آلفا1-آنتی تریپسین (?-1 antitrypsin, aat) یکی از اعضاء سوپر فامیلی سرپین ها و از مهار کننده های الاستاز نوتروفیل است.aat دارای ساختار دوم ویژه شامل سه صفجه بتا , نه آلفا هلیکس و لوپ مرکزی واکنشگر (rcl) می باشد. aat، پروتئازهای هدف را با تشکیل یک کمپلکس پایدار مهار می کند که در این حالت rcl برش یافته و درون ?-sheet a درج می شود که همراه با تغییر کانفورماسیون در aat می باشد. پلیمریزاسیون خود به خودی و ناپایداری پروتئین aat چالش های پیش رو در تولید دارو علیه بیماری های نقص آلفا 1- آنتی تریپسین می باشند. بنابراین هدف، تولید داروهایی با درجه پلیمریزاسیون کمتر و پایداری بالاتر است. به علاوه داروهایی با اندازه کوچکتر توسط سیستم تحویل دارو ترجیح داده می شوند. بنابراین ما در این تحقیق اندازه پروتئین را از ناحیه n-- ترمینال کاهش دادیم. به منظور بررسی تاثیر حضور قطعه n - ترمینال (رزیدوهای 1 تا 43) روی خواص ساختاری aat ، لوپ و ناحیه ?-helix در ابتدای n- ترمینال از ساختار حذف شدند. سپس زمان 10ns شبیه سازی دینامیک مولکولی برای پروتئین طبیعی و پروتئین جدید با اندازه کوچکتر انجام شد. ویژگیهای ساختاری نظیر کانفورماسیون ساختار، root mean square ، fluctuation ، internal non bonded interactions و total accessible surface area(asa) برای ساختارهای نتیجه شده از هر جریان md مقایسه شدند. این نتایج هیچ تفاوت قابل توجهی را در این ویژگی ها برای دو ساختار مذکور نشان نداد. بنابراین این یافته ها دلایل مطمئنی برای ادامه این مطالعه در در زمینه تجربی را فراهم کردند. در فاز آزمایشگاهی دو aat طبیعی و تغییر یافته جدید ساخته شد. هر یک از ساخته ها در وکتور pgapz? درج شدند و جداگانه درون مخمر pichia pastoris (سویه x33) ترانسفورم شدند. ارزیابی فعالیت مهاری با روش tic هیچ تفاوت قابل ملاحظه ای را در دو ساختار نشان نداد

جنین های سیستی آرتمیا اورمیانا از مقاومترین موجودات یوکاریوتی نسبت به استرس های شدید محیطی می باشند. بخشی از این مقاومت ناشی از وجود مقادیر بالای پروتئین استرسی آرتمین می باشد. آرتمین یک پروتئین 27 کیلودالتونی مقاوم به حرارت و غنی از سیستئین است. فراوانی سیستئین ها و آرایش فضایی درون مولکولی آنها موید این نظر است که آرتمین سیست ها را در مقابل تخریب اکسیداتیو حفاظت می کند و عملکرد آن وابسته به وضعیت ردوکس سلول است. در این مطالعه پس از تخلیص آرتمین از سیست، خصوصیات ساختاری و عملکردی آن مورد مطالعه قرار گرفت. پایداری حرارتی بالای این پروتئین امکان تخلیص آن به روش رسوب دهی با آمونیوم سولفات، انکوباسیون در 70 درجه سانتیگراد به مدت 14 دقیقه و نهایتا کروماتوگرافی تعویض یونی را برای ما فراهم کرد. آنالیزsds-page در شرایط احیایی و غیراحیایی نشان می دهدآرتمین تخلیص شده عمدتا به صورت الیگومر همراه با مقدار اندکی منومر می باشد. تعداد گروه های تیول آزاد و پیوندهای دی سولفید آرتمین به روش اسپکتروسکوپی ellman محاسبه شد. نتایج بیانگر وجود 9 گروه تیول آزاد (7 گروه پوشیده و 2 گروه سطحی) و تنها یک سیستئین درگیر در پیوند دی سولفید، در هر منومر آرتمین بود. داده های این بخش با نتایج آنالیزهای تئوری بر روی مدل ساختار سه بعدی آرتمین مطابقت داشت. براساس این مطالعات حداقل تعداد گروه های –sh سطحی آرتمین سه عدد بود. همچنین ظهور یک بند اضافی kda50 در sds-page غیراحیایی بیانگر وجود پیوند دی سولفید بین مولکولی بود که احتمال می رود بین هر دو منومر مجاور در الیگومر آرتمین موجود باشد. میزان بازیابی فعالیت آنزیم hrp در حضور چپرون احیاء شده (توسط dte و gsh/gssg) بررسی شد. نتایج نشان داد که اعمال شرایط احیایی توانایی چپرونی آرتمین را کاهش می دهد. آرتمین درe. coli سویه bl21(de3) بعنوان پروتئین نوترکیب بیان و با روش کروماتوگرافی تمایلی با خلوص بالا تخلیص شد. پس از تائید بیان آرتمین توسط sds-pageو بلاتینگ، پروتئین نوترکیب تحت شرایط احیایی refold شده و کلیه سیستئین های موجود در آن توسط یدواستامید بلوک شدند. تاثیر پروتئین نوترکیب refold شده و بلوک شده بر روی بازیابی فعالیت آنزیمی کربنیک انهیدراز دناتوره بررسی شد. نتایج بیانگر کاهش فعالیت چپرونی پروتئین آلکیله شده بود. مطالعات فلورسانس ذاتی پروتئین تحت شرایط احیایی نشان دهنده تغییر در ساختار سوم آرتمین بود. پارامترهای ترمودینامیکی آرتمین احیاء شده در حضور دناتورانت از نتایج حاصل از فلورسانس استخراج شد و مشخص گردید که میزان پایداری پروتئین احیاء شده نسبت به شرایط native تفاوت اندکی نشان می دهد.

cdna نمیوپسین ( فتوپروتئین وابسته به کلسیم ) از یک شانه دار تولید کننده نور بنام نمیوپسیس لیدی کلون، بیان، تخلیص، تعیین توالی و تعیین هویت شد. این cdna از 621 جفت باز تشکیل شده است که یک پروتئین 206 اسید آمینه ای را کد می نماید. cdnaی کد کننده نمیوپسین از نمیوپسیس لیدی در e. coli بیان وسپس تخلیص شد که یک باند منفرد را با وزن مولکولی 27 کیلو دالتون روی ژل sds-page نشان داد. بعد از آماده سازی نمیوپسین semi-synthetic با استفاده از کلنترازین و edta در حضور cacl2 از خود فعالیت لومینسانس نشان داد. مقایسه دو گروه معروف فتوپروتئین های وابسته به کلسیم یعنی کلنتراتها و کتنوفورها تشابه بالایی در ساختار سوم آنها بدون توجه به تشابه پایین توالی میان آنها نشان داد. این فتوپروتئینها با تشابه پایین توالی می توانند نقش مهمی در درک اساس ساختاری فعالیت بیولومینسانس داشته باشند. سکانس آمینو اسیدی حاصل از ژن نمیوپسین حدود 90 درصد تشابه با فتوپروتئین های کتنوفوری و 51 درصد با فتوپروتئین های کلنتراتی نشان داد. آنالیز توالی و ساختار افزایش تعداد بارهای منفی لوپهایی که کلسیم به آنها متصل می شوند را در کتنوفورها به نسبت کلنتراتها نشان داد که منتج به حساسیت بیشتر و بالا برای اتصال به کلسیم می باشد. بعلاوه مقایسه آمینو اسیدهای درگیر در جایگاه اتصال سوبسترا نشان داد که حفره اتصال فتوپروتئینهای کتنوفوری حاوی تعداد کمی از اسیدهای آمینه حلقوی ( آروماتیک) می باشد. این مشاهدات می تواند مارا به کاهش میانکنشهای stacking میان سوبسترا و پروتئین و بدنبال آن اهمیت اثرات پایداری کلنترازین در حفره هدایت نماید. پروفایل هیدروپاتی برای رزیدوهای حفره الگوی متفاوتی را در این دوگروه نشان داد. تفاوت اسیدهای آمینه در جایگاه اتصال سوبسترا و محیط اطرافش سبب الگوی متفاوت شبکه پیوند هیدروژنی در ناحیه مربوطه در کتنوفورها در مقایسه با کلنتراتها می شود . مقایسه ساختاری این دو گروه با تشابه توالی پایین و تشابه ساختمان سوم بالا می تواند یک دیدگاه جدیدی را در مکانیسم تابش نور در این فتو پروتئینها ایجاد می نماید.

