amd بیماری تحلیل شبکیه است که عامل اصلی کوری در افراد بالای 55 سال در جهان غرب به شمار می-رود. در اثر این بیماری، لیپوپروتئین ها در شبکیه تجمع پیدا کرده و رگ زایی القاء می شود. ثابت شده است که عوامل ژنوتوکسیک محیطی مثل سیگار کشیدن، رژیم غذایی و نور در افراد پیر با زمینه ی ژنتیکی مستعد در بروز بیماری دخیل می باشند. بنابراین ما یک مطالعه ی مـورد- شاهـدی را ترتیب دادیم که شـامل 112 فرد مبتلا به amd و 112 فرد سالم بـود تا رایـج ترین پلـی مورفیـسم xrcc7 ( (g6721tرا بررسـی کنـیم. با استـفاده ازpcr- rflp، ژنوتیپ ها تعیین شدند. آنالیز کای اسکور و رگرسیون لجستیک داده ها ارتباط معنی-دار آماری در ارتباط با چندشکلی این جایگاه و بیماری را نشان ندادند. تصور می شود برای مشخص شدن بیشتر موضوع، مطالعات دقیق تر با جزئیات بیشتر در زمینه ی عوامل محیطی و ژنتیکی ضروری می باشد.

پروتئین مارک2 به ابرخانواده پروتئین‏ کینازها تعلق دارد. این پروتئین نقش بسیار مهمی در تنظیم فعالیت‏های حیاتی سلول همچون ایجاد قطبیت، تنظیم اتصالات سلولی، تنظیم اسکلت سلولی و تمایز سلول ایفا می‏کند.کارکرد نامناسب این پروتئین در حالت‏های پاتولوژیکی چون بیماری آلزایمر، آتیسم، برخی سرطان‏ها و توسعه بیماری‏زایی توسط هلیکوباکتر پیلوری، گزارش شده‏است. درک جزئیات ساختاری این پروتئین و بویژه جزئیات حرکتی آن در عبور از حالت غیر فعال به فعال، گامی مهم در توسعه درمان‏های اختصاصی و موثر بر علیه رفتارهای بیماری‏زای این پروتئین به شمار می‏آید. در این مطالعه تلاش نمودیم تا با استفاده از تکنیک شبیه‏سازی دینامیک مولکولی و با تبدیل باقیمانده ترئونین 208 به گلوتامات، که یک موتاسیون فعال‏ساز در جهت کارکرد آنزیم به شمار می‏آید، رفتار آنزیم در مسیر فعال‏سازی را بررسی نمائیم. نتایج حاکی از آن است که قسمت‏های مختلف پروتئین، رفتاری یکنواخت و همسو در جهت فعال شدن مارک2 نشان نمی‏دهند. بطوریکه نواحی دور از دومین uba و دارای حرکت مستقل از این دومین، اغلب در جهت فعال شدن آنزیم حرکت کرده‏اند اما نواحی مجاور دومین uba و تحت تاثیر برهمکنش با این ناحیه، رفتاری منظم و در جهت فعال شدن آنزیم مارک2 از خود نشان نمی‏دهند. این نتایج، همسو با نتایج مطالعاتی است که کارکرد بازدارندگی به دومین uba نسبت داده‏اند.

survivin پروتئینی است که مرگ برنامه‏ریزی شده سلول (آپاپتوز) را مهار نموده و چرخه تقسیم سلولی را نیز تنظیم می‏نماید. این پروتئین به شدت در اغلب تومورهای انسانی بیان می‏شود، اما در اکثر بافت‏های طبیعی تمایز‏یافته قابل شناسایی نیست. از میان مطالعات مرتبط با تاثیر جهش‏های مهارکننده survivin در سلول‏های سرطانی، فرم جهش‏یافته t34a مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از مدل‏سازی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی ساختار طبیعی و جهش‏یافته این پروتئین نشان می‏دهد که ایجاد جهش فوق احتمالاً برهمکنش‏های بین survivin و پروتئین‏های hbxip (فاکتور کمکی برای اجرای عملکرد آنتی‏آپاپتوزی survivin) و xpo 1 (پروتئینی که به خروج survivin از هسته کمک می‏نماید) را دچار اختلال می‏‏نماید. از سوی دیگر، این جهش ممکن است باعث تسهیل و تقویت برهمکنش‏های میان survivin و پروتئین‏های smac/diablo (پروتئین مهارکننده فعالیت آنتی‏آپاپتوتیک survivin)، borealin و incenp (دو زیر‏واحد‏ موجود در کمپلکس cpc که در تنظیم صحیح چرخه تقسیم سلولی نقش دارند) و نیز هیستون h3 (پروتئین مورد نیاز برای تفکیک صحیح کروموزوم‏ها در حین تنظیم چرخه تقسیم سلولی) گردد. نتایج مذکور با نتایج به دست آمده از مطالعات تجربی سازگارند.

