نام پژوهشگر: سمیرا صدرپور

مدل‏سازی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی ساختار سه‏بعدی shp-2 و بررسی اثرجهش y62d بر ساختار آنزیم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده علوم 1391
  سمیرا صدرپور   نوید مقرب

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.