طراحی نرم افزار پیش بینی نقاط کلیدی در پروتئین جهت ایجاد جهش های افزایش دهنده پایداری حرارتی

در این تحقیق نرم افزار تحت وب discover معرفی شده است که می تواند جفت های باقی مانده ای را که در صورت جهش به سیستئین، پیوند دی سولفید ایجاد می کنند و موجب بهبود پایداری پروتئین می شوند، پیش بینی کند. پیش بینی بر پایه شرایط ساختاری باقی مانده ها و تفاوت ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اسیدهای آمینه نسبت به سیستئین انجام شده است. برای ارزیابی شرایط ساختاری از دسترس پذیری به سطح و انعطاف پذیری استفاده می شود. میانگین دسترس پذیری به سطح 18 تا 36 درصد و میانگین فاکتور دمایی نرمال شده مثبت به عنوان شرایط ساختاری مطلوب در نظر گرفته شده است. در مقایسه ویژگی های فیزیکی و شیمیایی اسیدهای آمینه، براساس مقیاس هیدروپاتی، اندیس پایداری، حجم اسیدهای آمینه، امکان ایجاد حفره و تداخلات فضایی، 31 جفت باقی مانده-ای که مناسب برای جابجایی با سیستئین هستند، پیش بینی شد. بنابراین بعد از آن که پروتئینی به نرم افزار ارائه گردد، جفت هایی با فاصله بین کربن های بتا کمتر از 5/4 آنگسترم جدا می شوند. سپس از میان جفت های جدا شده آن هایی که حداقل یکی از شرایط ساختاری مطلوب را داشته باشند و یا در لیست جفت های پیشنهادی حضور داشته باشند، به عنوان نمونه های پایدار کننده پیش بینی می گردند. برای هر جفت بسته به پارامترهای مطلوب در آن امتیازی اختصاص داده می شود و جفت ها به ترتیب امتیاز از زیاد به کم رتبه بندی شده و در خروجی به نمایش گذاشته می شوند. به علاوه کاربر می تواند هر تعداد جهش مورد نظر خود را انتخاب کرده تا در فایل ساختاری پروتئین اعمال گردد. خروجی نهایی شامل ساختار جهش یافته بهینه شده در قالب pdb همراه با نمایش سه بعدی از آن خواهد بود. مقایسه ها نشان داد که دقت و حساسیت discover نسبت به نرم افزار های مشابه بیشتر می باشد. این نرم-افزار از طریق آدرس http://bioinf.modares.ac.ir/software/discover به طور رایگان قابل دسترس می باشد.