svp2 یک آنزیم خارج سلولی است که از باکتری سالینو ویبربو پروتئولیتیکوس جدا شده است. این پروتئین به صورت پری پروپروتئین بیان می شود و شامل 4 دمین می باشد. سیگنال پپتید (23 اسید آمینه)، پروپپتید انتهای آمین (177 اسیدآمینه)، بخش کامل (313 اسید آمینه)، پروپپتید انتهای کربوکسیل (100 اسیدآمینه). چندین نقش برای هر منطقه ی این زیموژن گزارش شده است. در این مطالعه، هدف بررسی نقش دقیق عملکردی ناحیه ی انتهای آمین svp2 بر فعال سازی و پایداری این آنزیم می باشد. سه فرم از آنزیم ذکر شده را کلون کرده که شامل فرم کامل و فعال آنزیم، فرم بدون سیگنال پپتید (pro-svp2) و فرم بالغ mature) ، بدون سیگنال پپتید و پروپپتید) می باشد. فعالیت کازئینولیتیک این سه فرم در حالت های خارج سلولی و داخل سلولی(حالت محلول و نامحلول) نشان داد. اگرچه همانطور که انتظار داشتیم سیگنال پپتید در ترشح آنزیم نقش اساسی دارد اما برخلاف گزارشات قبلی در مورد پروتئازهای مشابه ترمولایزین، پروپپتید انتهای آمین برای تاخوردگی پروتئین ضروری نمی باشد. نتایج نشان می دهد که پروپپتید فعالیت فرم بالغ و پری پلاسمیک svp2 را در حالت سیس و ترانس مهار می کند. در حقیقت، svp2 بالغ به وسیله پروپپتید انتهای آمین در یک روش نامشخص مهار می شود.

تولید میکروبی نانوذرات یک تکنولوژی پاک محسوب می شود که از تلفیق بین نانوتکنولوژی و بیوتکنولوژی میکروبی ایجاد شده است. تولید میکروبی نانوذرات منجر به تولید ذراتی با ساختار و خصوصیات قابل کنترل، محلول در آب و زیست سازگار می شود. از این رو در این مطالعه سعی شد که توانایی تولید نانوذرات طلا و نقره به صورت خارج سلولی از یک سویه ی باکتریایی گرم مثبت مقاوم به فلزات، جدا شده از معدن مس سرچشمه کرمان مورد بررسی قرار گرفته و شرایط بهینه برای تولید حداکثر نانوذرات با خواص کنترل شده، ارائه شود. مطالعات اسپکتروسکوپیuv–visible و میکروسکوپ الکترونی tem نشان داد که نانوذرات طلا و نقره تولید شده توسط این سویه، کروی و اندازه ای در حدود 30-10 نانومتر دارند. مطالعه ی پراش اشعه ایکس(xrd) از نمونه ی نانوذرات نشان داد که جنس این ذرات ag(0) و au(0) می باشد. همچنین مطالعه ft-ir از نمونه نانوذرات نشان داد که گروه عاملی آمیدی در احیای یونهای فلزی دخیل است. همچنین در این پژوهش سعی شد نانوذرات مس برای اولین بار توسط یک گونه باکتریایی گرم مثبت مقاوم به مس بصورت خارج سلولی در حضور باکتری تولید شود. مطالعات میکروسکوپ الکترونی tem نشان داد که نانوذرات مس بیوسنتز شده دارای شکل کروی هستند و میانگین اندازه ی ذرات کمتر از 10 نانومتر است. بررسی پراش اشعه ی (xrd)xاز نمونه ی محلول حاوی نانوذرات نشان داد که جنس این ذرات (0) cu است. همچنین مطالعه ft-ir از نمونه نانوذرات نشان می داد که گروه پپتیدی در احیای یونهای فلزی دخیل می باشند. رشد باکتری در غلظت های سمی و بالای مس نشان دهنده مقاومت مناسب این سویه باکتریایی به مس و قابلیت زیست پالایی آن می باشد.

مسیر های آنزیم های آنتی اکسیدان از مهمترین مسیر های درگیر در سم زدایی گونه های فعال اکسیژن (ros) و جلوگیری از صدمات ناشی از این گونه های فعال اکسیژن می باشند. بنابراین ممکن است بین چند شکلی های این ژن ها از جمله ژن سوپر اکسید دیسموتاز یک (sod1) و ژن کاتالاز با بیماری هایی که مربوط به افزایش سن هستند مانند سرطان روده بزرگ ارتباط وجود داشته باشد. در این مطالعه مورد شاهدی 204 فرد مبتلا به سرطان روده بزرگ و 239 فرد سالم به عنوان گروه کنترل انتخاب شدند. ژنوتیپ های چند شکلی تک نوکلئوتیدی sod1-251 a/g و cat–262 c/t با روش pcr-rflp مشخص گردیدند. تفاوت در فراوانی های گروه شاهد و بیمار را با آزمون کای 2 و میزان خطر، نسبت شانس (or) و فاصله اطمینان 95? (95% ci) با کمک رگرسیون لجستیک به دست آوردیم. فراوانی آلل g چند شکلی ژنتیکیsod1 در بیماران مبتلا به سرطان روده بزرگ به طور معنا داری بیشتر از گروه کنترل بود (or=1/71, 95% ci=1/09- 2/69, p=0/019 ). نتایج این مطالعه نشان می دهد که آلل g می تواند یک عامل افزایش دهنده خطر ابتلا به سرطان روده ی بزرگ باشد. همچنین در مورد ژن کاتالاز ارتباط معنی داری بین آلل t چند شکلی ژنتیکی کاتالاز و بیماری سرطان روده ی بزرگ دیده نشد (or= 0/86, 95% ci= 0/62- 1/20 , p=0/403).

