بررسی و مطالعه نقش ساختاری و عملکردی لوپ متصل به روی در پروتئین اندوستاتین بر اساس مطالعات بیوانفورماتیک

اندوستاتین قطعه پروتئولیتیکی کلاژن xviii است که بطرز بسیار موثری از رگزایی و رشد تومورجلوگیری می کند اما هنوز مکانیسم عمل آن مشخص نشده است. مطالعات نشان دادند که قطعه انتهای آمینی اندوستاتین موشی و انسانی فعالیت های ضد توموری، ضد مهاجرت و ضد نفوذ پذیری مشابه با اندوستاتین کامل را نشان می دهند. این قطعه محتوی یک یون فلزی روی است. اتصال یون روی جهت پایداری گرمایی وترمودینامیکی و همچنین فعالیت ضد توموری و ضد مهاجرتی این قطعه ضروری است. در این مطالعه به منظور شناسایی مکانیسم فعالیت این توالی از اندواستاتین انسانی، پپتید جدید که دارای پیوند دی سولفید اما ناتوان در اتصال به یون روی در ساختار خود می باشد طراحی و سنتز شد (es1-ss). توانایی پپتید جدید در مهار تکثیر سلول اندوتلیال و رگزایی in vitro و رشد تومور in vivo مورد بررسی قرارگرفت. دیده شد که پپتید جدید فاقد فعالیت ضد تکثیری و ضدرگزایی قابل توجه ای بوده اما فعالیت ضد توموری مشابه ای را با پپتید طبیعی(es1 zn) در مدل سرطان سینه موش دارا می باشد. به نظر می رسد احتمالاً es1-ss دارای فعالیت ضد توموری غیروابسته به رگزایی می باشد. تغییرات ساختار دوم پپتید توسط طیف سنجی ft-ir، دورنگ نمایی دورانی ناحیه دور و فلورسانس ذاتی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دادند که پپتید جدید دارای ساختار دوم مشابه همراه با تفاوت در ساختار موضعی لوپ در مقایسه با پپتید طبیعی می باشد. یافته های حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان دادند که در حضور پیوند دی سولفیدی و حفظ ساختار لوپ بدون یون روی، ساختار متوسط و تحرک پپتید es1-ss مشابه با پپتید es1 zn می باشد. نتایج نشان دادند که پیوند دی سولفیدی اثرات قابل توجهی بر مدهای حرکتی اساسی و همبستگی حرکات بین باقیمانده های انتهای آمینی و کربوکسیلی مهم در عملکرد پپتید es1-ss می گذارد، بطوریکه پپتید در نبود یون روی در ساختار خود، فعالیت ضد توموری از خود نشان می دهد. شبیه سازی میانکنش پپتید با گیرنده اینتگرین v?3? نشان داد که اتصال دو پپتید به گیرنده از نواحی مشابه ای صورت می گیرد. در نهایت، به نظر می رسد که تفاوت عملکرد دو پپتید بدلیل تفاوت در خواص دینامیکی و ساختاری می باشد. بعلاوه نتایج تکمیلی حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی و شبیه سازی میانکنش با گیرنده پپتید جهش یافته که ناتوان در اتصال به یون روی در ساختار خود می باشد (es1 no zn) پیشنهاد می کند که کانفورماسیونی را که فلز روی در ساختار ایجاد می کند یک رخداد کلیدی در فعالیت مهارکنندگی این پپتید از طریق اینتگرین است.