بررسی ساختاری و انرژتیک کمپلکس فاکتور رشد مشتق شده از پلاکت و گیرنده آن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی به منظور شناسایی برهمکنش های مهم
Structural and energetic analysis of human platelet-derived growth factor in complex with its receptor using molecular dynamics simulation studies for identification of key interactions
مجریان: مریم حمزه میوه رود , سیاوش دستمالچی
خلاصه روش اجرا: فاکتور رشد مشتق شده از پلاکت (PDGF) که در سال ۱۹۷۰ معرفی گردید جزء فاکتورهای رشدی هستند که عمدتا از پلاکت ها درحین صدمات بافتی و شکستگی استخوان آزاد می شود. علاوه برپلاکت ها، سلول های دیگری نظیرماکروفاژها ، سلول های ماهیچه های صاف آسیب دیده رگها ، سلول های اندوتلیال و فیبروبلاست و کراتینوسیت ها مسئول آزاد سازی این فاکتوررشد می باشد. مطالعات زیادی نشان داده است که افزایش سیگنالهای ناشی از برهمکنش PDGF با PDGFR نقش زیادی در بسیاری از بیماریها نظیر سرطان، آتروسکلروزیس، فیبروز ریوی ، ... دارند. از میان ایزوفرمهای مختلف خانواده PDGF ، فرم B B) (PDGF- از اهمیت زیادی برخوردار میباشد که در بسیاری از بدخیمیها و بیماریهای مرتبط با فیبروز نقش زیادی دارد. همچنین بیان بیش از حد PDGF-B و PDGFR-β در گلومرلها نقش مهمی در شکل گیری بیماریهای کلیوی را بازی میکند. با توجه به اهمیت این عوامل در بیماریهای مختلف مهار PDGF-B و PDGFR-β میتواند به عنوان یکی از استرتژیهای مفید در دارو درمانی مطرح باشد. باتوجه به اینکه ساختمان کریستالی کمپلکس PDGF-B و PDGFR-β تعیین گردیده است یافتن نواحی مهم (hot spot) دربرهمکنش ها می تواند کمک زیادی درطراحی ترکیبات جدید بر مبنای فارماکوفور PDGF-B داشته باشد. در این مطالعه با استفاده از روشهای شبیه سازی دینامیک مولکولی رفتار لیگاند- پروتئین در طول زمان بررسی و انرژی اتصال (Binding energy) با استفاده از روشهای MM-PBSA و MM-GBSA نیز محاسبه خواهد گردید. برای تعیین فارماکوفور و اسیدآمینههای مهم دخیل در کنش متقابل از روش Alanine-Screening استفاده خواهد شد. سپس شبیه سازی دینامیک مولکولی و محاسبه انرژی اتصال برای موتانتهای مورد استفاده نیز انجام خواهد گردید. در آخر نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی تفسیر خواهد گردید که برای طراحی پپتیدومیمتیک های موثر میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 59157 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی ساختاری و انرژتیک کمپلکس فاکتور رشد مشتق شده از پلاکت و گیرنده آن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی به منظور شناسایی برهمکنش های مهم |
| عنوان لاتین طرح | Structural and energetic analysis of human platelet-derived growth factor in complex with its receptor using molecular dynamics simulation studies for identification of key interactions |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | انفورماتیک زیستی (bioinformatics) و زیست شناسی سامانه ای (systems biology) |
| نوع مطالعه | طرح تحقیقاتی-پژوهشی |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری عمومی |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | شناسایی اسیدهای آمینه مهم و درگیر در برهمکنش PDGF-B و گیرنده آن میتواند کمک شایانی درطراحی ترکیبات جدید بر مبنای فارماکوفورPDGF-B داشته باشد. نتایج حاصل می تواند در ارائه پیشنهاد تغییرات ساختمانی به منظور دستیابی به ترکیبات با افینیته بالاتر کاربرد داشته باشد. |
| اهداف اختصاصی | بررسی تئوریک انرژی اتصال PDGF-B با گیرنده آن (PDGFR-β) با استفاده از روشهای MM-PBSA و MM-GBSA - انجام آزمایش Ala-screening بصورت In-Silico و بررسی انرژی اتصال برای موتانتهای مورد استفاده -تعیین کنش های متقابل مهم در اتصال لیگند به گیرنده و ارائه فارماکوفور |