مالتوژنیک آمیلازها یک گروه از آنزیم های هیدرولیز کننده سیکلودکسترین ها و متعلق به خانواده آلفا-آمیلازها (خانواده 13 گلیکوزیل هیدرولازها) می باشند. این آنزیم برخلاف سایر آلفا-آمیلازها داخل سلولی است و همچنین فعالیت هیدرولازی و ترانس گلیکوزیلاسیون را از خود نشان می دهد. اخیرا توجه به استفاده از این آنزیم در صنعت بخصوص در صنایع نانوایی، شیرینی پزی و همچنین پزشکی و نیز طراحی داروها چشمگیر بوده است. با توجه به اینکه مالتوژنیک آمیلازها از نظر کاربردی و تحقیقاتی بسیار با اهمیت هستند و تاکنون از سویه های بومی ایران گزارش نشده اند، در این تحقیق ژن آنزیم مالتوژنیک آمیلاز از یک سویه جدید ژئوباسیلوس ترموفیل جدا و در حامل pet28a کلون شد. پروتئین با استفاده از کروماتوگرافی تمایلی تخلیص و سپس خصوصیات بیوشیمیایی و ساختاری آنزیم مورد بررسی قرار گرفت. اثر دما و ph های مختلف بر روی فعالیت مالتوژنیک آمیلاز نوترکیب، فعالیت بهینه را درc° 65 نشان داد که نسبت به مالتوژنیک آمیلازهای جداشده ای که تاکنون تعیین خصوصیت شده اند بالاتر می باشد و ph اپتیمم برای فعالیت آنزیم 6 بدست آمد. اثر غلظت های متفاوت یون های فلزی مشخص کرد که فعالیت کاتالیتیک آنزیم در حضور یون های li+ و k+ افزایش، اما در حضور سایر یون های بکار رفته کاهش یافته و یا مهار می شود. همچنین k+ و ca2+ به ترتیب موجب افزایش و کاهش پایداری حرارتی آنزیم شده و اثر ناپایدارکنندگی کلسیم و پایدارکنندگی پتاسیم به ترتیب آنتالپیک (کاهش h#?) و آنتروپیک (کاهش s#?) تعیین شد. با بررسی اثر سوبستراهای مختلف (?، ?، ? –سیکلودکسترین، آمیلوز، آمیلوپکتین و گلیکوژن) بر روی فعالیت آنزیم مشخص شد که سه سوبسترای سیکلودکسترین (, ?-, ?-cd-?) نسبت به سوبستراهای پلیمری (آمیلوپکتین، آمیلوز، گلیکوژن و نشاسته) سوبستراهای بسیار مطلوب تری برای آنزیم می باشند و این می تواند به علت ممانعت فضایی بیشتر سوبستراهای پلیمری باشد. پارامترهای سینیتیکی و ترمودینامیکی محاسبه شده برای سوبستراهای مختلف نیز این موضوع را تأیید می کنند. در مورد سه سوبسترای سیکلودکسترینی، علیرغم اینکه km آنزیم در حضور ?-cd، نسبت به ?-, ?-cd افزایش یافته، اما ویژگی سوبسترایی (kcat/km) آنزیم از ?-cd به ?-cd به ترتیب افزایش یافته است زیرا kcat آنزیم در حضور این سوبستراها به ترتیب افزایش قابل ملاحظه ای را نشان می دهد. بررسی ترمودینامیک واکنش فعال سازی نشان می دهد که این افزایش فعالیت (کاهش g#?) در سوبستراهای فوق آنتروپیک (افزایش s#?) می باشد. اتصال سوبستراهای ?-, ?-cd از نظر میانکنش هایی که با رزیدوی های جایگاه فعال دارند با روش شبیه سازی میانکنش آنزیم-سوبسترا مورد بررسی قرار گرفت که نشان می دهد سطح در دسترس رزیدوی های جایگاه فعال و کاتالیتیک در حضور ?-cd در آنزیم به مراتب بیشتر از ?-cd است که می تواند نشان دهنده میانکنش های بیشتر در حالت گذار آنزیم- سوبسترا برای ?-cd باشد. این نتیجه، h#? بیشتر حالت گذار واکنش فعال سازی و افزایش km آنزیم در حضور ?-cd در مقایسه با ?-cd را به خوبی تایید می کند.

چکیده کنه دولکه ای tetranychus urticae آفت مهم محصولات کشاورزی، با گسترش جهانی محسوب می شود که به تعدادی از آفت کش ها از جمله ترکیبات فسفره آلی مقاوم شده است. در این مطالعه، مکانیسم های بیوشیمیایی مقاومت به کلرپایریفوس در سه جمعیت کنه دولکه ای برای اولین بار در ایران مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، کنه ها از استان های اصفهان (isr)، یزد (yz) و گیلان ((gus2 جمع آوری شدند و بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی و مولکولی شناسایی گردیدند. سپس سمیت هر سه جمعیت به کلرپایریفوس به روش rcv تعیین شد و نسبت مقاومت در جمعیت های isr (مقاوم) وyz (نیمه مقاوم) در مقایسه با جمعیت gus2 (حساس) به ترتیب 9/176 و 78/9 تخمین زده شد. تعیین فعالیت ویژه و پارامترهای سینتیکی آنزیم های استراز و گلوتاتیون اس- ترانسفراز نشان داد که جمعیت isr بالاترین فعالیت و کارایی کاتالیتیکی را در بین جمعیت ها داراست. تفاوت معنی داری در فعالیت ویژه و پارامترهای سینتیکی آنزیم لیپاز در سه جمعیت مشاهده نشد. همچنین، مقدار mfo نیز در گونه مقاوم بیشتر از سایر جمعیت ها بود. هر چند که اثرات سینرژیستی pbo، dem و tppکه به ترتیب مهارکننده mfo، گلوتاتیون اس- ترانسفراز و استراز می باشند، نشان داد که آنزیم های متابولیکی سهم عمده ای در مقاومت به کلرپایریفوس در جمعیت های isr و yz ندارند. به منظور بررسی نقش غیرحساس شدن آنزیم استیل کولین استراز در مکانیسم مقاومت، پارامترهای سینتیکی استیل کولین استراز و اثرات مهاری تعدادی از مهار کننده ها روی این آنزیم، مورد مطالعه قرار گرفت. km آنزیم با استفاده از سوبسترای استیل تیوکولین آیوداید، به ترتیب 036/0، 041/0، 05/0 میلی مولار برای جمعیت حساس، نیمه مقاوم و مقاوم تعیین شد. به علاوه، ic50 بازدارنده ها روی استیل کولین استراز جمعیت مقاوم از بقیه جمعیت ها بالاتر بود. نسبت غیرحساس شدن استیل کولین استراز با سم کلرپایریفوس به ترتیب 3/23 و 96/2 برای جمعیت مقاوم و نیمه مقاوم تخمین زده شد. همچنین، تغییر در تحرک الکتروفورزی برای استیل کولین استراز جمعیت isr و شدت بیشتر باند مربوطه در حضور کلرپایریفوس اکسان در این جمعیت نسبت به دو جمعیت دیگر، وجود جانشینی اسید آمینه ای در جایگاه فعال و یا نزدیک به آن در این آنزیم را تأیید می کند. کلمات کلیدی: tetranychus urticae، کلرپایریفوس، استیل کولین استراز و آنزیم های سم زدا

