مطالعه ی برهمکنش دو رشته ی پپتیدی با شبیه سازی دینامیک مولکولی در مقیاس اتمی

مطالعه ی خصوصیات اجتماعات پپتیدی و فرایند خود اجتماعی پپتیدها از نظر پزشکی، بیوتکنولوژی، مهندسی مواد و نانوتکنولوژی دارای اهمیت بسیار می باشد. از نظر پزشکی و سلامت، درک فرایند اجتماع پپتیدها و پروتئین ها می تواند در شناخت و درمان بیماری هایی چون آلزایمر و پارکینسون بسیار مفید باشد. روش های مختلف نظری و تجربی برای انجام این مطالعات وجود دارد. پپتیدهای کوتاه مکمل یونی eak16 با دارا بودن ترکیبی از اسید آمینه ها ی غیر قطبی و باردار مدل خوبی برای مطالعه ی فرایند خود اجتماعی پپتیدها هستند. مطالعه ی دقیق برهمکنش این پپتیدها و فرآیند تجمع آن ها در مقیاس اتمی اطلاعات بسیار مفیدی از نقش هر کدام از برهمکنش های موثر در خود اجتماعی این پپتیدها می دهد. مطالعه ی دقیق این فرایند خوداجتماعی در مقیاس اتمی با روش های تجربی تا کنون مقدور نبوده است. بنابراین، استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری بخصوص شبیه سازی های دینامیک مولکولی با استفاده از میدان های نیروی تمام اتم در این زمینه بسیار سودمند است. کار پژوهشی این پایان نامه قسمتی از یک پروژه ی بزرگ تر می باشد که با استفاده از روش تجربی و شبیه سازی دینامیک مولکولی اتمی و درشت دانه سعی دارد تا سازوکار تجمع و تشکیل ساختارهای اَبَرمولکولی توسط این پپتیدها را مطالعه کند. در این پایان نامه برهمنکنش دو رشته از پپتیدهای eak16-i و eak16-iv با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی تمام اتم مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از انجام این شبیه سازی ها بررسی نقش برهمکنش های مختلف در فرایند تجمع این پپتیدها می باشد. بر اساس نتایج به دست آمده پپتیدهای eak16-i موقع برهمکنش با یکدیگر ساختار باز و گسترده ای پیدا می کنند. همچنین در این پپتیدها تغییر ساختاری از مارپیچ آلفا به صفحه ی بتا در حین فرایند تجمع دیده می شود. این در حالی است که پپتیدهای eak16-iv ساختار بسته تری دارند و برهمکنش های درون رشته ای در آن ها غالب می باشد. در هر دو مورد برهمکنش های آبگریزی به عنوان برهمکنش غالب به نظر می رسد. نتایج به دست آمده در مجموع تمایل تشکیل تجمعات فیبری شکل برای eak16-i و تجمعات گلبولی شکل برای eak16-iv را در ph خنثی پیش بینی می کند که با نتایج تجربی سازگاری دارد.