اثر جهش های ‏y279c‏ و ‏‎ t468mمرتبط با‎ ‎سندرم لئوپارد بر ساختار ‏shp-2‎ سندرم لئوپارد یک ناهنجاری غالب آتوزوم است که دارای نشان ویژگی‏هایی شامل، لکه‏های ‏پوستی، الکتروکاردیوگرام غیر طبیعی، ‏فاصله زیاد بین چشم‏ها، تنگی مجاری تنفسی، دستگاه ‏تناسلی غیر طبیعی، عقب ماندگی در رشد و ناشنوایی می‏باشد. سندرم ‏لئوپارد به وسیله جهش ‏تغییر دهنده معنا در ژن ‏ptpn11‎، که پروتئین تیروزین فسفاتاز ‏shp-2‎‏ را کد می‏کند ایجاد ‏می‏گردد. ‏پروتئین ‏shp-2‎‏ مرکب از یک دومین کاتالیتیک (‏‎(ptp‎‏ و دو دومین تنظیمی (‏n-sh2‎‏ ‏و ‏c-sh2‎‏) است. دومین‏های ‏sh2‎‏ در ‏اتصال به اجزا پیام رسانی سلول و کنترل فعالیت آنزیم از ‏طریق محدود کردن دسترس پذیری جایگاه کاتالیتیک نقش دارند. ‏پروتئین نوع وحشی ‏shp-2‎‏ و ‏دو ساختار جهش یافته مرتبط با سندرم لئوپارد (‏y279c‏ و ‏t468m‏)، که روی باقی‏مانده‏های ‏‏دومین ‏ptp‏ اثر می‏گذارند، با روش شبیه سازی مولکولی مورد آنالیز قرار گرفتند. شبیه سازی‏ها ‏نشان می‏دهد که هر دو جهش ‏باعث کاهش فاصله مراکز جرم لوپ‏های(باقی‏مانده 89-92) ‏bg‏ و ‏‏(باقی‏مانده 66-68) ‏ef‏ و تغییر در ساختار جایگاه کاتالیتیک ‏شده‏اند.‏ کلید واژه: شبیه سازی دینامیک مولکولی، ‏shp-2‎، سندرم لئوپارد

به طور کلی انسان در معرض آرسنیک قرار دارد. و به خوبی تثبیت شده است که ترکیبات آرسنیکی از عوامل توکسیکوژنیک و کلاستوژنیک می باشند. مطالعات پیشین تفاوت های بین فردی را برای شاخص های ژنتیکی نشان داده اند. ژن های کد کننده برای gstt1، gstm1، cat و nqo1 نقش مهمی را در حفاظت از سلول ها و بافت ها در برابر آسیب های اکسیداتیو دارند. ژن xrcc4 نقش مهمی در ترمیم شکست های دورشته ای dna از طریق مسیر nhej بر عهده دارد. هدف این مطالعه بررسی اثر چند شکلی های gstt1، gstm1، cat، nqo1 و xrcc4 روی ناهنجاری های کروموزومی ناشی از تماس با سدیم آرسنیت(1µm) در کشت سلول-های لنفوسیت می باشد. نمونه های خون از 123 مرد سالم غیرسیگاری جمع آوری شدند. ژنوتیپ چند شکلی های مطالعه شده توسط تکنیک pcr تعیین شدند. داده های ما نشان دادند که رابطه ی معناداری بین ژنوتیپ فعال و نول gstm1 و شکست کروماتیدی القاء شده توسط سدیم آرسنیت وجود دارد (3/25 در مقابل 9/22، t=-2.15، df=121، pvalue=0.033). در مورد ژن xrcc4 در طی تیمار با مایتومایسین مشاهده شد که تعداد شکست کروماتیدی در افراد دارای ژنوتیپ dd به طور معنی داری بیش از افراد دارای ژنوتیپ ii می باشد (05/0 p<). هم چنین درصد تام سلولهای حاوی ناهنجاری بدون gap در افراد دارای ژنوتیپ dd به طور معنی داری بیش از افراد دارای ژنوتیپ ii می باشد (05/0 p<).