نمیوپسین پروتئینی متعلق به خانواده ی بزرگ پروتئین های اتصالی به کلسیم از نوع ef-hand و از گروه فتوپروتئین های وابسته به ca2+ می باشد که به طور گسترده ای به عنوان کاوشگر داخل سلولی کلسیم، بیوسنسور، نشانگر آنالیز زیستی برای مطالعات immunoassay و … استفاده می شود. یکی از ویژگی های تمامی اعضای خانواده ی ef-hand وجود موتیف ساختمانی مارپیچ-لوپ-مارپیچ می باشد. در این تحقیق برای نخستین بار تغییرات کانفورماسیونی پروتئین نمیوپسین در حضور غلظت های مختلف کلسیم مورد مطالعه قرار گرفت. پروتئین نمیوپسین در باکتری e. coli سویه bl21 بیان شد و به کمک ستونni-nta agarose تخلیص گردید. کلسیم توسط edta یا رسوب با تری کلرو استیک اسید از ساختار پروتئین حذف شد. مطالعات far-uv cd، فلوئورسانس و کالریمتری توسط jasco-715 spectropolarimeter،ls55 fluorescence spectrophotometer و nano dsc-?انجام شد. طیف far-uv cd تمامی اشکال دارای کلسیم با آپو نمیوپسین تفاوت چندانی نشان نمی دهد، اما به نظر می رسد تاثیر غلظت های پایین و بالا بر ساختار کمی متفاوت است. فلوئورسانس ذاتی در حضور کلسیم کاهش می یابد، درحالیکه فلوئورسانس ans افزایش می یابد. این نتایج نشان می دهد نمیوپسین در حالت آپو نسبت به ساختار دارای کلسیم کانفورماسیون بسته تری دارد. هم چنین شیب اشترن-ولمر (حاصل از خاموشی فلوئورسانس در حضور اکریل-امید) برای نمیوپسین دارای کلسیم نسبت به آپو بیشتر است، بنابراین انعطاف پذیری (در دسترس بودن آمینواسید تریپتوفان) در ساختار دارای کلسیم افزایش می یابد. هضم پروتئین در حضور ترمولیزین نشان داد پروتئین در حالت آپو نسبت به ترمولیزین مقاوم تر است و کمتر هیدرولیز می شود. نتایج دینامیک مولکولی نیز نشان می دهد در میان پنج باقیمانده تریپتوفان موجود در ساختار نمیوپسین، تغییرات ریز محیط اطراف رزیدو 21 از اهمیت بیشتری برخوردار است. مطالعات کالریمتری بیانگر افزایش پایداری حرارتی پروتئین در حضور کلسیم است. نتایج تجربی کسب شده در این تحقیق نشان از آن دارد که برخلاف اکثر پروتئین های متصل شونده به کلسیم، با اتصال کلسیم انعطاف پذیری ساختار نمیوپسین در کل افزایش می یابد که با عملکرد این پروتئین تطابق کامل دارد.

zn -متالوپروتئاز ها یک گروه از آنزیم های متعلق به خانواده متالوپروتئاز ها می باشند. اخیرا با توجه به کاربرد این آنزیم ها در صنعت به-خصوص در صنایع غذایی، همچنین پزشکی و نیز طراحی دارو ها بسیار مورد توجه بوده اند. الاستاز سودوموناس آئروجینوزا و ترمولیزین حاصل از باسیلوس ترموپروتئولیتیکوس جزو این خانواده بوده و دارای مشابهت بالایی در توالی و همچنین همولوژی بالایی دارند. این آنزیم ها دارای یک یون روی در جایگاه فعال اند که برای فعالیت ضروری می باشد، الاستاز در لوپ اتصالی به کلسیم دارای 1 یون کلسیم و ترمولیزین دارای 4 یون کلسیم می باشد، به علت وجود این یون های کلسیم ترمولیزین پایداری حرارتی بالاتری را دارا می باشد، در این تحقیق کلسیم های 1 ،2 و 4 این آنزیم با لوپ موجود در الاستاز که حاوی کلسیم می باشد جایگزین شد و بدین شکل پروتئین کایمر طراحی و سنتز شد. در مطالعات قبلی، ژن این آنزیم از گونه ی باکتریایی سودوموناس آئروجینوزا (ptcc 1430) جداسازی، کلون و بیان گردیده بود.در طی آزمایشات نتایج نشان دادند که بیان پروتئین در دمای 30 درجه ی سانتی گراد، با 4 ساعت انکوباسیون بعد القاء در غلظت یک میلی مولار iptg افزایش یافته است، در این مرحله به منظور بهینه کردن مدت زمان بیان در فواصل مختلف از باکتری های القاء شده نمونه برداری شد، سپس بیان پروتئین کایمر درون e. coli سویه ی bl21 صورت گرفت و در نهایت پس از تائید بیان پروتئین کایمر توسط sds-page، عملکرد پروتئین کایمر نیز مورد بررسی قرار گرفت. سپس به تعیین ویژگی های الاستاز وحشی و پروتئین کایمر نظیر ph مطلوب، دمای مطلوب، شرایط بیانی مطلوب (میزان بیان در دما ها، زمان ها) پرداخته شد. اثر دما و ph های مختلف بر روی فعالیت پروتئین کایمر، فعالیت بهینه را درc°70 نشان داد که نسبت به الاستاز وحشی که تعیین خصوصیت شده بود،10 درجه به سمت دما های بالاتر شیفت پیدا کرده بود و ph اپتیمم برای فعالیت آنزیم 8.5 بود که نسبت به نو ع وحشی آن تغییر نیافته بود. در نهایت با استفاده از همولوژی مدلینگ مدل الاستاز وحشی، پروتئین کایمر برای استفاده در محاسبات تئوری از قبیل dccm, rmsd, rmsf و میانکنش های الکترواستاتیک ساخته شد.

