مطالعه‌ی کامپیوتری ساختار دمین fk در پروتئین شبه فولیستاتین 1

هدف: پروتئین  شبه فولیستاتین 1 (fstl1) نقش مهمی در تنظیم بقای سلول، تکثیر، تمایز، مهاجرت و تعدیل سیستم ایمنی بدن برعهده دارد. دمین fk این پروتئین دارای 10 باقیمانده سیستئین محافظت شده می‌باشد که 5 پیوند دی سولفیدی تشکیل می‌دهند. با وجود مطالعات گسترده در مورد عملکرد fstl1، اطلاعات ساختاری محدودی از این مولکول مهم زیستی در دسترس می‌باشد. به نظر می‌رسد افزایش دانش ما در این زمینه باعث بهبود کاربردهای زیست فناوری این پروتئین مهم با ارزش بالینی شود.مواد و روش‌ها: با استفاده از سرور swiss-model و با استفاده از ساختار کریستالی دمین fk پروتئین fstl1 موش با کد (pdb: 6jzw) به عنوان الگو، مدل های ساختاری دمین fk پروتئین fstl1 انسانی تهیه شد. در مرحله بعد ساختارهای حاصل با استفاده از نرم افزار swiss-pdb viewer 4.10،  chimera1.12، نمودار راماچاندارن و سرور pdbsum، از نظر فاصله دو باقی‌مانده سیستئین، محدوده خطای مدل‌سازی و تشکیل باندهای دی‌سولفیدی بررسی شدند. سپس شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از بسته نرم افزاری amber و با میدان نیروی ff14sb انجام شد. نتایج: نتایج نشان داد که دمین fk فاقد پیوند دی سولفیدی دارای ریشه میانگین مجذور انحراف‌ها (rmsd) و ریشه میانگین مجذور نوسانات (rmsf) ، بالاتری از دمین fk طبیعی است. علاوه براین، شعاع ژیراسیون در دمین فاقد پیوند دی سولفیدی، بطور قابل توجهی کمتر از دمین fk طبیعی است. نتایج حاصل بیان می‌کند که پیوندهای دی‌سولفیدی دمین fk در پایداری تاخوردگی ساختاری پروتئین نقش دارد و حذف این پیوندها باعث افزایش انعطاف‌پذیری ساختاری این دمین می‌شود.  

in silico study of the structure of fk domain in follistatin-like protein 1

aim: follistatin-like protein 1 (fstl1) is a secreted glycoprotein that plays an important role in regulating cell survival, proliferation, differentiation, migration, inflammation, and modulating the immune system. the fk domain in fstl1 has 10 conserved cysteine residues that form 5 disulfide bonds. despite extensive studies on the function of fstl1, limited structural information is available about this biologically important molecule. materials and methods:using the swiss-model server and using the crystal structure of the fk domain of the mouse fstl1 protein with the code (pdb: 6jzw) as a template, structural models of the fk domain of the human fstl1 protein were prepared. in the next step, the resulting structures were checked using swiss-pdb viewer 4.10, chimera 1.12 software, ramachandaran diagram and pdbsum server, in terms of the distance between two cysteine residues, the modeling error range, and the formation of disulfide bonds. molecular dynamics simulations were performed using the amber software package with the ff14sb force field. results: the results showed that the fk domain without disulfide bond has root mean square deviations (rmsd) and root mean square fluctuations (rmsf), higher than the native fk domain. in addition, the radius of gyration in domain without disulfide bonds is significantly lower than that of native fk domain. the results show that the disulfide bonds of the fk domain play a role in the stability of the structural folding of the fk domain and the removal of these bonds increases the structural flexibility of this domain.