نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• ریحانه چمنی ¹
• محسن نم نبات ²
• محمد حسین طالقانی ²
• آیلار ایمان پور ³

¹ گروه زیست شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

² گروه زیست‌شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

³ گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

اینتگرین‌های متصل شونده به RGD گیرنده‌هایی هستند که در تومورهای مختلف بیش از حد بیان شده و نقش مهمی در رشد، رگزایی و متاستاز آنها دارند. از این رو، طراحی بازدارنده‌های حاوی RGD برای مهار اینتگرین‌ها و درمان سرطان بسیار مورد توجه بوده است. اَرستن، کانستاتین و تومستاتین، مهارکننده‌های رگزایی مشتق از کلاژن IV، از طریق اتصال به اینتگرین‌ها و مهار پیام‌رسانی آنها عمل می‌کنند. در مطالعه‌ای نشان داده شد که پپتیدهای مشتق از ارستن (A)، کانستاتین (C) و تومستاتین (T) قادر به مهار رگزایی و رشد تومور بوده و پپتید C فعال‌تر از دو پپتید دیگر می‌باشد. در مطالعه حاضر، توالی RGD به انتهای پپتیدهای مذکور اضافه شد و ساختار آنها به کمک شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و برهمکنش آنها با اینتگرین‌های αvβ3، αvβ6، αvβ8، α5β1 و α6β1 با استفاده از نرم-افزار اوتوداک 4 بررسی شد. نتایج نشان دادند که افزودن RGD موجب تغییر ساختارهای دوم و کاهش نوسانات ساختاری در پپتیدها می‌شود. همچنین، پپتیدهای دارای RGD با انرژی اتصال منفی‌تری به تمام اینتگرین‌ها متصل شده و انرژی اتصال پپتید CRGD منفی‌تر از سایرین بود. بنابراین می‌توان پپتیدهای حاوی RGD را برای انجام بررسی‌های آزمایشگاهی بیشتر پیشنهاد نمود. در مجموع، نتایج این مطالعه می‌تواند برای طراحی مهارکننده‌های اینتگرین در جهت مهار رگزایی و رشد تومورها سودمند باشد.

کلیدواژه‌ها

• داکینگ مولکولی
• دینامیک مولکولی
• مهارکننده رگزایی
• اتوداک 4

موضوعات

• بیوانفورماتیک

عنوان مقاله [English]

The RGD sequence improves the binding of collagen IV-derived peptides to integrins: an in silico study

نویسندگان [English]

• Reyhane Chamani ¹
• Mohsen Namnabat ²
• Mohammad hossein Taleqani ²
• Aylar Imanpour ³

¹ Department of Biology, Yazd University, Yazd, Iran

² Department of Biology, Yazd University, Yazd, Iran

³ Department of Fisheries, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran

چکیده [English]

RGD-binding integrins are receptors overexpressed in various tumors and play an important role in their growth, angiogenesis and metastasis. Therefore, the design of inhibitors containing RGD has been of great interest to inhibit integrins and treat cancer. Arrestan, canstatin, and tumstatin, angiogenesis inhibitors derived from collagen IV, act by binding to integrins and inhibiting their signaling pathway. In a study, it was shown that peptides derived from arresten (A), canstatin (C), and tumstatin (T) are capable of inhibiting angiogenesis and tumor growth, and peptide C is more active than the other two peptides. In the present study, the RGD sequence was added to the end of the mentioned peptides and their structure was analyzed with the help of molecular dynamics simulation and their interaction with αvβ3, αvβ6, αvβ8, α5β1, and α6β1 integrins was analyzed using AutoDock 4 software. The results showed that the addition of RGD changes the secondary structures and reduces structural fluctuations in peptides. Also, peptides with RGD were bound to all integrins with a more negative binding energy, and the binding energy of the CRGD peptide was more negative than others. Therefore, RGD peptides can be suggested for further laboratory investigations. Overall, the results of this study can be useful for the design of integrin inhibitors to inhibit angiogenesis and tumor growth.

کلیدواژه‌ها [English]

• Molecular docking
• Molecular dynamics
• Angiogenesis inhibitor
• AutoDock 4