رگزایی، یک فرایند پیچیده چند مرحله ای شامل تکثیر، مهاجرت و تمایز سلول های اندوتلیال، تشکیل میکروتوبول و جوانه-زنی انشعاب های مویرگی جدید، یک رویداد ضروری در رشد و متاستاز تومورها بوده و بنابراین جلوگیری از آن به عنوان یکی از مهمترین راهکارهای درمان سرطان مطرح است. اندواستاتین، قطعه انتهای کربوکسیل کلاژن xviii، یک مهارکننده درون زاد رگزایی است که رشد طیف وسیعی از تومورها را بدون سمیت و مقاومت دارویی اکتسابی مهار می کند. اندواستاتین دارای یک اتم روی در انتهای آمینو است و این اتصال به روی در پایداری و فعالیت آن نقش مهمی دارد. در این مطالعه یک پپتید طبیعی متناظر با قطعه انتهای آمینوی اندواستاتین و یک واریانت از آن که دارای پیوند دی سولفیدی است طراحی و سنتز شد. عملکرد پپتیدها در شرایط in vivo و in vitro بررسی شد. نتایج نشان دادند که پپتیدها می توانند تکثیر سلول-های اندوتلیال و تشکیل لوله مویرگی از آنها را در شرایط in vitro مهار کنند. همچنین تیمار in vivoموش دارای تومور مشخص کرد که این پپتیدها می توانند رشد تومور breast را در موش مهار کنند. در هر دو شرایط in vivo و in vitro اثر پپتید دارای پیوند دی سولفیدی کاهش یافت. بررسی ساختمان دوم پپتیدها با استفاده از طیف سنجی هایfar uv cd، ftir نشان داد که پیوند دی سولفیدی و اتصال به zn2+ ساختار کلی پپتیدها را بطور قابل توجهی تغییر می دهد. نتایج حاصل از فلوئورسانس نیز مشخص نمود که ایجاد پیوند دی سولفیدی ساختار لوپ متصل به روی را در این پپتید تغییر می-دهد. مطالعات شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان دهنده تفاوت در ساختار، حرکت ها و فاصله بین رزیدوها در دو واریانت پپتیدی بود. بر اساس مقادیرrmsf، با حضور پیوند دی سولفیدی انعطاف پذیری انتهای کربوکسیل افزایش می یابد. به علاوه شبیه سازی داکینگ مولکولی نشان داد که دو پپتید از طریق مدهای اتصالی متفاوتی با اینتگرین ?v?3میانکنش می دهند. در کل می توان نتیجه گرفت که یون zn2+ نه تنها لوپ متصل به zn2+ بلکه ساختار کلی پپتید را نیز تنظیم می نماید.

با توجه به افزایش پیدایش سلول های سرطانی مقاوم به عوامل شیمی درمانی مرسوم، طراحی و گسترش داروهای ضد سرطانی با مکانیسم عمل جدید یک نیاز مبرم در جهت تخریب سلول های سرطانی با حداقل سمیت و اثرات جانبی می باشد. در سال های اخیر پپتیدهای ضدمیکروبی (amps) به واسطه ی توانایی درمانیشان جهت تشکیل اساس عوامل درمانی جدید توجه بسیاری را جلب نموده اند. در این تحقیق ما در طی 3 بخش برهمکنش پپتید ضدمیکروبی سنتز شده ی lah4 را باغشاهای مدل با استفاده از شبیه سازی های دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار داده ایم. در بخش اول اثر شرایط اسیدی و در بخش دوم اثر شرایط خنثی را بر قدرت برهمکنش و تمایل اتصال این پپتید به دو لایه ی لیپیدی پالمیتوئیل الئویل فسفاتیدیل گلیسرول (popg) به عنوان غشای فرضی سلول های میکروبی و سرطانی و دو لایه ی لیپیدی پالمیتوئیل الئویل فسفاتیدیل کولین (popc) به عنوان غشای فرضی سلول های یوکاریوتی مورد بررسی قرار دادیم و در نهایت نیز برهمکنش های متفاوت پپتیدlah4 با غشاهای باردار منفی، هنگامی که پپتید از سمت قطبی وارد میانکنش با دو لایه ی لیپید popg می شود در مقایسه با میانکنش از سمت آبگریز مورد مطالعه قرار داده شد. نتایج بخش 1 و2 حاکی از این است که موقعیت پپتید lah4 نسبت به دولایه ی لیپیدی و ویژگی های ساختاری سیستم های لیپید-پپتید به شدت وابسته به ph می باشد و در phاسیدی پپتید به طور موثرتری سبب شکست دولایه ی لیپیدی باردار منفی نسبت به دولایه ی لیپیدی خنثی می شود که سمیت اختصاصی این پپتید نسبت به غشاهای بار دار منفی را نشان می دهند. از سویی دیگر این نتایج نفوذ بیشتر پپتید را به داخل دو لایه ی لیپیدی popc در مقایسه با popg تحت هر دو شرایط ph ایی اعمال شده آشکار می سازد. نتایج بخش سوم نیز مشخص می کند که موقعیت باقیمانده های قطبی حاضر در پپتید بر روی توزیع برهمکنش های الکترواستاتیک و قطبی بین پپتید دارای بار مثبت و غشاهای دارای بار منفی اثرگذار می باشد. درنتیجه پیشنهاد می دهیم که lah4 می تواند به عنوان یک منبع با استعداد بالقوه برای داروهای ضد سرطانی وضدمیکروبی در نظر گرفته شود و می تواند یک راهکار درمانی جایگزین برای شیمی درمانی سلول های سرطانی ارائه دهد

متالوپروتئازها کاربردهای فراوانی در صنعت از جمله در سنتز پپتید و آسپارتام دارند. با این وجود استفاده از آن ها به دلیل محدودیت هایی از قبیل ناپایداری در نتیجه ی اتولیز، با مشکلاتی مواجه است. مطالعات کریستالوگرافی zn- متالوپروتئازهای مزوفیل الاستاز pseudomonas aeruginosa و ترموفیل ترمولیزین thermoproteolyticus bacillus نشان می دهد که این دو آنزیم به ترتیب حاوی یک و چهار یون کلسیم ساختاری هستند. در تحقیق حاضر با هدف پایدارتر کردن الاستاز، آنزیم کایمری از الاستاز طراحی شد که لوپ اتصال به کلسیم در آن با لوپ متناظر در ترمولیزین که به سه یون کلسیم اتصال دارد جایگزین شد. سپس ژن مورد نظر در e.coli ترانسفورم، بیان و تخلیص گردید. آنزیم کایمر مستعد اتصال به دو کلسیم اضافی در لوپ جایگزین شده است. آنزیم کایمر و وحشی از نظر خصوصیات پایداری با روش غیر فعال سازی برگشت ناپذیر بررسی شدند و پارامترهایی مانند t1/2 و t50، kinactivation و شاخص های ترمودینامیکی پایداری آنها مقایسه شد. مطالعات تجربی و تئوری افزایش چشمگیر پایداری آنزیم کایمر را نشان می دهد. از طرفی مطالعه شبیه سازی دینامیک ملکولی افزایش تعداد پیوند های هیدروژنی و پل های نمکی را در آنزیم کایمر نشان داد.. نتایج پیشنهاد می کند افزایش پایداری آنزیم کایمر منشاء انتالپیک دارد. به نظر می رسد تغییر در لوپ مذکور با تاثیر بر کل ساختار باعث افزایش برهم کنش های پایدار کننده در آنزیم کایمر و افزایش سد انرژی لازم جهت غیر فعال سازی آن شده است. در بخشی دیگر از این مطالعه پیوندهای دی سولفیدی موجود در ساختار الاستاز با استفاده از شبیه سازی دینامیک ملکولی بررسی شدند. طبق مطالعات گذشته بر نقش پیوند های دی سولفیدی در پایداری و عملکرد الاستاز تاکید شده است. نتایج نشان داد برداشتن پیوند های دی سولفید در حالت طبیعی باعث تغییرات چشمگیری درانعطاف پذیری زنجیره کربنی در نقاط کلیدی جهت تعیین پایداری شد.علاوه بر این پیوندها تاثیر بسزایی در حرکات زنجیره های جانبی آمینواسیدهای جایگاه فعال و تغییر همبستگی حرکات در کل ساختار می شوند. پیشنهاد می شود که این پیوندها با تاثیر بر توزیع نیرو در کل ساختار در پایداری وعملکرد الاستاز موثر می باشند.

