بررسی برهمکنش های غیرپیوندی موثر بین آمینواسیدهای سازنده مونومرهای آمیلوئید-بتا

یکی از شایع ترین بیماری های مغزی، آلزایمر است. علت اصلی این بیماری تخریب سلول های مغزی است که بر اثر تجمع پپتیدی بنام آمیلوئید-بتا در سلول های عصبی رخ می دهد. آمیلوئید-بتا (a) پپتید ی است که از 39 تا 43 آمینواسید تشکیل شده است. این پپتید از شکستن پروتئین درون غشایی بنام app توسط دو آنزیم ?-سکرتاز و ?-سکرتاز تشکیل می شود. تاکنون ساختار مشخصی از اشعه ایکس برای مونومرهای آمیلوئید-بتا بدست نیامده است درنتیجه اطلاعات هندسی اندکی از این ساختارها دردسترس می باشد. در این پژوهش انرژی برهمکنش میان آمینواسیدها برای ده ساختار مونومری از آمیلوئید-بتا، با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی fmo، در دو محیط گازی و مدل pcm صورت گرفته است. ابتدا با بکارگیری از روش جدید نیمه تجربی pm6-dh2 اتم های هیدروژن برای ده ساختار مونومری بهینه شده اند. در مرحله بعد محاسبات مکانیک کوانتومی fmo برای ساختار بهینه شده، با استفاده از روش mp2 و مجموعه پایه 6-31(+)g* صورت گرفته است. و در پایان با استفاده از کد pieda ماهیت هریک از برهمکنش های مولکولی درآمیلوئید-بتا مشخص شده است. لازم به ذکر است که انرژی برهمکنش بدست آمده از سهم های مختلفی تشکیل شده است که عبارتند از: الکتروستاتیکی (es)، دافعه تبادلی (ex)، انتقال بار (ct+mix) و پراکندگی (di) eint= ees + eex + ect+mix+ edi با توجه به نتایج بدست آمده آمینواسیدهای باردار انرژی برهمکنش بیشتری نسبت به دیگر آمینواسیدها دارند بنابراین نقش مهمی در انرژی برهمکنش کلی میان آمینواسیدها بر عهده دارند. با توجه به این موضوع، آمینواسیدهای باردار بر روی انرژی برهمکنش دیگرآمینواسیدهای بدون بار نیز تاثیر می گذارند. برای مثال سرین-8 از جمله آمینواسیدهای بدون باری است که به واسطه حضور آمینواسیدهای باردار انرژی برهمکنش قابل ملاحظه ای دارد. در این پژوهش نواحی مهمی از مونومرهای آمیلوئید-بتا معرفی شدند که می توانند عامل اصلی تشکیل توده های آمیلوئیدی محسوب شوند. با بررسی بر روی ساختارهای مونومری از این پپتیدها، می توان انرژی اتصال هر نوع داروی پیشنهادی را جهت بازداری از تجمع مونومرها محاسبه کرد. هنوز ساختار اولیه ای از این پپتیدها با روش های مکانیک کوانتومی بدست نیامده است و این موضوع بعنوان مسئله ای مهم مطرح می شود.