی برای پی بردن به چگونگی ایفای نقش ATP و هیدرولیز آن در اتصال و جداشدن DNA انجام داد. باید به این نکته اشاره کرد که تا کنون هیچ داده تجربی برای ساختار سه بعدی اتصال DNA بهRad51D گزارش نشده است.

Keywords:

, برهمکنش DNA–پروتئین , HRR