مجله دانشگاه علوم پزشکی ایلام، جلد ۲۵، شماره ۳، صفحات ۵۷-۷۲
عنوان فارسی دسته بندی اسید ‌های آمینه‌ی هلیکس ‌های غشایی در پروتئین انتقال ‌دهنده ‌‌ی سروتونین انسانی
چکیده فارسی مقاله  مقدمه: پروتئین انتقال دهنده‌‌ ی سروتونین انسانی (5-HTT) اهمیت بالایی در مطالعات طراحی دارو دارد و به تازگی شش ساختار حاصل از کریستالو گرافی از آن در دسترس قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از دو مورد از این ساختار ها و دو مدل ساخته شده به روش همولوژی، به مطالعه‌‌ی ترکیب اسید های آمینه ‌ی 5-HTT پرداخته شده است تا درک بهتری از نقش ساختاری و عملکردی هلیکس­ های غشایی در انتقال­ دهنده‌ها، و هم چنین مزایا و معایب استفاده از مدل‌­های همولوژی در این مطالعات مشخص شود. مواد و روش‌‌ها: ابتدا نواحی هلیکس ­های غشایی در 5-HTT به وسیله‌ ی نمودار هیدروپاتی کایت و دولیتل مشخص شد. سپس اسیدهای آمینه‌‌ی هلیکس ‌‌های غشایی با استفاده از روشی نوین بر مبنای موقعیت رزیدو ها نسبت به غشای لیپیدی به 4 دسته (رو به لیپید، رو به لومن، راست و چپ) تقسیم شدند. هم چنین دو مدل سه ­بعدی از 5-HTT نیز با استفاده از نرم­افزار MODELLER و بر اساس الگو هایی با شباهت 38 و 60 درصد ساخته شد. یافته‌ های پژوهش: با استفاده از روش دسته بندی ابداعی توانستیم نتایج جدید و جالبی در مورد نحوه توزیع رزیدو های مختلف در ساختار انتقال دهنده‌‌ی سروتونین انسانی به دست آوریم. به طور مثال، علی­ رغم آن که اکثر رزیدوهای آب‌ گریز هلیکس­‌ها در دسته‌ی رو به لیپید قرار دارند، درصد قابل توجهی از آن‌ها در دسته‌‌ی رو به لومن حضور دارند. رزیدو های ایزو لوسین، لوسین، والین، ترئونین، آلانین و فنیل­ آلانین به ترتیب بیش ترین فراوانی را در دسته‌‌ی رو به لیپید دارند. بنا بر این الگوهای سه بعدی جایگیری این رزیدو ها، تعیین کننده بیشتر بر هم کنش‌­ های میان لیپید های غشایی و پروتئین و نقش این بر هم کنش ­ها است. بحث و نتیجه ­گیری: بر اساس ضرایب همبستگی، ترکیب رزیدو های دسته‌­های رو به لیپید و راست پروتئین بیش ‌ترین شباهت را به یکدیگر دارد. این نکته پیشنهاد می‌‌دهد که هلیکس‌ های غشایی احتمالا در تغییر کنفورماسیون ناشی از باز و بسته شدن انتقال دهنده، دستخوش چرخش می‌‌شوند. هم چنین مقایسه‌‌ی ساختارهای حاصل از کریستالو گرافی با مدل­ها نشان می‌دهد استفاده از الگویی با شباهت 38% برای مدل­ سازی همولوژی پروتئین‌­های انتقال دهنده، هلیکس ­های غشایی را به نحو نامناسبی مدل می‌‌کند. این یافته ­‌ها می‌توانند در درک بهتر ساختار و عملکرد هلیکس ‌­های غشایی پروتئین‌های انتقال ­دهنده موثر باشند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Clustering Membrane Helical Residues in the Human Serotonin Transporter
چکیده انگلیسی مقاله Introduction: Recently, 6 crystallographic structures of the pharmacologically important human serotonin transporter protein (5-HTT) were reported. In the present survey, two of these crystallographic structures and two homology models were used to study the distribution of 5-HTT's residues based on their position and orientation. The aim here was to understand the structural and functional roles of membrane helices better in transporters and the costs/benefits of using homology models in such studies. Materials & methods: The membrane helical segments of 5-HTT were identified using a KD-hydropathy plot. The classification of membrane helical residues into 4 groups (Lipid-facing, Lumen-facing, Right and Left) was done using a novel method considering residue positions. Also two 3D structural models of 5-HTT were generated using MODELLER based on templates with 38% and 60% similarities. Findings: Although the majority of hydrophobic residues in membrane helices were in the Lipid-facing cluster, a considerable percentage of them laid within the Lumen-facing cluster. In the Lipid-facing cluster, Ile, Leu, Val, Thr, Ala and Phe were the most frequent residues, respectively. Thus, their 3D positioning patterns were responsible for most of protein-lipid interactions and the functions of these interactions. Discussion & conclusions: Judging by the correlation coefficients, Lipid-facing and Right clusters are the most similar. This suggests that helices may rotate during the outward-inward conformational switch of the transporters. Our model-crystal structure comparisons demonstrate that in the case of membrane transporters, using a template with 38% similarity, results in poor modeling of the membrane helices. These findings can help us understand the structure and function of membrane helices in transporter proteins better.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علی شریعت پناهی | ali shariat panahi
dept of cell and molecular biology, tehran university, tehran, iran
گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

محمد تقی زاده | mohammad taghizadeh
institute of biochemistry and biophysics, tehran university, tehran, iran
مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

بهرام گلیایی | bahram goliaei
institute of biochemistry and biophysics, tehran university, tehran, iran
مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک (Institute of biochemistry and biophysics)

آرمین مددکار سبحانی | armin madadkar sobhani
institute of biochemistry and biophysics, tehran university, tehran, iran
تهران، خ انقلاب، خ قدس، دانشگاه تهران، مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک ibb
سازمان اصلی تایید شده: مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک (Institute of biochemistry and biophysics)

نشانی اینترنتی http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3717-2&slc_lang=fa&sid=fa
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/48/article-48-447681.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده 1
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات