نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

سموم حیوانات حاوی توکسین‌های متعدد با فعالیت‌های فیزیولوژیک مختلف می‌باشند که مشکلاتی همچون واکنش‌های آلرژیک، لخته شدن خون، نکروز، ایست تنفسی ایجاد می‌نمایند. با این حال بررسی‌ها نشان داده است که این سموم می‌توانند به عنوان دارو برای درمان بسیاری از بیماری‌ها مانند سرطان مورد استفاده قرار گیرند. این مولکول‌های زیستی می‌توانند سبب مهار یک پروتئین سلولی، القا آپوپتوز و فرآیندهای دیگر شوند. دیس‌اینتگرین‌ها، یک خانواده از پروتئین‌های کوچک هستند که از سم گونه‌های مار افعی به دست می‌آیند. بررسی‌ها نشان داده است این پپتیدها با ایجاد تداخل در مسیرهای پیام رسانی داخل سلولی می‌توانند فعالیت‌های ضدسرطانی ایفا کنند. در این تحقیق محتوای اسیدآمینه و ساختار توکسین‌های دیس‌اینتگرین به دست آمده از سم گونه‌های مار افعی بررسی شده و ارتباط فیلوژنتیکی آن‌ها ترسیم گردید. جهت بررسی محتوای اسیدآمینه‌ای این توکسین‌ها؛ توالی‌های پروتئینی پپتید مورد نظر، از پایگاه اطلاعاتی NCBI دریافت شد. بررسی‌های مقایسه‎ای این توالی‌ها و رسم درخت فیلوژنتیکی آن‌ها توسط نرم افزار MEGA6صورت گرفت. سپس ساختار تعدادی از این پپتیدها با استفاده از نرم‌افزار Modeller شبیه سازی و با استفاده از نرم‌افزار SPDBV آنالیز شدند. بررسی توالی و محتوای اسیدآمینه‌ای این پپتیدها، منجر به شناسایی ریشه‌های حفاظت شده و مهم در تشکیل ساختار و عملکرد آن‌ها شد. آنالیزهای فیلوژنتیکی نشان داد که دیس‌اینتگرین‌های مورد بررسی را می‌توان در سه گروه تکاملی تقسیم‌بندی نمود. بررسی‌های ساختاری پپتیدهای این سه گروه نیز نشان داد که دیس‌اینتگرین‌های دو گروه با جد تکاملی نزدیکتر، دارای شباهت ساختاری قابل توجهی هستند که تایید کننده‌ی نتایج به دست آمده از بررسی‌های فیلوژنتیکی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Study of amino acid composition, structure and evolutionary relationships of Disintegrin toxins from Vipera species

نویسندگان [English]

  • Maryam Rabiee
  • Farzaneh Mohamadi Farsani

Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Isfahan, Isfahan, IR Iran

چکیده [English]

Animal venoms contain numerous toxins with various physiological activities that cause problems such as allergic reactions and/or more severe reactions including as blood clots, necrosis, pulmonary arrest. Nevertheless, research has shown these venoms can be used as a medicine for treating many diseases including cancer. Disintegrins are a family of small protein from Vipera species venoms. Studies have shown that these peptides can exhibit anticancer activities by interfering with intracellular signaling pathways. In this study amino acid composition of Disintegrin toxins from different Vipera venoms were studied and phylogenetic relationship between them was depicted. In order to analysis of the sequence and amino acid composition, the sequence of these peptides were obtaianed from NCBI. MEGA6 software was also used to compare of these peptides and phylogenetic studies. In the next step, the structure of some of these peptide were modelled with Modeller and were analyzed by SPDBV. Study of sequence and amino acid composition lead to identification of conserved and important residues involved in the structure and the function these peptides. Phylogenetic analysis showed that disintegrins could also classified in 3 evolutionary groups. Structural analysis also showed that disintegrins with a most recent common ancestor have significant structural similarity which confirm the results obtained from phylogenetic studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Disintegrin
  • Cancer
  • amino acid coposition
  • Phylogenetic relationship