اندوستاتین قطعه پروتئولیتیکی کلاژن xviii است که بطرز بسیار موثری از رگزایی و رشد تومورجلوگیری می کند اما هنوز مکانیسم عمل آن مشخص نشده است. مطالعات نشان دادند که قطعه انتهای آمینی اندوستاتین موشی و انسانی فعالیت های ضد توموری، ضد مهاجرت و ضد نفوذ پذیری مشابه با اندوستاتین کامل را نشان می دهند. این قطعه محتوی یک یون فلزی روی است. اتصال یون روی جهت پایداری گرمایی وترمودینامیکی و همچنین فعالیت ضد توموری و ضد مهاجرتی این قطعه ضروری است. در این مطالعه به منظور شناسایی مکانیسم فعالیت این توالی از اندواستاتین انسانی، پپتید جدید که دارای پیوند دی سولفید اما ناتوان در اتصال به یون روی در ساختار خود می باشد طراحی و سنتز شد (es1-ss). توانایی پپتید جدید در مهار تکثیر سلول اندوتلیال و رگزایی in vitro و رشد تومور in vivo مورد بررسی قرارگرفت. دیده شد که پپتید جدید فاقد فعالیت ضد تکثیری و ضدرگزایی قابل توجه ای بوده اما فعالیت ضد توموری مشابه ای را با پپتید طبیعی(es1 zn) در مدل سرطان سینه موش دارا می باشد. به نظر می رسد احتمالاً es1-ss دارای فعالیت ضد توموری غیروابسته به رگزایی می باشد. تغییرات ساختار دوم پپتید توسط طیف سنجی ft-ir، دورنگ نمایی دورانی ناحیه دور و فلورسانس ذاتی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دادند که پپتید جدید دارای ساختار دوم مشابه همراه با تفاوت در ساختار موضعی لوپ در مقایسه با پپتید طبیعی می باشد. یافته های حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان دادند که در حضور پیوند دی سولفیدی و حفظ ساختار لوپ بدون یون روی، ساختار متوسط و تحرک پپتید es1-ss مشابه با پپتید es1 zn می باشد. نتایج نشان دادند که پیوند دی سولفیدی اثرات قابل توجهی بر مدهای حرکتی اساسی و همبستگی حرکات بین باقیمانده های انتهای آمینی و کربوکسیلی مهم در عملکرد پپتید es1-ss می گذارد، بطوریکه پپتید در نبود یون روی در ساختار خود، فعالیت ضد توموری از خود نشان می دهد. شبیه سازی میانکنش پپتید با گیرنده اینتگرین v?3? نشان داد که اتصال دو پپتید به گیرنده از نواحی مشابه ای صورت می گیرد. در نهایت، به نظر می رسد که تفاوت عملکرد دو پپتید بدلیل تفاوت در خواص دینامیکی و ساختاری می باشد. بعلاوه نتایج تکمیلی حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی و شبیه سازی میانکنش با گیرنده پپتید جهش یافته که ناتوان در اتصال به یون روی در ساختار خود می باشد (es1 no zn) پیشنهاد می کند که کانفورماسیونی را که فلز روی در ساختار ایجاد می کند یک رخداد کلیدی در فعالیت مهارکنندگی این پپتید از طریق اینتگرین است.

فتوپروتئینها گروهی از پروتئین های بیولومینسانس می باشند که دارای اهمیت و کاربردهای فراوانی در علوم مختلف هستند. از این رو تحقیقات گسترده ای برای درک مکانیسم این پروتئینها جهت بهینه کردن فعالیت آنها در حال انجام است. در این تحقیق، جهت شناخت بیشتر عملکرد فتوپروتئین نمیوپسین دو جهش leu36his و phe186his انتخاب شدند. از این گروه می توان به کلنترات، کتنفور و شعاعیان اشاره کرد که دارای تشابهات ساختاری بوده و به گروه فتوپروتئین های وابسته به کلسیم تعلق دارند. در این تحقیق برای بررسی مکانیسم نورزایی فتوپروتئین نمیوپسین جهش های leu36his و trp86his طراحی شد. نتایج نشان دادند که این جهش ها باعث از دست رفتن فعالیت می شود. نتایج cd و مطالعات فلورسانس نشان داد که موتانت های نمیوپسین دارای ساختار فشرده بیشتر و مارپیچ های آلفای کمتری در مقایسه با پروتئین طبیعی می باشد. شبیه سازی دینامیک مولکولی برای نمیوپسین های طبیعی و جهش یافته انجام شد و نتایج حاصل با داده های به دست آمده از شبیه سازی اکورین های طبیعی و موتانت phe149ser مقایسه شد. میزان rmsd و جابجایی در موتانت phe186his بیشتر از موتانت leu36his می باشد. از طرف دیگر، برای نشان دادن الگوی تحرک ساختاری پروتئین های موتانت و طبیعی میزان نوسانات ریشه میانگین مربعات (rmsf) برای هر ریشه محاسبه شد. نتیج نشان داد که ریشه های 1-13، 56-72، 77-96 و 137-141 از موتانت phe186his دارای بیشترین انعطاف پذیری بوده که اثر گلوبال این جهش را نشان می دهد، در حالی که اثر جهش leu36his بر ساختار به صورت موضعی می باشد. بعلاوه، نتایج نشان می دهد که تغییرات ساختاری در ناحیه گروه پراکسید موجود در پاکت اتصالی که نقش مهمی در فرآیند بیولومینسانس ایفا می کند، ممکن است باعث جلوگیری از تخریب گروه پراکسیدی شده و مانع از فرآیند بیولومینسانسی می شود. این نتایج می توانند در درک مکانیسم نورزایی در فتوپروتئین نمیوپسین استفاده شود.

تاکنون هشت نوع فتوپروتئین وابسته به کلسیم گزارش شده است که بیشترین بررسی ها روی فتوپروتئین های کلنترات ها مثل اکورین و ابلین انجام شده است.امااطلاعات زیادی در مورد مکانیسم عمل فتوپروتئین نمیوپسین از گونه ی نمیوپسیس لیدی از خانواده ی کتنوفورهاو حفره ی اتصالی آن به کلنترازین وجو ندارد. در این تحقیق جهش های his 39arg و phe 131tyr با در نظر گرفتن اهمیت میان کنش ها در اطراف حلقه های مهم کلنترازین و حضور این آمینواسیدها در جایگاه اتصالی کلنترازین انجام شد. جهش ها هیچگونه فعالیتی را از خود نشان ندادند. اسپکتروسکوپی دو رنگ نمایی دورانی و فلورسانس نشان داد که تغییرات ساختاری در دو موتانت نسبت به فرم طبیعی محسوس است. نتایج حاصل از مطالعات خاموشی فلورسانس در حضور اکریل آمید و دینامیک مولکولی نشان داد که موتانت ها نسبت به نمیوپسین طبیعی دارای کانفورماسیون بسته تری هستند. به عبارت دیگر انعطاف پذیری ساختار نمیوپسین طبیعی نسبت به دو موتانت بیشتر است. تغییرات ساختاری و به دنبال آن عدم فعالیت دو موتانت دلیلی بر کلیدی بودن این آمینواسیدها در مکانیسم عمل و حضور آنها در جایگاه فعال نمیوپسین می باشد.