ژن lkb1 یکی از پروتئین‏های خانواده سرین-ترئونین کیناز سلولی را رمز می‏نماید که قطبیت و تکثیر سلولهای اپیتلیال را متناسب با وضعیت انرژی سلول تنظیم می‏کنند. جهش‏های غیر‏فعال کننده در این ژن به سندروم peutz-jeghers منجر می شوند که در افراد مبتلا، استعداد ابتلا به انواع سرطان‏ها افزایش می‏یابد. lkb1 با اتصال به یک سودوکیناز غیر‏فعال به نام strad و یک پروتئین آداپتور به نام mo25 فعال می‏شود. در این پژوهش به منظور درک کامل مکانیسم مولکولی فعال شدن lkb1 و اثر جهش d194a بر ساختار آن، کمپلکس lkb1-strad-mo25 با استفاده ساختار کریستالوگرافی ثبت شده در داده‏پایگاه protein data bank (کد‏بانک 2wtk) مدل‏سازی و شبیه‏سازی دینامیک ملکولی گردید. گزارش شده است که پروتئین آداپتور mo25‏ و سودوکیناز strad یک کمپلکس هتروتریمر 1:1:1 را تشکیل می‏دهند که برای فعال‏شدن lkb1 ضروری است. نتایج مدل‏سازی و شبیه‏سازی ما نشان داد که این کمپلکس نه یک هتروتریمر، بلکه هگزامری است که از ترکیب دو هتروتریمر از پروتئین‏های مذکور تشکیل شده که از طریق موتیفwef (تریپتوفان-گلوتامیک اسید-فنیل آلانین) متعلق به strad ‏با هم ارتباط دارند. به همین ترتیب، کمپلکس strad-mo25 نیز تترامری است متشکل از دو هترودیمر که از طریق موتیف wef strad ‏به هم متصل شده اند، در حالی که گزارشات پیشین، کمپلکس مذکور را هترودیمر معرفی کرده‏اند. در تایید مطالعات پیشین، نتایج ما نشان داد که بین strad و mo25 موجود در یک دیمر، شبکه گسترده ای از بر‏همکنش‏ها وجود دارد. با این حال، نتایج پژوهش حاضر نشان ‏داد که علاوه بر بر‏همکنش‏های یاد شده، موتیف wef strad از یک دیمر با سطح محدب mo25 موجود در دیمر دیگر نیز برهمکنش می‏دهد. با بررسی نتایج مدل‏سازی و شبیه‏سازی مشخص گردید که آسپارتیک‏اسید موجود در موتیف dlg از پروتئین کیناز lkb1، در اتصال دو یون منیزیم کمپلکس mg-atp نقش دارد. جهش آسپارتیک‏اسید 194 به آلانین باعث عدم اتصال یون‏های منیزیم می‏گردد، اگرچه در برهمکنش lkb1 با mo25 و strad تأثیری ندارد. lkb1 در مدل طبیعی دارای شبکه‏ای از مولکولهای آب است که به یونهای منیزیم متصل است، همچنین بین آسپارتیک‏اسید و گلیسین موجود در موتیف dlg باند هیدروژنی حفاظت‏شده‏ای وجود ‏دارد که در مدل جهش‏یافته دیده نمی‏شود.

از ویژگی‎های پروتئین‏ کینازهای یوکاریوتیک، وجود دو ناحیه ساختاری با هم تکامل‏یافته قطعه فعال‎کننده و زیردمین ghi می‏باشد. قطعه فعال‎کننده بین و شامل دو موتیف حفاظت‏شده آسپارتات-فنیل‏آلانین-گلیسین (dfg) و آلانین-پرولین-گلوتامات (ape) می‏باشد و زیردمین ghi نیز از مارپیچ‏های g، h و i تشکیل شده است. این دو قطعه توسط پل‏نمکی حفاظت‏شده‏‏ایی که بین گلوتامیک‎اسید موتیف ape و آرژنینی که در زیردمین ghi قرار دارد به یکدیگر مرتبط می‏شوند. پل‏نمکی حفاظت‏شده نقش مهمی در اتصال به سوبسترا و پروتئین‎های تنظیمی ایفا می‏کند. همچنین گلوتامات موتیف ape که در عمق ساختار پروتئین قرار دارد یک hot spot بیماریزای مهم است و گزارش شده در کینازهایret ، kit، jak3 و insr جهش گلوتامیک‏اسید ape با غیر فعال‏کردن کیناز بترتیب باعث بیماری hirschsprung، childhood-onset sporadic mastocytosis، childhood immunodeficiency و leprechaunism می‏شود. در این پژوهش ساختار طبیعی و جهش‏یافته پروتئین cdk2 مدل‏سازی و به روش شبیه‏سازی دینامیک مولکولی اثر جهش e172a در موتیف ape بر ساختار پروتئین بررسی گردید. جایگزینی گلوتامات موتیف ape با آلانین سبب از بین رفتن پل‏نمکی حفاظت‏شده‏‏ می‏گردد. مقایسه ساختار آنزیم طبیعی و جهش‎‏یافته نشان داد که در ساختار آنزیم جهش‏یافته تحرک ستون‏فقرات پروتئین، شعاع ژیراسیون، دسترس‏پذیری کل پروتئین و نیز اکسیژن ترئونین160 که فسفریلاسیون آن برای فعال شدن آنزیم ضروری است کاهش می‏یابد. این تغییرات می‏توانند تبدیل فرم غیرفعال به فرم فعال آنزیم را دشوارتر نمایند. نتایج شبیه‏سازی دینامیک مولکولی همچنین نشان داد در مدل جهش‏یافته دسترس‎پذیری جایگاه فعال آنزیم و نیز دسترس‏پذیری گروهی از اتم‏های متعلق به باقیمانده درگیر در اتصال cdk2 به سوبسترا و atp کاهش می‏یابد. همچنین در مدل جهش‏یافته پیوندهای هیدروژنی باقیمانده‎هایی که با atp برهمکنش می‎دهند تضعیف و پیوند هیدروژنی بین اتم نیتروژن ترئونین14 با اکسیژن فسفات بتا atp هم تشکیل نمی‏گردد. بطور کلی مطالعه ما ممکن است توضیحی باشد که چرا جهش گلوتامات موتیف ape به آلانین تبدیل فرم غیرفعال به فرم فعال، تمایل اتصال و نیز واکنش‏پذیری cdk2 به سوبسترا و atp را کاهش می‏دهد همانگونه که نتایج آزمایشگاهی در مورد سایر کینازها نشان داده‏است.

