طراحی پپتید های مناسب برای اتصال به نانوتیوب ها با استفاده از روش های شبیه سازی دینامیک مولکولی

نانولوله های کربنی به دلیل ساختار های ویژه نانومتریک و منحصر به فردشان که در آن اتمهای کربن بصورت منظم و یکنواخت آرایش یافته اند، دارای کاربردهای زیادی در پزشکی و نانو مدیسین از جمله انتقال دارو، انتقال ژن، درمان و انهدام سلولهای سرطانی دارند. اما داشتن سطوح هیدروفوبیکی و توکسیک بودن آنها برای سیستم های زنده کاربرد نانولوله های کربنی را با چالش اساسی مواجه کرده است. در این پایان نامه اتصال و حلالیت زایی (solobilization) نانولوله های کربنی با استفاده از نانوپپتیدهایی آمفی پاتیک که حاوی اسیدهای آمینه آروماتیک بوده، توسط روش های بیوفیزیک محاسباتی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. روش های محاسباتی شامل مطالعات مکانیک کوانتومی، مکانیک مولکولی و مولکولار داکینگ به کمک نرم افزار های تخصصی مربوطه از جملهgaussian 09, autodock, vina, namd2.9 و hyper chem8 مورد استفاده قرار گرفت. نحوه اندرکنش 4 نانوپپتید طراحی شده که هرکدام حاوی 8 اسید آمینه بودند به نام هایpv, pw1, pw2, pw3 (به ترتیب حاوی 3، 2، 1 و 0 رزیدو تریپتوفان) با استفاده از پارامترهای فیزیکوشیمیایی شامل ?gbin, rdf, com, rmsf, rmsd, rg, dihedral angle مورد مطالعه قرار گرفت. داده های محاسباتی نشان دهنده ی، توانایی اتصال نانوپپتیدهای طراحی شده به سطوح نانولوله های کربنی به ترتیب شامل pw3> pw2> pw1> pv است. بیشترین قدرت اتصال و حلالیت زایی مربوط به pw3 است که حاوی 3 رزیدو تریپتوفان با بیشترین پتانسیل اثرات آروماتیسیتی است و در مقابل نانوپپتید pv بدون دارا بودن رزیدو تریپتوفان فاقد اثرات آروماتیسیتی است. آنالیز ساختار و سکانس نانوپپتید ها و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی آنها نشان دهنده ی دو عامل تعیین کننده در اندرکنش نانوپپتیدها با نانولوله های کربنی شامل هیدروفوبیسیتی و آروماتیسیتی است. داده ها بیانگر این است که نقش آروماتیسیتی بر هیدروفوبیسیتی برای حلالیت زایی نانولوله ها به کمک نانوپپتیدها غالب است. داده های این پایان نامه می تواند در طراحی نانوپپتید های جدید در حوزه های پزشکی و نانوبیوتکنولوژی برای استفاده از نانو حامل هایی بر مبنای نانولوله های کربنی مورد استفاده واقع شود.