طراحی روش کامپیوتری به منظور پیش بینی نحوه جهت گیری چرخشی بخش غشایی پروتئین های غشایی بر اساس مطالعات ساختمانی پروتئین ها

Abstract

پروتئین های غشایی نقش مهمی در روندهای مختلف بیولوژیکی ایفاکرده کهازآن جملهمی توان به انتقال سیگنالهای شیمیایی و انتقال انتخابی یون هاومولکولهای دارویی اشاره کرد.بیش از50 درصد از داروهای رایج تاثیرات خود راازطریق کنش متقابل باپروتئین های غشایی (گیرنده های غشایی) اعمال می کنند.پیش بینی شده است که حدود20الی30 درصد از کل ژنوم انسانی مربوط به پروتینهای غشایی می باشد.با این وجود کمتراز1درصد از کل پروتئین هایی که ساختار سه بعدی آن ها مشخص شده،مربوط به این نوع پروتئین هامی باشد.در شرایطی که داده های تجربی در خصوص ساختمان پروتئین های غشایی بسیار اندک می باشد،روش های مدل بندی مولکولی جایگزین بسیار ارزشمندی برای مطالعات پیش بینی ساختمانعملکرد ونیزطراحی آزمایشات می باشد. هدف اصلی در این کار ابداع روش کامپیوتری برای پیش بینی نحوه جهت گیری چرخشی بخش های غشایی پروتئین های غشایی می باشد. در اغلب موارد این بخش از پروتئین های غشائی بصورت ساختمان ثانویه مارپیچ آلفا می باشد. اطلاع از چگونگی جهت گیری این بخش های غشائیمارپیچ آلفا به همراه سایر اطلاعات،امکان مدلبندی ساختمان سه بعدی این پروتئین ها را فراهم می کند.در پروژه حاضر،دو سری اندیس جدید به منظور بیان میزان تمایل اسید آمینه های مختلف به فازچربی غشاء ارائه گردید.اندیس های معرفی شده ازطریق آنالیز نزدیک به 1200 ساختمان پروتئین با استفاده از روابط زیر بدست آمد. زاویه چرخشی ،a،بااستفاده از معادله زیر توسط اندیس های ارائه شده در تحقیق حاضرونیز سایر اندیس های رایج( هیدروفوبیسیته و(kPROT برای بخش غشائی پروتئین های انتخاب شده به عنوان تست محاسبه گردید.نتایج بدست آمده از پیش بینی زوایای چرخشی در مورد پروتئین های غشائی مورد بررسی ،حاکی از این می باشد کهاندیس های پی وسیگما از لحاظ کارآئی قابل قیاس با اندیس kPROT بوده وکارکردبهتری نسبت به متدهیدروفوبیسیته دارند.اندیس های جدیدبرای مدل بندی پروتئینی های غشائی با پیش بینی چرخشی بخش غشائی می تواند به کار رود. همچنین پیش بینی می شود که اندیس های ارائه شده در این تحقیق ،پروتئین های غشائی را از روی توالی اسیدهای آمینه آنها داشته باشند که این ادعا نیاز به تحقیق مجزا دارد.