مطالعه تغییرات ساختاری پروتئین باکتریوردوپسین در اثر جذب امواج مایکروویو با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

باکتریوردوپسین پروتئینی غشایی است که در هالوباکتریوم سالیناروم به عنوان پمپ پروتون وابسته به نور عمل می کند. این پروتئین شامل هفت زیرواحد مارپیچ آلفا (مارپیچ های A تاG )، یک صفحه بتا و یک کروموفور رتینال است. مطالعات نشان می دهد که پروتئین باکتریوردوپسین دارای خاصیت جذب امواج مایکروویو می باشد. یکی از رایج ترین و اصولی ترین روش های مطالعه ماکرومولکول های زیستی شبیه سازی دینامیک مولکولی است. با استفاده از این روش می‎توان تغییرات و دینامیک ساختاری ماکرومولکول های زیستی و کمپلکس آن ها را مطالعه کرد. در پروژه حاضر، از مدلسازی و شبیه سازی دینامیک مولکولی استفاده شده است. پس از مرحله تعادل و جهت بدست آوردن ساختارهای یکدست تر در مرحله تولید، شبیه سازی به مدت ۱۵ نانوثانیه انجام شد، سپس به منظور بررسی مناطق موثر در جذب امواج مایکروویو شبیه سازی دینامیک مولکولی همراه با اعمال میدان الکتریکی به مدت زمان ۷۸۶ پیکوثانیه که برابر با مدت زمان تناوب یک موج سینوسی در طیف رادار می باشد، روی کل ساختار پروتئین انجام شد. در نهایت، تغییرات کنفورماسیونی حاصل مورد بررسی قرار گرفت تا مناطق موثر در جذب امواج تعیین شود. مطالعه انجام گرفته نشان می دهد که امواج مایکروویو در فرکانس ۸ گیگاهرتز و در بازه زمانی ذکر شده نمی تواند تغییرات ساختاری گسترده ای را در پروتئین ایجاد کند. از سوی دیگر تغییرات ساختاری برگشت پذیری در مناطق صفحه بتا و مارپیچ های D ، C و B تحت تاثیر میدان مشاهده گردید.

کلیدواژه ها:

Molecular dynamics simulation ، Bacteriorhodopsin ، Microwave Absorption ، شبیه سازی دینامیک مولکولی ، باکتریوردوپسین ، جذب امواج مایکروویو