پروتئین shp-2 یکی از تیروزین‏فسفاتازهای مهم در مسیرهای پیام‏رسانی سلول‏های انسانی است. این پروتئین شامل یک دومین کاتالیتیک (ptp) و دو دومین تنظیمی c-sh2) و (n-sh2 است. وقوع برخی از جهش‏های تغییر‏دهنده‏ی معنا در ژن ptpn11 که کدکننده‏ی shp-2 است، این آنزیم را فعال‏تر کرده و منجر به بروز برخی ناهنجاری‏های ژنتیکی، از جمله سندرم نونان می‏گردد. برای بررسی اثر جهش فعال‏کننده‏ی تیروزین 63 به سیستئین بر ساختار پروتئین shp-2، با استفاده از ساختار کریستالوگرافی ثبت شده در بانک داده‏ی پروتئین (کدبانک 2shp)، ساختارهای آنزیم shp-2 طبیعی و جهش‏یافته‏ی y63c، مدل‏سازی و در بازه‏ی زمانی 60 نانوثانیه، شبیه‏سازی دینامیک مولکولی گردید. نتایج مدل‏سازی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی نشان داد که در مدل جهش‏یافته، جایگاه فعال آنزیم واقع در دومین ptp، بازتر شده است که این تغییر می‏تواند انتشار سوبسترا به درون جایگاه فعال آنزیم را تسهیل نماید. از سوی دیگر سطوح در دسترس حلال سیستئین 459، واقع در جایگاه فعال آنزیم، و همچنین تحرک این باقی‏مانده در مدل جهش‏یافته افزایش یافته‏است. افزایش سطوح در دسترس حلال سیستئین 459 و نیز افزایش تحرک آن، امکان دسترسی بهتر این باقی‏مانده برای حمله‏ی نوکلئوفیلی به سوبسترای فسفوتیروزین را فراهم می‏کند. نتایج مطالعه‏ی حاضر نشان می‏دهد علاوه بر تغییرات ساختاری در جایگاه فعال آنزیم، بر اثر این جهش، نواحی برهمکنش‏دهنده با لیگاند فسفوپپتید نیز دستخوش تغییر می‏شوند. فاصله‏ی زنجیره‏های جانبی لوپ‏های ef و bg، واقع در دومین n-sh2، در مدل جهش‏یافته نسبت به مدل طبیعی افزایش یافته که این تغییر می‎تواند ورود لیگاند فسفوپپتید به درون این ناحیه را آسان‏تر نماید. در کل، بروز این تغییرات ساختاری در دومین‏های n-sh2 و ptp، می‏تواند علت افزایش فعالیت پروتئین جهش‏یافته‏ی y63c در افراد مبتلا به سندرم نونان باشد.

پروتئین‏تیروزین فسفاتاز shp-2 انسانی توسط ژن ptpn11 کد می‎‏شود و نقش مهمی در مسیر‏های مختلف پیام‏رسانی در سلول‏های انسانی ایفا می‏نماید. وقوع برخی از جهش‏های فعال‏کننده در این ژن در سلول‏های زایشی، سبب بروز اختلال در رشد و نمو و ایجاد برخی ناهنجاری‏های ژنتیکی، از جمله سندرم نونان می‏گردد که در بیماران مبتلا به این سندرم ریسک ابتلا به لوکمیا افزایش می‏یابد. shp-2 از یک دومین کاتالیتیکی (ptp) و دو دومین تنظیمی (n-sh2 و c-sh2) تشکیل شده ‏است. در این پژوهش برای بررسی تغییرات ساختاری ناشی از جهش فعال‏کننده‏ی تیروزین 62 به آسپارتیک‏اسید (y62d)، ساختارهای آنزیم shp-2 طبیعی و جهش‏یافته‏ی y62d ، با استفاده از ساختار کریستالوگرافی ثبت شده در بانک داده‏ی پروتئین (کدبانک 2shp)، مدل‏سازی و در بازه‏ی زمانی 60 نانوثانیه، شبیه‏سازی دینامیک مولکولی گردید. نتایج مدل‏سازی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی نشان داد که در این جهش، تغییرات ساختاری قابل ملاحظه ای در دو دومین ptp و n-sh2 روی می‏دهد. درنواحی بر‏همکنش‏ بین دو دومین، فاصله‏ بین جایگاه کاتالیتیک در دومین ptp و لوپ بلوکه کننده در دومین n-sh2 در پروتئین جهش‏یافته‏ افزایش یافته است؛ ازاینرو انتظار می‏رود در مدل جهش‏یافته دسترسی به جایگاه کاتالیتیکی آنزیم برای سوبسترا و نیز پیشرفت پروتئین به سمت فعال‏شدن تسهیل ‏گردد. همچنین در ساختار طبیعی پروتئین، آسپارتیک‏اسید 61 با سیستئین 459، که در جایگاه فعال آنزیم واقع شده است، پیوند هیدروژنی می‏دهد و مانع فعالیت کاتالیتیکی سیستئین 459 می‏گردد. نتایج مطالعه‏ی ما نشان داد بین باقی‏مانده‏های‏ ‏اسید‏آمینه‏ا‏ی آسپارتیک‏اسید 61 و آرژنین 465 در شکل جهش‏یافته پل‏نمکی تشکیل شده است. به علت درگیر شدن آسپارتیک‏اسید 61 درایجاد پل‏نمکی، انتظار می‏رود برهمکنش آن با سیستئین 459 کاهش یابد. همچنین پس از جهش، دو لوپ‏ lf و fh در دومین ptp از یکدیگر فاصله می‏‏گیرند. این تغییر می‏تواند تبدیل فرم غیر‏فعال به فعال پروتئین را آسان‏تر نماید. نتایج مطالعه‏ی حاضر نشان می‏دهد علاوه بر تغییرات ساختاری ایجاد شده در جایگاه فعال آنزیم، بر اثر این جهش، فاصله‏ی بین دو لوپ ef و bg واقع در دومین n-sh2 در مدل جهش‏یافته کاهش یافته‏است. این تغییر ممکن است ورود لیگاند به این ناحیه دشوارتر کند. درکل، با توجه به تغییرات ساختاری ایجاد شده بر اثر جهش در دومین ptp و درنواحی بر‏همکنش‏ بین دو دومین انتظار می‏رود برهمکنش بین دو دومین ptp و n-sh2 کاهش‏یافته و شکل‏گیری فرم فعال پروتئین تسهیل گردد.

