مدل سازی و مطالعۀ بیوانفورماتیکی کانال های سدیمی وابسته به ولتاژ نوع انسانی

مقدمه : تعیین ساختار سوم پروتئین ها با استفاده از روش کریستالوگرافی اشعۀ x ، روشی زمان بر بوده که نیازمند تسهیلات خاص و اپراتور های متخصص می باشد. تعیین ساختار سوم با استفاده از روش ‎ های بیوانفورماتیک برای مطالعات آزمایشگاهی و به ویژه اکتشاف داروها و ارتباطات تکاملی ارزشمند است. در مطالعۀ حاضر با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی و پایگاه های اطلاع رسانی، ساختارهای سوم انواع کانال های سدیمی انسان تعیین و ارتباطات تکاملی آن ها بررسی شد . مواد و روش ها : توالی ‎ های آمینو اسیدی کانال های سدیمی از uniprot به دست آمد و از swiss-model جهت پیشگویی ساختار سوم استفاده شد. ساختار سوم این کانال ها با استفاده از نرم افزار swiss-model با استفاده از الگوریتم تعریف شده برای protein blast ، پیشگویی شدند . ساختارهای پیشگویی شده با استفاده از نرم افزار molegro virtual viewer تصویربرداری شد. برای تعیین ارتباطات تکاملی انواع کانال های سدیمی از نرم افزار mega 5 جهت رسم درخت فیلوژنی براساس توالی کانال ها، استفاده شد. شناسایی ارتباطات متقابل کانال های سدیمی وابسته به ولتاژ از طریق نرم افزار string db صورت گرفت . یافته ها : بر اساس اطلاعات پایگاه داده-های نورون، 9 نوع کانال یونی سدیم در انسان وجود دارد که به صورت scn1a-5a و scn8a-11a نام گذاری می-شوند . نرم افزار swiss-model تنها قادر به پیشگویی برخی دُمین های کانال های سدیمی با درصد شناسایی بالا می باشد. درصد یکسانی توالی ها برای هر کانال های سدیمی وابسته به ولتاژ متفاوت و از 57/16 درصد (scn4a) تا 100 درصد (برای scn2a و scn5a) متغیر بود. نتایج حاصل از انجام هم ترازی توالی ها (blast) و ترسیم درخت فیلوژنیک، حاکی از آن است که پروتئین کانال سدیمی حیواناتی نظیر شامپانزه، میمون و گوریل نسبت به سایر جانوران، دارای درصد تشابه توالی بیشتری با انسان هستند . نتیجه ‎ گیری : در اغلب موارد swiss-model برای پیشگویی ساختار سه بعدی پروتئین های کانال سدیمی مناسب نمی باشد. بنابراین پیشنهاد می شود که در مدل-های آزمایشگاهی مطالعات کانال های سدیمی و طراحی یا ارزیابی داروها بهتر است از حیوانات فوق الذکر استفاده شود. در این صورت نتایج حاصل از کارآزمایی های حیوانی قابلیت تعمیم بیشتری به انسان خواهند داشت .