مطالعه ساختاری و دینامیکی پروتئین های الحاق کننده غشایی به کمک شبیه سازی دینامیک مولکولی

اگزوسیتوز سیناپسی یکی از موارد مهم در بررسی و توضیح مکانیسم الحاق غشایی می باشد. بر اساس مهمترین مدل ارائه شده به نام مدل الحاق کامل، وزیکول های ترشحی برای آزاد سازی نوروتراسمیترها در فضای سیناپسی به طور کامل در غشا فیوز شده و جزئی از غشاء پلاسمایی سلول پیش سیناپسی می شوند. تراکم وزیکول های درون سلولی حاوی نوروتراسمیتر ها، مطرح کننده سوالی می باشد مبنی براینکه چگونه وزیکول های ترشحی به صورت هماهنگ با غشاء پلاسمایی الحاق می شوند. پروتئین کمپلکسین یکی از شناخته ترین پروتئین هایست که مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است با تنظیم تشکیل کمپلکس اسنار، باعث هماهنگ شدن ترشح نوروترانسمیتر ها می شود، اما اینکه کمپلکسین به عنوان مهار کننده عمل می کند یا به عنوان تحریک کننده هنوز به طور واضح مشخص نشده است. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی به مطالعه برهمکنش کمپلکسین با کمپلکس اسنار سیستم عصبی پرداخته شده است. کمپلکس اسنار با ناحیه هلیکس مرکزی از کمپلکسین از طریق پیوند های هیدروژنی و الکترواستاتیکی برهمکنش می نماید. کمپلکسین همچنین قادر است به جای سیناپتوبروین با کمپلکس q-snare برهمکنش کرده و باعث کاهش انعطاف پذیری آن شود. نتایج حاصل از این مطالعه همچنین نشان می دهد که هلیکس اکسسوری از کمپلکسین و انتهای کربوکسیلی سیناپتوبروین با یک ناحیه از پروتئین سینتاکسین واقع در کمپلکس اسنار برهمکنش می نمایند. بر اساس نتایج حاصل، می توان نتیجه گرفت با وجود آنکه هلیکس اکسسوری باعث اتصال محکم کمپلکسین به کمپلکس اسنار می شود اما حضور همزمان آن با سیناپتوبروین باعث ناپایداری هلیکس های q-snare شده که این امر می تواند باعث مهار الحاق غشایی شود. یکی دیگر از موارد بررسی شده در این مطالعه نقش پروتئین اسنپ-25 در اتصال کمپلکسین به کمپلکس اسنار می باشد زیرا بر اساس ساختار حاصل از کریستالوگرافی، اسنپ-25 برهمکنش مستقیمی با کمپلکسین برقرار نمی کند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اسنپ-25 باعث پایداری ساختار هلیکسی کمپلکسین در هنگام اتصال به کمپلکس اسنار می شود.