پروتئین p53، یک مهار‏کننده‏ی تومور کلیدی در سلول است که به هنگام آسیب به dna فعال می‏شود و مهمترین عملکرد خود که توقف چرخه‏ی سلولی و آپاپتوز است را انجام می‏دهد. پروتئین p53 در بیش از 50% سرطان‏ها جهش می‏یابد و 99% این جهش‏ها در دمین اتصالی به dna رخ می‏دهد. موقعیت اکثر این جهش‏ها (بیش از 90%) در لوپ‏‏های سطحی پروتئین (لوپ‏های l3 و l2) و موتیف lsh (loop sheet helix) جای گرفته است. لوپ‏های سطحی پروتئین و موتیف lsh به ترتیب در اتصال پروتئین به شیار کوچک و بزرگ dna نقش دارند. لوپ l2 در مقابل لوپ l3 قرار گرفته‏است و به قرارگیری لوپ l3 در کونفورماسیون مناسب برای برهمکنش با شیار کوچک dna کمک می‏کند. برای بررسی تغییرات ساختاری ناشی از جهش g245s واقع در لوپ l3، پروتئین‏های طبیعی و جهش‏یافته مدل‏سازی شد و و در یک بازه‏ی زمانی 20 نانوثانیه‏ای بر روی آنها شبیه‏سازی دینامیک مولکولی انجام گردید. جهش g245s به عنوان جهشی hot spot با فراوانی 6% شناخته می‏شود. نتایج مدل‏سازی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی نشان داد که متعاقب این جهش، تغییرات ساختاری قابل توجهی در موقعیت 245 و باقی‏مانده‏های مجاور آن که در برهمکنش مستقیم با شیار کوچک dna هستند، روی می‏دهد. این جهش سبب می‏گردد که برهمکنش لوپ l3 با لوپ l2 کاهش ‏یابد و پیوند‏های هیدروژنی تنها مولکول آب ساختاری مجاور لوپ l3 شکسته ‎‏شود؛ کاهش برهمکنش‏ لوپ l3 با لوپ l2 سبب می‏گردد که موتیف lsh به سمت لوپ l3 کشیده‏شده و در پی آن وسعت سطوح در معرض حلال اکثر باقی‏مانده‏های کلیدی مارپیچ h2 در این موتیف به ویژه r280، که برای برهمکنش مستقیم و اختصاصی با شیار بزرگ dna حیاتی است، کاهش ‏یابد. به این ترتیب حضور نامناسب سرین در موقعیت 245 می‏تواند برهمکنش پروتئین با شیار کوچک و بزرگ dna را تضعیف ‏نماید.

آب مروارید، یک بیماری چند عاملی است ، که به دلیل از بین رفتن شفافیت لنز چشم ایجاد می شود. شواهد زیادی وجود دارد دال بر اینکه آسیب اکسیداتیو به عنوان فاکتور مهم در پیدایش و پیشرفت تعداد زیادی از بیماری ها از جمله آب مروارید نقش دارد. آنزیم های nqo1 و کاتالاز ( cat) از جمله آنزیم های آنتی اکسیدان هستند، که از سلولها در برابر آسیب اکسیداتیو محافظت می کنند. هدف از این مطالعه ، بررسی ارتباط ژنتیکی چند شکلی ژنهای nqo1 c609t و cat c-262t با خطر ابتلا به آب مروارید می باشد. در این مطالعه ی مورد- شاهدی ،190 فرد سالم به عنوان گروه شاهد و 190 فرد مبتلا به آب مروارید شرکت داشتند. از روش pcr-rflp جهت تعیین ژنوتیپ چند شکلی های ژنتیکی استفاده کردیم. نتایج حاصل از بررسی ژن nqo1 نشان می دهد که ژنوتیپ ct و ترکیب ژنوتیپ های ct/tt از چند شکلی ژنتیکی nqo1 c609t ریسک ابتلا به آب مروارید را افزایش می دهند (ct vs. cc: or = 1.61, 95% ci = 1.02-2.52, p value= 0.038) و (ct/tt vs. cc: or = 1.56, 95%ci =1.02-2.4, p value= 0.04). اما از نظر آماری ارتباط معنی داری بین چند شکلی ژنتیکی cat c-262t و آب مروارید مشاهده نشد.

