دسته بندی اسید های آمینه ی هلیکس های غشایی در پروتئین انتقال دهنده ی سروتونین انسانی

 مقدمه: پروتئین انتقال دهنده ی سروتونین انسانی (۵-HTT) اهمیت بالایی در مطالعات طراحی دارو دارد و به تازگی شش ساختار حاصل از کریستالو گرافی از آن در دسترس قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از دو مورد از این ساختار ها و دو مدل ساخته شده به روش همولوژی، به مطالعه ی ترکیب اسید های آمینه ی ۵-HTT پرداخته شده است تا درک بهتری از نقش ساختاری و عملکردی هلیکس­ های غشایی در انتقال­ دهنده ها، و هم چنین مزایا و معایب استفاده از مدل ­های همولوژی در این مطالعات مشخص شود. مواد و روش ها: ابتدا نواحی هلیکس ­های غشایی در ۵-HTT به وسیله ی نمودار هیدروپاتی کایت و دولیتل مشخص شد. سپس اسیدهای آمینه ی هلیکس های غشایی با استفاده از روشی نوین بر مبنای موقعیت رزیدو ها نسبت به غشای لیپیدی به ۴ دسته (رو به لیپید، رو به لومن، راست و چپ) تقسیم شدند. هم چنین دو مدل سه ­بعدی از ۵-HTT نیز با استفاده از نرم­افزار MODELLER و بر اساس الگو هایی با شباهت ۳۸ و ۶۰ درصد ساخته شد. یافته های پژوهش: با استفاده از روش دسته بندی ابداعی توانستیم نتایج جدید و جالبی در مورد نحوه توزیع رزیدو های مختلف در ساختار انتقال دهنده ی سروتونین انسانی به دست آوریم. به طور مثال، علی­ رغم آن که اکثر رزیدوهای آب گریز هلیکس­ ها در دسته ی رو به لیپید قرار دارند، درصد قابل توجهی از آن ها در دسته ی رو به لومن حضور دارند. رزیدو های ایزو لوسین، لوسین، والین، ترئونین، آلانین و فنیل­ آلانین به ترتیب بیش ترین فراوانی را در دسته ی رو به لیپید دارند. بنا بر این الگوهای سه بعدی جایگیری این رزیدو ها، تعیین کننده بیشتر بر هم کنش ­ های میان لیپید های غشایی و پروتئین و نقش این بر هم کنش ­ها است. بحث و نتیجه ­گیری: بر اساس ضرایب همبستگی، ترکیب رزیدو های دسته ­های رو به لیپید و راست پروتئین بیش ترین شباهت را به یکدیگر دارد. این نکته پیشنهاد می دهد که هلیکس های غشایی احتمالا در تغییر کنفورماسیون ناشی از باز و بسته شدن انتقال دهنده، دستخوش چرخش می شوند. هم چنین مقایسه ی ساختارهای حاصل از کریستالو گرافی با مدل­ها نشان می دهد استفاده از الگویی با شباهت ۳۸% برای مدل­ سازی همولوژی پروتئین ­های انتقال دهنده، هلیکس ­های غشایی را به نحو نامناسبی مدل می کند. این یافته ­ ها می توانند در درک بهتر ساختار و عملکرد هلیکس ­های غشایی پروتئین های انتقال ­دهنده موثر باشند.

کلیدواژه ها:

Residue-level study ، ۵-HTT ، Homology modeling ، Membrane helices ، Membrane transporters ، مطالعه در سطح رزیدو ، پروتئین انتقال دهنده سروتونین انسانی ، مدل سازی همولوژی ، پروتئین های انتقال دهنده ، هلیکس های غشایی