| چکیده انگلیسی طرح | Platelet-derived growth factor (PDGF), introduced in 1970, is a growth factor that is mainly released from platelets during tissue injury and bone fracture. In addition to platelets, other cells such as macrophages, damaged vascular smooth muscle cells, endothelial cells, fibroblasts, and keratinocytes are responsible for releasing this growth factor. Many studies have shown that increased signaling caused by the interaction of PDGF with PDGFR plays a major role in many diseases such as cancer, atherosclerosis, pulmonary fibrosis, ... Among the different isoforms of the PDGF family, the B form (PDGF-B) is of great importance, which plays a major role in many malignancies and fibrosis-related diseases. Also, overexpression of PDGF-B and PDGFR-β in glomeruli plays an important role in the formation of kidney diseases. Considering the importance of these factors in various diseases, inhibition of PDGF-B and PDGFR-β can be considered as one of the useful strategies in drug therapy. Considering that the crystal structure of the PDGF-B and PDGFR-β complex has been determined, finding important areas (hot spots) in interactions can be of great help in designing new compounds based on the PDGF-B pharmacophore. In this study, the behavior of the ligand-protein over time will be investigated using molecular dynamics simulation methods and the binding energy will also be calculated using MM-PBSA and MM-GBSA methods. To determine the pharmacophore and important amino acids involved in the interaction, the method Alanine-Screening will be used. Then, molecular dynamics simulation and binding energy calculation will be performed for the mutants used. Finally, the results of molecular dynamics simulation will be interpreted, which can be used to design effective peptidomimetics. ارسال بازخورد پانلهای کناری سابقه ذخیرهشدهها |
| کلمات کلیدی | Molecular Dynamics Simulation استفاده از روش محاسباتی به منظور شبیه سازی دینامیک مولکولی رفتار لیگاند- پروتئین در طول زمان و پیش بینی ساختمان و ویژگیهای مولکولها و ماکرومولکولها و کنش ما بین آنها RMSD: Root mean square deviation MD: Molecular dynamics MM-PBSA: Molecular Mechanics-Poisson-Boltzmann/Surface Area MM-GBSA: Molecular Mechanics-Generalized Born/Surface Area |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| مریم حمزه میوه رود | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| سیاوش دستمالچی | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| طاهره محمدنژاد | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر فارماکوفور اصلی در برهمکنش فاکتور رشد مشتق شده از پلاکت و گیرنده آن تعیین گردید.متن خبر در این مطالعه با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی رفتار لیگاند- پروتئین در طول زمان بررسی شد و انرژی اتصال با استفاده از روش های مکانیک مولکولی محاسبه گردید. برای تعیین فارماکوفور و اسیدآمینههای مهم دخیل در کنش متقابل از روش جهش نقطه ای استفاده گردید. سپس شبیه سازی دینامیک مولکولی و محاسبه انرژی اتصال برای موتانتهای مورد استفاده نیز انجام گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی در طراحی پپتیدومیمتیک های موثر میتواند مورد استفاده قرار گیرد. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر فارماکوفور اصلی در برهمکنش فاکتور رشد مشتق شده از پلاکت و گیرنده آن تعیین گردید.متن خبر در این مطالعه با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی رفتار لیگاند- پروتئین در طول زمان بررسی شد و انرژی اتصال با استفاده از روش MM-PBSA محاسبه گردید. برای تعیین فارماکوفور و اسیدآمینههای مهم دخیل در کنش متقابل از روش Alanine-Screening استفاده گردید. سپس شبیه سازی دینامیک مولکولی و محاسبه انرژی اتصال برای موتانتهای مورد استفاده نیز انجام گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی در طراحی پپتیدومیمتیک های موثر میتواند مورد استفاده قرار گیرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
