مدل‌سازی و مطالعۀ بیوانفورماتیکی کانال‌های سدیمی وابسته به ولتاژ نوع انسانی

  مقدمه : تعیین ساختار سوم پروتئین‌ها با استفاده از روش کریستالوگرافی اشعۀ x ، روشی زمان‌بر بوده که نیازمند تسهیلات خاص و اپراتور‌های متخصص می‌باشد. تعیین ساختار سوم با استفاده از روش ‎ های بیوانفورماتیک برای مطالعات آزمایشگاهی و به ویژه اکتشاف داروها و ارتباطات تکاملی ارزشمند است. در مطالعۀ حاضر با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی و پایگاه‌های اطلاع رسانی، ساختارهای سوم انواع کانال‌های سدیمی انسان تعیین و ارتباطات تکاملی آن‌ها بررسی شد . مواد و روش‌ها : توالی ‎ های آمینو اسیدی کانال‌های سدیمی از uniprot به دست آمد و از swiss-model جهت پیشگویی ساختار سوم استفاده شد. ساختار سوم این کانال‌ها با استفاده از نرم‌افزار swiss-model با استفاده از الگوریتم ‌تعریف شده برای protein blast ، پیشگویی شدند . ساختارهای پیشگویی شده با استفاده از نرم افزار molegro virtual viewer تصویربرداری شد. برای تعیین ارتباطات تکاملی انواع کانال‌های سدیمی از نرم‌افزار mega 5 جهت رسم درخت فیلوژنی براساس توالی کانال‌ها، استفاده شد. شناسایی ارتباطات متقابل کانال‌های سدیمی وابسته به ولتاژ از طریق نرم‌افزار string db صورت گرفت . یافته‌ها : بر اساس اطلاعات پایگاه‌ داده-های نورون، 9 نوع کانال یونی سدیم در انسان وجود دارد که به‌ صورت scn1a-5a و scn8a-11a نام‌گذاری می-شوند . نرم افزار swiss-model تنها قادر به پیشگویی برخی دُمین‌های کانال‌های سدیمی با درصد شناسایی بالا می‌باشد. درصد یکسانی توالی‌ها برای هر کانال‌های سدیمی وابسته به ولتاژ متفاوت و از 57/16 درصد (scn4a) تا 100 درصد (برای scn2a و scn5a) متغیر بود. نتایج حاصل از انجام هم‌ترازی توالی‌ها (blast) و ترسیم درخت فیلوژنیک، حاکی از آن است که پروتئین کانال سدیمی حیواناتی نظیر شامپانزه، میمون و گوریل نسبت به سایر جانوران، دارای درصد تشابه توالی بیشتری با انسان هستند . نتیجه ‎ گیری : در اغلب موارد swiss-model برای پیشگویی ساختار سه ‌بعدی پروتئین‌های کانال سدیمی مناسب نمی‌باشد. بنابراین پیشنهاد می‌شود که در مدل-های آزمایشگاهی مطالعات کانال‌های سدیمی و طراحی یا ارزیابی داروها بهتر است از حیوانات فوق الذکر استفاده شود. در این صورت نتایج حاصل از کارآزمایی‌های حیوانی قابلیت تعمیم بیشتری به انسان خواهند داشت .