بررسی ساختار و عملکرد پروتئین اسپایک کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ (SARS-CoV-۲) با داکینگ مولکولی
سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 99
فایل این مقاله در 26 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_BJM-12-46_003
تاریخ نمایه سازی: 17 آذر 1402
چکیده مقاله:
مقدمه: بیش از دو سال از شیوع سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا ۲ (SARS-CoV-۲) در ووهان چین می گذرد. SARS-CoV-۲ یک پاندمی بی سابقه (COVID-۱۹) در عصر مدرن ایجاد کرده و تمام ساختارهای علمی، اقتصادی و اجتماعی جهان را به چالش کشیده است. تحقیقات گسترده ای در سراسر جهان برای مطالعه ساختار و عملکرد پروتئین اسپایک SARS-CoV-۲ از ابتدای پاندمی انجام شده اند. بنا بر مطالعات مختلف، نقش و اهمیت پروتئین اسپایک در ورود SARS-CoV-۲ به سلول های انسانی ثابت شده است. ازجمله عوامل مهم و موثر در کنترل همه گیری کووید-۱۹، درک تغییرات ساختاری پروتئین اسپایک در واریانت های ویروس و اثربخشی داروها و واکسن ها در برابر واریانت های جدید SARS-CoV-۲ است. با توجه به اهمیت فراوان پروتئین اسپایک SARS-CoV-۲، سعی شد در این مطالعه ساختار و تعامل آن با گیرنده های سلولی با استفاده از ابزار بیوانفورماتیک بررسی شود. علاوه بر این، اثر داروها و واکسن های موجود بر وارینت های مختلف SARS-CoV-۲ بررسی شد.مواد و روشها: روش های بیوانفورماتیک و داکینگ مولکولی برای مطالعه عملکرد اتصال پروتئین اسپایک به گیرنده های سلولی مختلف آن در بدن انسان استفاده شدند. برای انجام فرایند داکینگ مولکولی از وب سرور HDOCK و در مرحله بعد از وب سرور PDBsum برای بررسی های پس از داکینگ و اطمینان از صحت داده های به دست آمده استفاده شد. همچنین از نرم افزار PyMOL برای مطالعه و تجسم جهش های جایگزین و حذف در پروتئین اسپایک استفاده شد.نتایج: تفاوت در پروتئین اسپایک واریانت های SARS-CoV-۲ با تصویرسازی های انجام گرفته، توسط نرم افزار PyMOL مقایسه شد. داده های حاصل از جهش های گسترده در پروتئین اسپایک واریانت اومیکرون نشان دهنده نوعی بازطراحی دوباره پروتئین اسپایک بود. این جهش های وسیع، تغییرات گسترده ای در ساختار و عملکرد پروتئین اسپایک به همراه دارد. براساس داده های حاصل از داکینگ مولکولی و مقایسه میزان سطح انرژی (امتیاز داکینگ) اتصال پروتئین اسپایک واریانت های مختلف ویروس با گیرنده های مختلف نشان دهنده بالابودن تمایل اتصال - با سطح انرژی پایین تر و پایدارتر پروتئین اسپایک - با گیرنده KREMEN۱ نسبت به گیرنده اصلی ACE۲ است. میزان سطوح انرژی اتصال پروتئین اسپایک در واریانت های مختلف ویروس با سایر گیرنده ها غیر از گیرنده KREMEN۱ تقریبا مشابه بود یا اختلاف اندکی با سطوح انرژی اتصال پروتئین اسپایک در واریانت های مختلف ویروس با گیرنده اصلی ACE۲ دارد.بحث و نتیجه گیری: تفاوت زیادی در تمایل اتصال پروتئین اسپایک واریانت های نوظهور و مهم ویروس (اصلی، آلفا، دلتا و اومیکرون) با گیرنده ACE۲ وجود ندارد؛ اما میزان تمایل اتصال به گیرنده KREMEN۱، رو به افزایش و در واریانت دلتا به اوج خود رسیده است. سطح انرژی اتصال پروتئین اسپایک به گیرنده KREMEN۱ به طور محسوسی نسبت به سایر گیرنده ها منفی تر بوده و این نشان دهنده ایجاد اتصالات و پایداری بیشتر است. با توجه به سطح انرژی های دریافتی از وب سرور HDOCK، می توان نتیجه گرفت اگرچه گیرنده ACE۲ گیرنده اصلی پروتئین اسپایک نام گرفته است، همچنان گیرنده های دیگری نیز با پایداری خوبی می توانند به پروتئین اسپایک متصل شوند. براساس اطلاعات موجود، تاکنون هیچ گزارشی مبنی بر انجام فرایند داکینگ بین پروتئین اسپایک با سایر گیرنده های غیراصلی پروتئین اسپایک (AXL، ASGR۱ و KREMEN۱) صورت نگرفته است؛ بنابراین، برای تایید یا رد این یافته ها باید پژوهش های جامع تری انجام شود.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
نوید محمدجانی
گروه علوم زیستی، دانشکده علوم، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
مراحم آشنگرف
گروه علوم زیستی، دانشکده علوم، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
فرشاد درویشی
گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :