نام پژوهشگر: سمیرا صدرپور
سمیرا صدرپور نوید مقرب
پروتئینتیروزین فسفاتاز shp-2 انسانی توسط ژن ptpn11 کد میشود و نقش مهمی در مسیرهای مختلف پیامرسانی در سلولهای انسانی ایفا مینماید. وقوع برخی از جهشهای فعالکننده در این ژن در سلولهای زایشی، سبب بروز اختلال در رشد و نمو و ایجاد برخی ناهنجاریهای ژنتیکی، از جمله سندرم نونان میگردد که در بیماران مبتلا به این سندرم ریسک ابتلا به لوکمیا افزایش مییابد. shp-2 از یک دومین کاتالیتیکی (ptp) و دو دومین تنظیمی (n-sh2 و c-sh2) تشکیل شده است. در این پژوهش برای بررسی تغییرات ساختاری ناشی از جهش فعالکنندهی تیروزین 62 به آسپارتیکاسید (y62d)، ساختارهای آنزیم shp-2 طبیعی و جهشیافتهی y62d ، با استفاده از ساختار کریستالوگرافی ثبت شده در بانک دادهی پروتئین (کدبانک 2shp)، مدلسازی و در بازهی زمانی 60 نانوثانیه، شبیهسازی دینامیک مولکولی گردید. نتایج مدلسازی و شبیهسازی دینامیک مولکولی نشان داد که در این جهش، تغییرات ساختاری قابل ملاحظه ای در دو دومین ptp و n-sh2 روی میدهد. درنواحی برهمکنش بین دو دومین، فاصله بین جایگاه کاتالیتیک در دومین ptp و لوپ بلوکه کننده در دومین n-sh2 در پروتئین جهشیافته افزایش یافته است؛ ازاینرو انتظار میرود در مدل جهشیافته دسترسی به جایگاه کاتالیتیکی آنزیم برای سوبسترا و نیز پیشرفت پروتئین به سمت فعالشدن تسهیل گردد. همچنین در ساختار طبیعی پروتئین، آسپارتیکاسید 61 با سیستئین 459، که در جایگاه فعال آنزیم واقع شده است، پیوند هیدروژنی میدهد و مانع فعالیت کاتالیتیکی سیستئین 459 میگردد. نتایج مطالعهی ما نشان داد بین باقیماندههای اسیدآمینهای آسپارتیکاسید 61 و آرژنین 465 در شکل جهشیافته پلنمکی تشکیل شده است. به علت درگیر شدن آسپارتیکاسید 61 درایجاد پلنمکی، انتظار میرود برهمکنش آن با سیستئین 459 کاهش یابد. همچنین پس از جهش، دو لوپ lf و fh در دومین ptp از یکدیگر فاصله میگیرند. این تغییر میتواند تبدیل فرم غیرفعال به فعال پروتئین را آسانتر نماید. نتایج مطالعهی حاضر نشان میدهد علاوه بر تغییرات ساختاری ایجاد شده در جایگاه فعال آنزیم، بر اثر این جهش، فاصلهی بین دو لوپ ef و bg واقع در دومین n-sh2 در مدل جهشیافته کاهش یافتهاست. این تغییر ممکن است ورود لیگاند به این ناحیه دشوارتر کند. درکل، با توجه به تغییرات ساختاری ایجاد شده بر اثر جهش در دومین ptp و درنواحی برهمکنش بین دو دومین انتظار میرود برهمکنش بین دو دومین ptp و n-sh2 کاهشیافته و شکلگیری فرم فعال پروتئین تسهیل گردد.