ترمولیزین یک پروتئاز پایدار دمایی حاصل از باسیلوس ترموپروتئولیتیکوس می باشد. این آنزیم از نظر صنعتی مهم بوده و به ویژه در سنتز پپتید کاربرد دارد. ترمولیزین اولین آنزیم ترموفیل است که ساختار کریستالی آن شناخته شده و به عنوان یک آنزیم مدل مورد توجه است. با توجه به کاربرد های صنعتی ترمولیزین، مطالعات زیادی بر روی آن انجام شده است. مطالعات قبلی بر روی ترمولیزین ثابت کرده است که پایداری آن وابستگی زیادی به کلسیم دارد، اما در این مطالعات کمتر به مسئله پایداری و فعالیت به صورت توأم پرداخته شده است. در تحقیق حاضر به این دو مسئله به صورت توأم پرداخته شد و اثر کلسیم بر روی فعالیت و پایداری آنزیم در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در حضور 4 میلی مولار کلسیم نسبت به حالت عدم حضور کلسیم، دمای بهینه آنزیم به میزان 10 درجه سانتی گراد افزایش نشان داد. از سوی دیگر، پایداری دمایی آنزیم و پایداری در برابر دناتورانت sds به شدت وابسته به کلسیم بوده است، به-طوریکه پارامتر t1/2 در عدم حضور کلسیم، در دما های 80، 85 و 90 درجه سانتی گراد به ترتیب 7، 3 و 1 دقیقه، اما در حضور کلسیم به ترتیب 95?، 45 و 16 دقیقه بدست آمد. در مورد sds نیز درصدی از دناتورانت که فعالیت آنزیم را به نصف رساند، در عدم حضور کلسیم 1/0 و در حضور کلسیم 9/0 درصد (w/v) بود. همچنین، nacl تا غلظت 3 مولار تاثیر چندانی بر روی فعالیت آنزیم نداشت. اما در حضور غلظت 4 مولار، فعالیت تاحدی کاهش یافت. حضور کلسیم در محیط باعث شد که فعالیت آنزیم تا غلظت 3 مولار nacl. با افزایش روبرو شود. در مورد ph، دناتورانت اوره و حلال های آلی، تفاوت معناداری بین حالات حضور و عدم حضور کلسیم مشاهده نمی شود. همچنین مطالعات سینتیکی بر روی آنزیم نشان دادند که در حضور کلسیم، کارایی کاتالیتیکی آنزیم بر روی سوبسترای fagla کاهش یافته است. حضور حلال های آلی نیز کارایی کاتالیتیکی آنزیم را بر روی سوبسترای کازئین کاهش داد. مطالعات ساختاری به کمک فلورسانس پیشنهاد کردند که در حضور کلسیم دینامیک لوپ (های) اتصال به کلسیم کاهش یافته و به دنبال آن پایداری آنزیم در مقابل اتولیز در دما های بالا افزایش پیدا می کند. مطالعات ساختاری همچنین نشان دادند که کلسیم در شرایط حضور دناتورانت ها وph اسیدی، تاثیر چندانی روی ریزمحیط اطراف تریپتوفان (ها) نداشته است. اما در مورد nacl، حضور کلسیم قطبیت ریزمحیط را اندکی تغییر داده و نشر را کاهش داده است.

الاستاز pseudomonas aeruginosaپروتئین مزوفیلی است که شامل دو پیوند دی سولفیدیcys30-cys58) ) و (cys270-cys297) است که مطالعات قبلی نشان می دهد که پیوند دی سولفیدیcys30-cys58) ) در پایداری حلال های آلی نقش دارد و پیوند دی سولفیدی (cys270-cys297) برای فعالیت آنزیم ضروری است. ترمولیزینthermoproteolyticus bacillus پروتئین ترموفیلی است که فاقد پیوند دی سولفیدی است، ساختار سوم الاستاز بسیار شبیه به ترمولیزین است (همولوژی توالی بین این دو پروتئین %28 است) و هر دو یک مکانیسم کاتالیز دارند اما یکی در دمای بالاو دیگری دردمای پایین. بنابراین این سوال مطرح می شود که پیوند دی سولفیدی (cys270-cys297) چگونه برتکامل الگوهای حرکتی ساختار پروتئین مزوفیل الاستاز اثر می گذارد؟ بنابراین شبیه سازی های این دو پروتئین همولوگ را در دمای بالا و پایین انجام دادیم، هم چنین برای اثر حضور پیوند دی سولفیدی در ویژگی های حرکتی و ساختار جایگاه فعال، حالت موتانت الاستاز را نیز شبیه سازی نمودیم. نتایج ما مشخص نمود که فواصل و زوایای دی هیدارال ?, ? برخی رزیدوهای مهم جایگاه فعال الاستاز با ترمولیزین در دمای اپتیمم خود تغییرات قابل ملاحظه ایی با یکدیگر نداشتند. اما تغییرات دما در دو پروتئین و حذف دی سولفید در پروتئین الاستاز، بر فواصل و زوایای ?, ? اثر گذاشت. علاوه بر این، در دمای اپتیمم دو آنریم ، توزیع نیروی الکتروستاتیک رزیدوی های مهم جایگاه فعال به هم شبیه است اما با تغییرات دما و حذف دی سولفید این پارامتر تغییر نمود. هم چنین با افزایش و کاهش دما در هردو آنزیم، hinge bending به ترتیب، بازتر و بسته تر می شود و حذف پیوند دی سولفیدی در الاستاز نیز باعث بازتر شدن آن شد. بنابراین، پیوند دی سولفیدی (290-270) به عنوان یک عامل تعیین کننده مهم بر تکامل پارامترهای دینامیک و ساختاری آنزیم الاستاز می باشد و در سازگاری آن به دمای پایین نقش مهمی را ایفا می کند. نتایج ما هم چنین مشخص نمود، نوسانات رزید وهای عملکردی و ضریب هم بستگی بین جفت رزیدهای عملکردی در الاستاز و ترمولیزین متفاوت است که این به نظر می رسد به دلیل کارایی و بازدهی متفاوت دو آنزیم است

