داکینگ مولکولی، شبیه سازی دینامیک مولکولی، و تجزیه و تحلیل پپتیدهای مشتق شده از EGFR در برابر EGF
Molecular docking, molecular dynamics simulation, and analysis of EGFR derived peptides against the EGF
مجریان: صفر فرج نیا
خلاصه روش اجرا: گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) یک هدف کلیدی در شیمی درمانی است. برخی از داروهایی که بر روی گیرنده اثر می کنند در حال حاضر استفاده می شوند. با این حال، مقاومت دارویی، که باعث عود تومور می شود، نیاز به کشف مهارکننده های جایگزین راایجاد می کند. مهار برهمکنش EGF/EGFR به عنوان یک استراتژی موثر درمان سرطان شناخته شده است. در این مطالعه با استفاده از داکینگ و شبیهسازی دینامیک مولکولی (MD)، پپتیدهای جدیدی طراحی میگردد که به سمت EGF، لیگاند اصلی فاکتور رشد EGFR هدایت میشوند. در مطالعه حاضر از مناطق اتصال EGFR به EGF جهت طراحی و مدلسازی یک پپتید ضدEGF مورد استفاده قرار میگیرد. اسید آمینه های موثر در تعامل EGF و EGFR با استفاده از نرم افزار Chimera، SPDBV و PyMOL مورد بررسی قرار خواهند گرفت. مکان های اتصال EGF بر روی گیرنده تعیین خواهد شد و به عنوان پایه ای برای طراحی پپتید استفاده خواهد گردید. سپس این توالی (حدود 30 اسید امینه) تحت جهش زایی تصادفی قرار خواهد گرفت. از AntiCP برای تولید کتابخانه پپتیدهای جهش یافته با فعالیت های ضد سرطانی استفاده خواهد شد و میل اتصال پپتیدهای حاصل به EGF، توسط نرم افزار ClusPro تجزیه و تحلیل خواهد شد. سپس، GROMACS v5.0.6 برای شبیهسازی دینامیک مولکولی و ارزیابی پایداری کمپلکسهای EGF / پپتید با نمرات داکینگ مطلوب استفاده خواهد شد. در نهایت فعالیت بیولوژیک پپتید طراحی شده در مدل سلول سرطانی با بیان بالای EGFR مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 69986 |
| عنوان فارسی طرح | داکینگ مولکولی، شبیه سازی دینامیک مولکولی، و تجزیه و تحلیل پپتیدهای مشتق شده از EGFR در برابر EGF |
| عنوان لاتین طرح | Molecular docking, molecular dynamics simulation, and analysis of EGFR derived peptides against the EGF |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | اپیدمیولوژی، پیشگیری، تشخیص زودهنگام، درمان و بازتوانی در سرطانهای شایع |
| نوع مطالعه | مطالعه برای ساخت دارو یا وسائل |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | مطالعه حاضر با هدف طراحی و مدل سازی یک پپتید ضد EGF بر اساس مناطق اتصال EGFR انجام خواهد شد. این مناطق می توانند الگوی مناسبی برای طراحی پپتیدهای ضدEGF باشند و با این روش احتمالا بتوان پپتیدهای باکارایی بالا برای مهار تکثیر با واسطه EGFR در سلولهای سرطانی شناسایی کرد. |
| اهداف اختصاصی | بررسی اسید آمینه های موثر در تعامل EGF و EGFR با استفاده از نرم افزارهای Chimera، SPDBV و PyMOL جهت طراحی پپتید پایه -جهش زایی تصادفی توالی پپتیدی با کمک AntiCP برای تولید کتابخانه پپتیدهای جهش یافته با فعالیت های ضد سرطانی -تجزیه و تحلیل میل اتصالی پپتیدهای جهش یافته به EGF، توسط نرم افزار ClusPro -شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و ارزیابی پایداری کمپلکس‌های EGF / پپتید با نمرات داکینگ مطلوب -ارزیابی فعالیت بیولوژیک پپتید طراحی شده در شرایط این ویترو |