p16 یک مهارکننده تومور کلیدی است که جهش آن در بیش از 70 نوع سرطان مختلف گزارش شده ‏است. این پروتئین در شرایط استرسی، مهمترین عملکرد خود را در جهت توقف چرخه‏ی سلولی، از طریق اتصال اختصاصی به cdk4 و cdk6 و متوقف کردن عملکرد آنها انجام می‏دهد. فقدان فعالیت p16 یکی از مهم-ترین وقایعی است که با سرطان‏های انسانی همراه می شود. در مطالعه حاضر، برای بررسی تاثیر جهش a118tبر ساختار و عملکرد p16، ساختار پروتئین‏های طبیعی و جهش‏یافته مدل‏سازی شد و در یک بازه‏ی زمانی 50 نانوثانیه‏ای بر روی آنها شبیه‏سازی دینامیک مولکولی انجام گردید. نتایج حاصل نشان داد که با ایجاد این جهش، تغییر قابل ملاحظه‏ای درسطوح در دسترس و تحرک باقی‏مانده‏های اسیدآمینه‏ای درگیر در اتصال با cdk روی نمی‏دهد از این رو انتظار نمی‏رود که در برهمکنش بین p16 و cdk اختلالی پیش ‏آید، اما پس از جهش، سطوح در دسترس و تحرک باقی‏مانده‏های درگیر در مهار cdk، کاهش قابل‏ملاحظه‏ای نشان می‏دهد که این تغییر ممکن است در توانایی p16 برای مهار cdk اختلال ایجاد ‏کند. بعلاوه، نتایج شبیه‏سازی دینامیک مولکولی نشان داد که که در حضور این جهش آرایش فضایی دسته هلیکسی انتهای کربوکسیلی به هم می‏ریزد. این نقص ساختاری ممکن است به طور غیرمستقیم، درعملکرد p16 اختلال ایجاد نماید. در کل، مطالعه ما ممکن است توضیح دهد که چگونه جهش a118t منجر به نقصان فعالیت کاتالیتیکی p16 می‏گردد.

اعضای خانواده‏ی آرورا کیناز (a، b و c) مجموعه‏ای از سرین/ترئونین کینازهای حفاظت‏شده و بسیار خویشاوند هستند که از تنظیم‏کنندگان کلیدی میتوز و چندین مسیر پیام‏‏رسانی در سلول می‏باشند. تنظیم نابجای آرورا کینازها منجر به ناپایداری ژنتیکی (آنیوپلوئیدی) شده و احتمالاً با تومورزایی همراه است. خانواده‏ی آرورا کیناز اهدافی جذاب در درمان سرطان هستند و تعداد رو به افزایشی از مهارکنندگان آرورا کینازها وارد آزمایشات بالینی یا پیش‏بالینی شده‏اند. یکی از مهارکنندگان آرورا کینازها، ریورسین (reversine) است که ثابت شده برای آرورا b نسبت به آرورا a تقریباً نه برابر انتخاب‏پذیری بیشتری دارد، اما مکانیسم دقیق این انتخاب‏پذیری، هنوز نامشخص است. در پژوهش حاضر، برای بررسی مکانیسم این انتخاب‏پذیری، کمپلکس‏های آرورا کینازهای a و b با ریورسین، مدل‏سازی و با استفاده از داکینگ و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. در تأیید مطالعات پیشین، نتایج ما نشان داد که در اتصال آرورا کیناز به ریورسین، پیوند هیدروژنی بین مهارکننده و ناحیه‏ی لولا و نیز برهم‏کنش مهار کننده با پاکت آب‏گریز در پروتئین کیناز از اهمیت زیادی برخوردار است. آنالیز تماس‏های آب‏گریز بین مهارکننده و دو آرورا کیناز a و b نشان داد که در آرورا b، ریورسین تماس‏های آب‏گریز قوی‏تری با لوپ غنی از گلیسین و ناحیه‏ی لولا برقرار می‏کند. این برهم‏کنش‏ها‏، احتمالاً منجر به جایگیری بهتر مهارکننده در آرورا کیناز b و انتخاب‏پذیری و قدرت مهاری بالاتر آن می‏گردند. اندازه گیری انرژی آزاد اتصال با استفاده از داکینگ نیز نشان داد که ریورسین با آرورا b اتصال قویتری ایجاد می نماید. مطالعه ما نشان داد که بین حلقه‏ی فنیل‏آلانین 88 در آرورا b و ریورسین برهم‏کنش‏های ?-? و cation-? شکل می‏گیرد که این برهم‏کنش‏ها، اتصال مهارکننده به آرورا کیناز b را پایدار می‏کند، در حالیکه در آرورا a، فنیل‏آلانین 144 متناظر، چنین تماس‏هایی با ریورسین برقرار نمی‏کند. بعلاوه، زنجیره‏ی جانبی گلوتامات 161 (مجاور ناحیه‏ی لولا) در آرورا b نسبت به ریورسین جاذبه‏ی الکترواستاتیک دارد، در حالیکه در آرورا a، ترئونین 217 متناظر از چنین برهمکنش‏های مطلوبی با مهارکننده بی بهره است. به این ترتیب، افزایش برهم‏کنش با فنیل‏آلانین 88 و گلوتامات 161 ممکن است دو عامل کلیدی دیگر در بهبود انتخاب‏پذیری ریورسین به سوی آرورا b نسبت به آرورا a باشد. براین اساس، پیشنهاد می‏شود که جهت طراحی مهارکننده‏های اختصاصی جدید برای آرورا b، گلوتامات 161 می‏تواند هدف مناسبی باشد. واژگان کلیدی: آرورا کینازها،مهارکننده، ریورسین reversine، شبیه‏سازی مولکولی، داکینگ مولکولی