فتوپروتئین های وابسته به کلسیم یکی از اعضای خانواده ی ef-handپروتئین های متصل شونده به کلسیم می باشند. با اضافه شدن کلسیم یک واکنش دکربوکسیلاسیون در پروتئین رخ می دهد که در طی این واکنش کلنترازین متصل به پروتئین به کلنترامید تبدیل شده و نشر بیولومینسانس از پروتئین ساطع می شود. چنانچه از هومولوژی توالی اولیه آن ها انتظار می رود همه ی فتوپروتئین ها ساختار کروی شکل متراکمی دارند. ساختار سوم آن ها شامل دو جفت از چهار مارپیچ است که موتیف helix-turn-helix (hth) را تشکیل می دهند. مارپیچ اول و دوم در انتهای آمینی و مارپیچ سوم و چهارم در انتهای کربوکسیلی قرار دارند. گروه peroxy-coelentrazine به پاکتی بسیار هیدروفوب در ساختار پروتئین متصل می شود که این پاکت به وسیله ی باقیمانده های آمینواسیدی هیدروفوب متعلق به مارپیچ ایجاد می شود. نمیوپسین و اکورین دو فتوپروتئین با اهمیت، به ترتیب متعلق به دو خانواده ی کتنوفور و کلنترات می باشند. این دو گروه از فتوپروتئین های وابسته به کلسیم برخلاف تفاوت بالا در توالی-شان درجه بالایی از شباهت ساختاری نشان می دهند. بر روی فتوپروتئین نمیوپسین جهش های زیادی اعمال شده است اما اغلب آنها منجر به از بین رفتن کامل فعالیت نوری شده است. درتلاشی برای پی بردن به نقش ef-hand ها در واکنش بیولومینسانسی فتوپروتئین ها، فتوپروتئینی کایمر متشکل از اسید آمینه های 1 تا 118 از نمیوپسین (ef-handهای اول و دوم) و 109 و 199 از اکورین (ef-handهای سوم و چهارم) ساخته، بیان و سپس تخلیص گردید. این کایمر براساس نتایج مطالعات مدل سازی و مطالعات تئوری انتخاب شد. نتایج نشان داد که فتوپروتئین کایمر فعال بوده و دارای خصوصیات ساختاری و عملکردی متفاوتی از اکورین و نمیوپسین است. این خصوصیات از قبیل فعال شدن در برابر نور و دامنه ی ph بهینه ی وسیع در phهای اسیدی می باشد. نتایج مطالعات تئوری و تجربی نشان داد که به نظر می رسد موتیف های ef-hand در پروتئین کایمر در جهت تشکیل حفره ی اتصال به کلنترازین در موقعیت مناسبی قرار گرفته اند و ریز محیط مناسبی را برای شروع واکنش نوری ایجاد نموده اند. به-علاوه این مطالعات نشان داد فعالیت بیولومینسانسی فتوپروتئین ها به شدت مرتبط با تشکیل صحیح ریز محیط اطراف کروموفر می باشد، حتی اگر از موتیف های helix-turn-helix متعلق به دو خانواده مختلف که در توالی بسیار متفاوت هستند تشکیل شده باشد.

مطالعه ساختار و دینامیک ماکرو مولکولها و ارتباط آن با عملکردشان از حوزههای مهم بیوفیزیک مدرن است . این اطلاعات در حوزههای مختلفی که مهمترین آن مهندسی بیولوژیک و بیوتکنولوژی است، میتواند راهگشا باشد . دراینبین بررسی نحوه رفتار ماکرو مولکولها در اندرکنش یکدیگر و مکانیسم انتقال سیگنال از طریق گیرندههای غشایی از بخشهای مهم این حوزه است . اینتگرین پروتئین غشایی با نقشهای متعدد در انتقال سیگنالهای سلولی است . اینتگرین در طی انتقال سیگنال و فعالسازی متحمل تغییرات ساختاری وسیعی میشود . اینتگرین در حالت غیرفعال در حالت غیرمتصل بوده و در طی فعالسازی به حالت باز درخواهد آمد . اینتگرین در مسیرهای متعددی نظیر رگ زایی، مهاجرت سلولی و بسیاری از موارد دیگر بهعنوان گیرنده عمل میکند . گزارش شده برخی پپتیدها مشتق شده از پروتئینهای ماتریکس خارج سلولی از طریق اتصال به اینتگرین α5β3 منجر به مهار رگ زایی میشوند . مطالعات بر روی پپتیدهای مشتق شده از پروتئینهای تومستاتین و اندوستاتین از فعالیت بالای رگ زایی این پپتیدها حکایت میکند . پپتیدهای مورد بررسی دارای ساختار مشترک سنجاق سر بوده و همچنین دارای درصد بالایی آمینواسیدهای هیدروفوب و باردار هستند . جایگاه اتصال پپتیدهای موردبررسی متفاوت با جایگاه اتصال rgd هست . این جایگاه اتصال در بین دمین های egf-4 ، βtd ، βa قرار دارد . نتایج حاصل از مطالعه حرکات دمینی توسط smd و coarse grained نشان میدهد پپتیدهای مهارکننده از طریق تقویت اندرکنشها در جایگاه اتصال بین دمین های متحرک و ثابت موجب حفظ حالت باز شده میشود . همچنین پپتید mp3 مشتق از اندوستاتین به عنوان یک پپتید فعال کننده از طریق اتصال با دمین های ثابت موجب آزادی دمین متحرک hybrid و فعالسازی گیرنده اینتگرین میشود . این یافته ها در طراحی داروهای مهارکننده اینتگرین اهمیت بالایی دارد.

اندوستاتین، پپتیدی است حاصل از برش پروتئولیزی کلاژن18، که یک مهارکننده درونزای رگزایی و رشد تومور می باشد.چندین فعالیت آنژیوژنزی از این پروتئین گزارش شده است همچون مهار مهاجرت، تکثیرسلولهای اندوتلیال وتشکیل رگهای خونی. اندوستاتین همچنین فعالیت فاکتور رشد اندوتلیال آوندی (vegf) که نفوذ پذیری آوندی را القا می کند را مهار می کند. گیرنده این مولکول در بدن مولکول اینتگرین می باشد. برخی از محققان پپتیدهایی را سنتز کردند که هز این پروتئین مشتق کی شوند. بعضی از این پپتیدها فعالیت آنتی توموری دارند و برخی خیر. نکته قابل توجه در مورد این پپتیدها این است که برخی از پپتیدهای فعال، فعالیتی بیش از مولکول اندوستاتین دارند. تحقیقات در این رابطه انجام شد شامل آنالیز سکانس ها وساختار ها می باشد. بطوری که با استفاده از نرم افزارهای بیو انفورماتیکی (amber 9, 3d dock, spdbviewer 4.1, chimera و ... ) و سرورهای اینترنتی خصوصیات این پپتیدها مشخص شد. نتایجی که از این تحقیقات به عمل آمد نشان داد که پپتید های فعال و غیر فعال از یک ناحیه به اینتگرین متصل می شوند. این الگوی اتصال، نشان می دهد که این پپتیدها به اینتگرین ویژگی سکانس ندارد بلکه اتصال وابسته به ساختار است و باید ساختار خاصی وجود داشته باشد که روی اینتگرین اثری را القا کرده و تغییرات کانفورماسیونی در آن ایجاد کند. از اینرو با توجه به نتایج می توان گفت که حضور اسیدهای آمینه باردار مثبت خصوصاً آرژنین رو توالی های اندوستاتینی در ایجاد اتصال موفق تأثیر بسزایی دارد.