| چکیده انگلیسی طرح | Epidermal growth factor receptor (EGFR) is a key target in chemotherapy. Some drugs that act on the receptor are currently used. However, drug resistance, which causes tumor recurrence, necessitates the discovery of alternative inhibitors. Inhibition of EGF/EGFR interaction is known as an effective cancer treatment strategy. In this study, using docking and molecular dynamics (MD) simulation, new peptides are designed that are directed toward EGF, the main ligand of EGFR growth factor. In the present study, EGFR-EGF binding regions are used to design and model an anti-EGF peptide. Effective amino acids in the interaction of EGF and EGFR will be analyzed using Chimera, SPDBV and PyMOL software. EGF binding sites on the receptor will be determined and used as a basis for peptide design. Then this sequence (about 30 amino acids) will be subjected to random mutagenesis. AntiCP will be used to generate a library of mutant peptides with anticancer activities, and the binding affinity of the resulting peptides to EGF will be analyzed by ClusPro software. Then, GROMACS v5.0.6 will be used for molecular dynamics simulation and stability evaluation of EGF/peptide complexes with favorable docking scores. Finally, the biological activity of the designed peptide will be investigated in a cancer cell model with high EGFR expression. |
| کلمات کلیدی | فاکتور رشد اپیدرمی: یکی از فاکتورهای رشد با ساختاری پروتئینی ۵۳ اسیدآمینهای است. این پروتئین در رشد و متابولیسم سلولهای زیادی دخیل بوده و نوعی سیتوکین می باشد. گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی: گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی با نامهای اختصاری دیگری همچون «EGFR", "ErbB-1» و «HER1» هم شناخته میشود و در نقش یک گیرنده برای فاکتوررشد اپیدرمی عمل میکند. این گیرنده یکی از اعضای خانوادهٔ بزرگ «ErbB» و نوعی تیروزین کیناز است. جهش در ژنهای مسئول این پروتئینها در بروز بسیاری از انواع سرطانها نقش دارد. داکینگ مولکولی: داکینگ مولکولی یک ابزار کلیدی در زیست شناسی مولکولی ساختاری و طراحی داروهای رایانهای است. هدف ازاتصال لیگاند – پروتئین پیش بینی حالت یا حالتهای متصل کننده اصلی لیگاند با پروتئین می باشد. شبیه سازی دینامیک مولکولی: دینامیک مولکولی، روشی برای آنالیز حرکت فیزیکی اتمها و مولکولها است. به اتمها و مولکولها در مدت زمان مشخصی فرصت داده میشود تا با یکدیگر برهمکنش انجام دهند تا از طریق آن، دیدگاهی در خصوص تکامل دینامیکی سیستم بدست آید. |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| سمانه قاسمعلی | همکار اصلی |
| نسرین بارگاهی | همکار اصلی |
| عاطفه نظری | همکار اصلی |
| صفر فرج نیا | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| مینا محمدی نصر | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر دو پپتید طراحی شده Pep5 و Pep4 قادر به مهار آبشار پیام رسانی EGFR در سلولهای سرطانی هستندمتن خبر مسیر پیام رسانی گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR) یک تنظیم کننده مهم تکثیر، تمایز، بقای سلولی و همچنین توسعه سرطان در انسان است. فاکتور رشد اپیدرمی (EGF) یک لیگاند با میل ترکیبی بالا برای EGFR است و نشان داده شده است که با مهار برهمکنش های EGF/EGFR می توان از پیشرفت تومور جلوگیری کرد. در این مطالعه، کتابخانه ای از پپتیدهای ضد EGF که مناطق اتصال EGFR بر روی EGF را هدف قرار می دهند، طراحی شد. پس از غربالگری پپتیدهای طراحی شده، دو پپتید ضد EGF ایجاد شد. همچنین ،نتایج ما نشان داد که هر دوی این پپتیدها قادرند به سایر لیگاندهای EGFR متصل شوند و تعاملاتTGFA/EGFR ، HBEGF/EGFR و BTC/EGFR را مسدود کنند. یافتههای این مطالعه بینشهای جدیدی را برای توسعه درمانهای مبتنی بر پپتید برای مهار آبشار پیام رسانی EGFR در سلولهای سرطانی پیشنهاد کرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
