داکینگ مولکولی و آنالیز بیوانفورماتیکی جایگاه فعال آنزیم کلسترول اکسیداز

زمینه و هدف: کلسترول اکسیداز آنزیمی است که اکسیداسیون کلسترول را همراه با احیای اکسیژن مولکولی به پراکسیدهیدروژن انجام می دهد . این آنزیم توسط برخی میکروارگانیسم های بیماریزا و غیر بیماریزا تولید می شود و ازمهمترین آنزیم های تجاری است که کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده است. هدف از این مطالعه مدل سازی ساختار سه بعدی پروتیین و شناخت اسیدهای آمینه ضروری درجایگاه فعال آنزیم توسط داکینگ مولکولی با هدف مهندسی آنزیم می باشد. روشها: ابتدا توالی نوکلیوتیدی و پروتیینی از پایگاههای اطلاعاتی GenBank و Uniprot استخراج شدند. جهت بررسی اولیه توالی ، از برنامه Blast استفاده شد و بهترین الگوی پروتیینی دارای ساختار PDB جهت ساخت مدل سه بعدی انتخاب شد. بررسی مناطق حفاظت شده بین توالی آنزیم مورد مطالعه و پروییینهای هم خانواده آن با رویهم اندازی چندگانه با استفاده از برنامه ClustalW و ESpript انجام شد. ساختار سه بعدی آنزیم توسط همولوژی مدلینگ با برنامه Modeller ساخته شده و پس از ارزیابی و ترسیم نقشه راماچاندران، با روش شبیه سازی داکینگ مولکولی با کمک نرم اقزار Arguslab دنباله های آمینواسیدی ضروری در جایگاه فعال شناسایی شدند. . نتایج: نتایج داکینگ مولکولی نشان داد که چهار دنباله آمینواسیدی شامل Lys-340، His-55، Tyr-270 و Ser-322 نقش مهمی در شناسایی و برهمکنش با سوبسترا داشتند. برهمکنشهای مهم در واکنش آنزیمی هیدروفوبی و هیدروژنی بودندو پس از ترسیم برهمکنشها و بررسی مناطق حفاظت شده، دنیاله Ser-322 بعنوان بهترین کاندید جهت آزمایشات جهش زایی انتخاب شد. بحث و نتیجه گیری: نتایج بدست آمده نشان داد که داکینگ مولکولی می تواند ابزار مناسیی در آنالیز جایگاه فعال آنزیم کلسترول اکسیداز بوده و به طراحی منطقی مهندسی آنزیم کمک نماید.

کلیدواژه ها:

کلسترول اکسیداز ، داکینگ مولکولی ، مهندسی آنزیم