ارزیابی برهمکنش c-terminal پروتئین fam83h و کراتین اسکلت سلولی - یک مطالعه in-silico

زمینه و هدف: پروتئین fam83h یک پروتئین غیر ترشحی است که از طریق n-ترمینال خود با کازئین کیناز 1 آلفا 1 (csnk1a1) برهمکنش دارد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، دومین‌های c-ترمینال در fam83hfam83h، در انسان و موش با استفاده از نرم‌افزار i-tasser برای پیش‌بینی ساختار و عملکرد پروتئین مدل‌سازی شدند. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی توسط نسخه5.0.2  نرم افزار گرومکس (gromacs) برای بررسی رفتارهای پروتئین در طی زمان انجام شد. سپس برای هر مدل پس از انجام شبیه‌سازی مولکولی، آنالیز  fel صورت گرفت و داکینگ پروتئین-پروتئین برای بررسی برهمکنش c-ترمینال پروتئین fam83h با کراتین-5 اسکلت سلولی به عنوان مدلی از کراتین سلولی توسط piper انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که پروتئین انسانی پایدارتر و فشرده‌تر از موش است. علاوه بر این، ارزیابی برهم کنش بین c ترمینال پروتئین‌های fam83h و کراتین-5 در موش نشان داد که آمینواسیدهای آرژنین 378، پرولین391، سرین 663، گلوتامات 710 و آرژنین 923 در پروتئین fam83h موش به ترتیب با لوسین474،آرژنین417، تیروزین453، گلوتامات397، گلوتامین396 و گلوتامات390 در کراتین-5 اسکلت سلولی موش پیوند هیدروژنی ایجاد می‌کنند. پروتئینfam83h  انسان و کراتین-5 انسانی نیز از طریق آمینو اسیدهای تراونین433، هیستیدین447 و آرژنین477 و لوسین473، گلایسین476، گلوتامات420، آرژنین407 پیوندهای هیدروژنی تشکیل می دهند.بحث: طبق مطالعات انجام شده قبلی، پروتئین fam83h با کراتین اسکلت سلولی برهمکنش داشته و در پیشرفت سرطان نقش دارد. می‌توان نتیجه گرفت که پروتئین fam83h می‌تواند به طور مستقیم با رشته های کراتین از طریق c-ترمینال خود برهمکنش داشته باشد؛ بنابراین، فرضیه ما درin-silico ، این است که اختلال در c-ترمینال پروتئین fam83h ممکن است منجر به اختلال در بسته‌بندی کراتین اسکلت سلولی به عنوان مکانیسمی در پیشرفت سرطان شود.

evaluation of fam83h interaction with cytoskeleton keratin- an in-silico study

background and aim: fam83h protein is a non-secretory protein that interacts with casein kinase1alpha1(csnk1a1) through its n-terminal.materials and methods:  in this study, the c-terminal domains of fam83h in human and mouse were modeled using the i-taser software for prediction of protein structure and function. the molecular dynamics (md) simulations were performed by gromacs version 5.0.2 to investigate their temporal behavior. fel analysis was done for each model after md. protein-protein docking was done by piper to investigate the interaction of fam83h c-terminal with cytoskeletal keratins5 as a cellular keratin model. results: the results showed that the human protein is more stable and compact than the mouse protein. assessment of the interaction between the c-terminal of the mouse fam83h and keratin-5 proteins showed the residues arg378, pro391, ser663, glu710, arg923 in mouse fam83h protein made hydrogen bonds with leu474, arg417, tyr453, glu 397, gln 396 and glu 390 of the chain a and b of mouse keratin-5, respectively. human fam83h and keratin 5 form hydrogen bonds via residues of thr433, his447 and arg477 and leu473, gly476, glu420 and arg407. conclusion: according to the previous experimental reports, fam83h can interact with keratin cytoskeleton and has a role in cancer progression. it can be concluded that fam83h protein can directly interact with keratin filaments through its c-terminal. therefore, our hypothesis based on  in-silico study is: non-sense mutation in c-terminal of fam83h protein may lead to truncated protein and subsequently disruption of keratin cytoskeleton bundling which can be regarded as a mechanism involved in cancer progression.