تجزیه و تحلیل ساختاری و مولکولی پروتئین سنبله SARS-CoV-2 بر اثر جهش‌ نقطه‌ای S494P با استفاده از روش های بیوانفورماتیکی و دینامیک مولکولی

دانش زیستی ایران

دوره 16، شماره 3، آذر 1400، صفحه 21-32   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مهرعلی محمودجانلو^{* 1}؛ حسن صاحب جمعی²؛ الهام تازیکه لمسکی³

¹گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران

²گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران

³گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران

چکیده

ظهور برخی جهش ها در دامنه اتصال گیرنده ویروس کوید 19 (SARS-CoV-2 (RBD)) می تواند به دلیل تغییرات ساختاری و افزایش پایداری پروتئین سنبله (spike protein)، باعث گسترش و افزایش بیماری زایی در انسان شود. با توجه به شکل‌گیری سویه‌های مختلف SARS-CoV-2 توسط جهش‌ها و تأثیر فاجعه‌بار آنها بر سلامت عمومی، مطالعه تأثیر جهش توسط دانشمندان و محققان در سراسر جهان اجتناب‌ناپذیر است. طبق شواهد موجود، نوع S494P در چندین سویه SARS-CoV-2 از میشیگان، ایالات متحده مشاهده شده است. برای بررسی اینکه چگونه جهش طبیعی S494P میل اتصال گیرنده را در RBD تغییر می دهد، ما تجزیه و تحلیل ساختاری پروتئین های سنبله نوع وحشی و جهش یافته را با استفاده از برخی روش های بیوانفورماتیک و ابزارهای محاسباتی انجام دادیم. نتایج نشان می دهد که جهش S494P باعث افزایش پایداری پروتئین سنبله می شود. همچنین، بررسی داکینگ مولکولی با استفاده ازHADDOCK تمایل اتصال بالاتری به hACE2 برای سنبله جهش یافته نسبت به نوع وحشی را نشان می دهد که احتمالاً به دلیل افزایش ساختارهای ثانویه رشته بتا و Turn است که باعث افزایش سطح قابل دسترسی سطح (SASA) و احتمال برهمکنش می شود. تجزیه و تحلیل S494P به عنوان یک جهش مهم RBD ممکن است نظارت مستمر جهش های سنبله را برای کمک به توسعه داروها و واکسن های COVID-19 فراهم کند.

کلیدواژه‌ها

کوید 19؛ پروتئین سنبله؛ S494P؛ داکینگ؛ شبیه سازی دینامیک مولکولی

مراجع