ما در این تحقیق اثر چندین استخلاف هیدرو کربنی ( بوتا دی ان،هگزا تری ان،بنزن ) را روی پتانسیل کاهشی فلاوین با روش نظریه تابعی دانسیته بررسی کردیم. همه ساختارها در سطح mpw1pw91 و مجموعه 6-31+g** بهینه شده اند.محاسبات مربوط به فرکانس و انرژی آزاد گیبس نیز در همین سطح انجام شد.نشان میدهیم که این جانشینی هیدرو کربن ها باعث کاهش پتانسیل فلاوین در بعضی موقعیت ها و افزایش پتانسیل کاهشی در باقی موقعیت ها می شوند. روند تغییر پتانسیل به صورت میانگین ehe< ebu < ebe بود. در کنار استخلاف های هیدروکربنی از گروه های عاملی دیگری مانند –oh, -cl, -o- استفاده کردیم. بیشترین درصد کاهش در مقدار پتانسیل برابر با 18.906% برای 7-he-6-oh و بیشترین درصد افزایش در مقدار پتانسیل برابر با 31.3% برای 6-bu-9-cl بود.

در این پایان نامه تلاش شده است اندرکنش انسولین (به عنوان یک پروتئین دارویی) با لیپوزوم (به عنوان حامل مواد دارویی) به صورت کمی و کیفی مورد بررسی قرار گیرد. با استفاده از گرماسنجی تیتراسیونی هم دما ‏‎(isothermal titration calorimetry: itc)‎‏ میزان اتصال انسولین به لیپوزوم های ساده و پوشیده و تابع ریاضی مربوطه به دست آمد. داده های حاصل از این روش با الگوهای متداول تقسیم تعادلی و جذب سطحی هم دما نظیر ‏‎freundlich‎‏ و ‏‎langmuir‎‏ مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اتصال انسولین به سطح لیپوزوم ها با هیچ یک از الگوهای یاد شده تطبیق نمی نماید. این بررسی ها نشان دادند که در اتصال انسولین به لیپوزوم ها نوعی همیاری مثبت دیده می شود و هر مولکول انسولین پس از جذب لیپوزوم ها، اتصال مولکول های بعدی انسولین را تسهیل می نماید. افزون بر این به احتمال زیاد انسولین اتصال یافته به تدریج تغییراتی در ساختار جمعی لیپیدها ایجاد می نماید. مقایسه داده های ‏‎itc‎‏ حاصل از اتصال انسولین به لیپوزوم های ساده و پوشیده از پلیمر پلی اتیلن گلیکول نشان داد که مکانیسم و پیامد اتصال انسولین به لیپوزوم ها هر چه باشد تفاوت معنی داری بین این دو نوع لیپوزوم وجود ندارد. بعبارت بهتر پوشش پلیمری تاثیر چندانی بر چگونگی و میزان اتصال انسولین به لیپوزوم ها ندارد و تغییراتی که در نتیجه اندرکنش با لیپوزوم ها روی می دهند، در هر دو مورد از ماهیتی مشابه برخوردارند. مقایسه میزان اتصال انسولین به لیپوزوم ها با مقادیر گزارش شده اتصال انسولین به گیرنده اختصاصی آن در بدن انسان نشان داد که اتصال غیر اختصاصی انسولین به غشاهای لیپیدی رقابتی جدی با اتصال به گیرنده اختصاصی انسولین ندارد. بررسیهای انجام شده به کمک دورنگ نمایی دورانی ‏‎(circular dichroism: cd)‎‏ نشان دادند که حضور لیپوزوم در محلول انسولین باعث کاهش قابل توجه درصد ساختارهای دوم منظم (مارپیچ و صفات چین دار ) و افزایش میزان ساختارهای دوم نامنظم (‏‎turn‎‏ و کلاف بختانه) می شود، بعلاوه در حضور لیپوزوم های پوشیده از پلیمر ‏‎peg‎‏، یک انتقال از مارپیچ آلفا به صفحات چین دار بتا نیز مشاهده گردید. با این حال حضور انواع لیپوزوم ها در محلول انسولین تغییر معنی داری در ‏‎tm‎‏ آن ایجاد ننمود. در بررسی های آنزیمی مشاهده گردید که حضور لیپوزوم های ساده و پوشیده از پلیمر ‏‎peg‎‏ در محلول انسولین تاثیر محسوسی بر میزان هضم انسولین توسط آنزیم پروتئولیتیک تریپسین ندارد.