پیشگویی اثر برازئین وحشی و جهش‌یافته‌های‌ آن در موقعیت آسپارتات 40 بر روی tlr5 با استفاده از روش‌های مدل‌سازی بر مبنای داکینگ مولکولی

امروزه از پپتیدها و پروتئین های دارای خواص ضدسرطانی، ضد آلرژی و ضدالتهابی برای درمان استفاده می کنند. برازئین پروتئینی شیرین با 54 باقی مانده آمینواسیدی است که طبق گزارش‌ها دارای ویژگی ضد سرطانی مبتنی بر توالی و ساختار دارد. در این پژوهش نقش آسپارتات موقعیت 40 در ساختار و عملکرد پروتئین برازئین وحشی و جهش‌یافته‌ها و نیز ویژگی ضدسرطانی پپتیدهای حاصل شده بر روی گیرنده tlr5 بررسی شد. ازاین‌رو، چندین مدل از فرم های جهش یافته با استفاده از نرم‌افزار modeller.v.9.20 طراحی و ساخته شد. سپس صحت مدل ها و ویژگی های فیزیکی-شیمیایی نوع وحشی و جهش یافته های d40n ، d40r و d40deletion با استفاده از سرور ها و نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی مختلفی از جمله protparam ، protscale،saves ،pic ، modeval، و predyflexy مورد ارزیابی قرار گرفت. توالی پروتئین‌ها جهت پیش بینی خاصیت ضدسرطانی با استفاده از سرورهای acpred و iacp مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. کیفیت و تحلیل اتصالات پروتئین وحشی‌ و جهش‌یافته ها به‌عنوان لیگاند با گیرنده tlr5 ایجادکننده مسیر سیگنالینگ ضدسرطانی، به کمک داکینگ مولکولی و با استفاده از نرم افزار haddock بررسی شد. نتایج بررسی فراسنجه های بیوانفورماتیکی نشان دهنده احتمال بهبود پایداری ساختار و عملکرد پروتئین برازئین و احتمال افزایش سطح در دسترس جهت اتصال با گیرنده می باشند. همچنین بنا بر نتایج حاصل از بررسی داکینگ مولکولی، احتمال اتصال پروتئین برازئین جهش یافته d40r به گیرنده tlr5 نسبت به دیگر پروتئین ها بیشتر است و این نشان دهنده احتمال افزایش خاصیت ضدسرطانی این جهش یافته می باشد؛ بنابراین پژوهش، قابلیت ارتقای کارکرد زیستی و دارویی برازئین با ایجاد جهش های گوناگون در موقعیت آسپارتات 40 وجود دارد.

prediction of the effect of wild type brazzein and its mutated forms in the position of aspartate 40 on tlr5 using modeling methods based on molecular docking

nowadays, the peptides and proteins possessing anti-cancer, anti-allergic and anti-inflammatory properties are used for disease treatment. brazzein is a sweet protein containing 54 amino acids and according to reports, it has anti-cancer properties based on sequence and structurehas sequence. in this study, the role of position 40 aspartate in the structure and function of wild brazzein protein and mutants as well as the anti-cancer properties of the peptides obtained on the tlr5 receptor were investigated. for this, several models of mutated forms were designed and constructed using modeller.v.9.20 software. then, the accuracy of the models and the physico-chemical properties of wild type (wt) and mutants of d40n, d40r and d40deletion were evaluated using various bioinformatics servers and softwares including protparam, protscale, saves, pic, modeval, and predyflexy. for predicting anticancer properties, the sequence of wt protein and mutants was examined and compared using acpred and iacp servers. the quality and analysis of wt protein and mutants binding as a ligand with tlr5 receptor, triggering an anti-cancer signaling pathway, were investigated through molecular docking using haddock software.the results of bioinformatics parameters analysis indicated the possibility of improving the stability of brazzein structure and function, and the probability of increasing the available surface to bind to the receptor. moreover, based on the results of molecular docking analyses, the ability binding tlr5 receptor was higher in d40r than the other proteins indicating an increased probability in anti-cancer properties of the mutant. according to this study, by implementing various mutations in aspartate position 40, there is capability for improving the brazzein function from biological and medicinal point of view.