مطالعه تشکیل نانوپورها در غشاءهای زیستی به کمک شبیه سازی های دینامیک ملکولی coarse-grained و all-atom

چکیده امروزه طراحی داروهای کاربردی جدید بر ضد میکروارگانیسم های مقاوم به داروهای موجود، پدیده ای چالش انگیز در زمینه سلامت عمومی و پیشگیری از بیماری ها می باشد. بدین منظور می توان از عوامل بالقوه ضد میکروبی طبیعی کمک گرفت. در بین این عوامل طبیعی، پپتید های ضد میکروبی شایان توجه می باشند. پپتیدهای ضد میکروبی نقش مهمی در مکانیسم های دفاع ایمنی ذاتی میزبان در اغلب موجودات زنده شامل مهره داران و بی مهره ها و نیز گیاهان را بر عهده دارند. این پپتید های ضد میکروبی دارای پتانسیل فعالیت گسترده در مقابل باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها و پارازیت های مختلف می باشند. این پپتید های کوچک کاتیونی از طریق میانکنش با غشا و افزایش نفوذ پذیری غشا عمل می نمایند. پپتید های ضد میکروبی به سبب فعالیت در طیف گسترده و اینکه نسبت به آن ها مقاومت ایجاد نمی شود، به عنوان کلاس جدیدی از آنتی بیوتیک ها مورد توجه قرار گرفته اند. پیسیدین ها پپتید های کاتیونیک ضد میکروبی هستند که برای اولین بار از بافت ششی ماهی خاردار خطخطی جدا شده اند. این پپتید دارای 22 اسیدآمینه بوده و در انتهای آمینی به شدت حفاظت شده و غنی از باقیمانده های هیستیدین و فنیل آلانین می باشد. در بین خانواده پیسیدین ها، پیسیدین 1 دارای بالاترین فعالیت ضد میکروبی است. بررسی اثرات پپتید های ضد میکروبی بر روی غشا و مطالعه چگونگی عملکرد این پپتید ها می تواند اطلاعات ارزشمندی به منظور استفاده از آن ها به عنوان کاندیداهای طبیعی در طراحی آنتی بیوتیک های جدید ارائه دهد. بدین منظور چگونگی پاسخ دو غشای مدل متداول به نام popc و popg در مقابل پپتید ضدمیکروبی پیسیدین 1 بررسی شد. نتایج به دست آمده از بررسی ساختار پپتید تاکید بر اهمیت انعطاف پذیری ساختاری پپتید در مرحله ورود به غشا دارد. همچنین نمودار چگالی برای پپتید از ابتدای حرکت از محیط آبی تا قرارگیری در مرکز غشا محاسبه شد که بیانگر نفوذ بهتر پیسیدین در غشای popc نسبت به popg می باشد. یک میانکنش الکترواستاتیک قوی بین گروه سر باردار لیپید و یون هایی با بار مخالف در نزدیک سطح غشای popg مشاهده شده که مانع از نفوذ پپتید به درون غشا می گردد. علاوه بر این نشان داده شد که دو غشای مدل مورد استفاده در این مطالعه رفتار متفاوتی در مقابل حضور پیسیدین از خود نشان می دهند. از این رو پیشنهاد می شود که ترکیب غشا می تواند عامل مهمی در تعیین توانایی کشندگی داروهای پپتیدهای در از بین بردن گونه های باکتریایی خاص باشد.