بدلیل نقش کلیدی vegf در رگزایی پاتولوژیک، مهار آن از مهمترین استراتژی ها در درمان بیماری های مختلف بخصوص سرطان می باشد. در حال حاضر مؤثرترین دارو بر علیه vegf آنتی بادی های مونوکلونالی هستند که این مولکول را هدف قرار می دهند. آنتی بادی های معمول علیرغم نقش مهمی که در درمان سرطان ایفا می کنند دارای معایبی می باشند که آنتی بادی های تک دمینی یا vhh بعنوان کوچکترین قطعات آنتی بادی بر آنها فائق آمده اند. خصوصیات منحصر بفرد vhh ها موجب گردیده بر آنتی بادی های معمول برتری جسته و بعنوان جایگزینی مناسب برای آنها مطرح باشند. بعلاوه ویژگی های مطلوب فیزیکوشیمیایی و فارماکولوژیک vhh ها، آنها را در زمره نسل جدید داروهای از نوع آنتی بادی قرار داده است. با توجه به اهمیت مهار vegf و ویژگی های بی نظیر vhh ها، هدف از این مطالعه، تولید vhh علیه دمین متصل شونده به رسپتور vegf قرار داده شد، تا بدین ترتیب از اتصال vegf به رسپتورش ممانعت بعمل آید. بمنظور جداسازی vhh هایی که اختصاصا جایگاه عملکردی vegf را هدف قرار می دهند، بر اساس ساختار دقیق کمپکس vegf-rbd/vegfr2، از یک استراتژی غربال گری ترکیبی بر اساس تکنیک های نمایش فاژی و الایزای رقابتی استفاده گردید. پس از تهیه گنجینه ژنی قطعات vhh از شتر ایمن، کتابخانه نمایش فاژی vhh ساخته شد. برای جداسازی فاژهای نمایشگرvhh با تمایل بالا به دمین متصل شونده به رسپتور vegf، غنی سازی های متوالی سختگیرانه ای انجام گرفت. فاژهای اختصاصی علیه پروتئین هدف طی 6 دور غنی سازی بطور قابل توجهی غنی گردیدند. نتایج الایزای رقابتی حاکی از این بود که 82 درصد کلون های غربال شده، برای اتصال به مولکول vegf، با vegfr2رقابت کرده و به جایگاه اتصال به رسپتور vegf متصل می شدند. ساختار سه بعدی این vhh ها مدل¬سازی و توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی بهینه شد. سپس با استفاده از شبیه سازی میانکنش بین مولکولی آنتی ژن-آنتی بادی بر اساس اطلاعات کریستالوگرافی کمپلکس vegf/vegfr2، شبیه سازی دینامیک مولکولی و محاسبات انرژی آزاد mm/pbsa، تصویری از جایگاه اتصال آنتی بادی ها بر روی آنتی ژن ارائه گردید. بر اساس نتایج مطالعات، vhh های منتخب با انرژی اتصال بالایی به جایگاه اتصال به رسپتور vegf متصل شدند و بیشترین تمایل را به آمینواسیدهایی از vegf نشان دادند که مسئول اتصال vegf به vegfr2 بودند. نتایج الایزای رقابتی، ایمونواسی با واریانت موتانت vegf و نیز مطالعات تئوری نشان داد آنتی بادی ها بطور مؤثری آمینواسیدهای کلیدی عملکردی vegf را پوشش داده، مانع اتصال vegf به رسپتور آن می گردند و احتمالا فعالیت بیولوژیک آن را مختل می سازند. این مطالعه، vhh های منتخب را بعنوان کاندید مناسب ضد vegf و ضد آنژیوژنز معرفی می کند.

پپتیدهای ضدمیکروب گروهی از فرآورده های طبیعی هستند و می توانند در حل معضل "مقاومت آنتی بیوتیکی" کمک کنند. بعضی از این پپتیدها منشاء گیاهی دارند. پپتیدهای ضدمیکروب فعالیت های ضد باکتری، ضد قارچ، ضد ویروس، ضد انگل و حتی ضد سرطانی دارند. پیدا کردن تفاوت ها بین این پپتیدها و سایر پپتیدهایی که فاقد خاصیت ضدمیکروبی هستند به ما کمک می کند که پپتیدهای ضد میکروب جدید را کشف و اثر گذاری آنها را بهینه کنیم. در این پژوهش دو مجموعه داده برای بررسی پپتیدهای ضدمیکروب گیاهی و پپتیدهای غیر آنتی میکروب تهیه شد و فراوانی آمینواسیدها و برخی صفات فیزیکوشیمیایی آنها با روش های آماری و شبکه عصبی بررسی شد. سه روش آماری استفاده شده در این پژوهش حداقل فاصله همینگ، حداقل فاصله اقلیدسی و حداقل فاصله ماهالانوبیس بود. بهترین نتیجه با روش شبکه عصبی مصنوعی نیز بررسی گردید.هرچند می توان با به کار گیری عوامل دیگر علاوه بر فراوانی آمینواسیدها، به دقت های تفکیک بالاتری نیز رسید.

آمیلوئید، تجمع فیبریلی صفحات متقاطع- ? پروتئین می باشد که به طور کلی نامحلول است. از آنجایی که برخی بیماری های مهم در ارتباط با تشکیل این فیبریل ها هستند، بررسی چگونگی تشکیل و مهار این پدیده، موضوع بسیاری از تحقیقات قرار گرفته است. در مطالعات زیادی گزارش شده که بتالاکتوگلوبولین و لیزوزیم سفیده تخم مرغ می توانند فیبریل های آمیلوئیدی تشکیل دهند. بنابراین می توان انتظار داشت که این پروتئین ها به عنوان مدل های مناسب برای مطالعات رفتار تشکیل آمیلوئید استفاده گردند. در این تحقیق برای مطالعه رفتار تشکیل آمیلوئید فرم های طبیعی و هیدرولیز شده پروتئین لیزوزیم و بتالاکتوگلوبولین، سینتیک تجمع فیبریل های به دست آمده از این پروتئین ها در حضور و عدم حضور هپارین با پیگیری تغییرات شدت نشر فلوئورسانس tht (تیوفلاوین t) در nm 482 به طور مقایسه ایی مورد بررسی قرار گرفت.فعالیت پراکسیدازی غیر اختصاصی مجموعه هِم- آمیلوئید به دست آمده از دو پروتئین ذکر شده و قطعات پپتیدی حاصل از هیدرولیز آنها در حضور سوبسترای tmb (3و3و 5و5- تترامتیل بنزیدین) مورد بررسی قرار گرفت.

فتوپروتئینهای وابسته به یون کلسیم از دو خانواده کتنوفور (شانه داران) و کلنترات (کیسه تنان) با وجود تشابه ساختاری بالا، میزان تشابه آمینواسیدی بسیار پایینی دارند. در فتوپروتئینهای کلنترات، حفره اتصال به کلنترازین شدیداً آبگریز و دور از دسترس حلال است و اگرچه هیچ آمینواسید بارداری دیده نمیشود، حضور یک باقیمانده دارای بار مثبت، یعنی آرژنین 39 (در نمیوپسین)، در این حفره در فتوپروتئینهای کتنوفور بسیار جلب توجه میکند. جهش یافته r39k نمیوپسین نسبت به فرم طبیعی بیش از 9 برابر افزایش فعالیت نشان میدهد، به علاوه این جهش یافته افزایش توأم فعالیت و پایداری را به همراه داشته است. بنابراین، این موقعیت در کتنوفورها نه تنها تنظیم کننده فعالیت است، بلکه موقعیتی کلیدی در پایداری این فتوپروتئینها نیز محسوب میشود. در این تحقیق به بررسی نقش رزیدوی موقعیت 19 اکورین، موقعیت متناظر r39 در نمیوپسین پرداخته شد. با توجه اندک تغییرات فعالیت جهش یافته های m19k و m19r اکورین میتوان بیان کرد که این دو جایگاه از نظر تکاملی اگرچه در تطبیق توالی متناظراند اما در ساختار و عملکرد، نقشهای متفاوتی دارند. با انجام داکینگ کلنترازین با نمیوپسین مشاهده شد که احتمالا کروموفور در حفره ی نمیوپسین بسیار متفاوت از اکورین قرار میگیرد. به منظور تأیید آن، جهش d156n انجام شد که منجر به کاهش چشمگیر فعالیت نمیوپسین گردید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.