به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مطالب مجلات
ردیف ۱۰-۱ از ۱۹۵ عنوان مطلب
|
  • محمد مهدی رنجبر، سعید عطایی کچویی*، محمدحسن متدین
    پروتئین BoLA-DQA، ناحیه ای با چندشکلی بسیار بالا در کلاس MHC-II است که نقش مهمی در پاسخ های ایمنی، حساسیت و مقاومت به بیماری ها، واکسیناسیون و فاکتورهای تولیدی ایفا می کند. در این مقاله جنبه های تغییرپذیری ساختاری و فیلوژنتیک لوکوسBoLA-DQA شناسایی شد. توالی پروتئینی آلل های BoLA-DQA از پایگاه داده ها استخراج گردید. پلات تغییرپذیری برای 60 آلل با استفاده از روش آنتروپی پلات شانون از روی همردیفی توالی با الگوریتم ClustalW2 ترسیم و نواحی بسیار متغیر (HVRs) بررسی شد. سپس با همولوژی مدلینگ تحت تدابیر ویژه ساختارسوم پروتئین به دست آمده، بهینه سازی انرژی و اعتبار سنجی مدل انجام شد. نهایتا فیلوژنی، گروه بندی آللی و تخمین واگرایی تکاملی با استفاده از روش حداکثر درست نمائی انجام گرفت.جهت جستجوی مکاشفه ای درخت اولیه، الگوریتم های Neighbor-Joining و BioNJ برای ماتریکس فاصله جفتی با مدل JTT به کار برده شد. هفت ناحیهHVR و تعدادی نواحی نیمه متغیر در آنالیز تغییر پذیری به دست آمد که متغیرترین، ناحیه آمینواسیدی 93-90 بود. این HVR ها در همه تحت ساختارها پس از همولوژی مدلینگ پروتئین BoLA-DQA (با اعتبار5/97) قابل مشاهده بود. همچنین در آنالیز فیلوژنی، آلل ها در پنج خوشه گروه بندی گردید. ارزیابی تکاملی درخت نشان داد که رده های آللی قدیمی تر2103* و 2602* و جدیدتر احتمالا آلل 1204*، 0302* و 2207* می باشند. دستاوردهای مطالعه حاضر می تواند امر طراحی واکسن علیه بیماری های عفونی را تسهیل و از طریق پیش بینی فاکتورهای تولید بالا در گاو باعث تسهیل انتخاب شود.
    کلید واژگان: BoLA-DQA, گاو, MHC, تغییرات, فیلوژنی
    M. M. Ranjbar, Saeed Ataei Kachooei *, M. H. Matin
    BoLA-DQA protein is a highly polymorphic region in MHC class II and plays a key role in immune responses, resistance and susceptibility to infectious diseases, vaccination and production factors. Compared with other species, there are little data on molecular characteristics, structure, phylogeny and evolution of BoLA-DQA. In the present study, some aspects of these subjects and propose practical points based on findings about variations, structure and phylogeny of this locus in cattle was studies. Protein sequences of BoLA-DQA alleles were retrieved from databases. Variation was evaluated by Shannon entropy plot based on alignment of sequences with ClustalW2 algorithm, and Highly Variable Regions (HVRs) were analyzed. Then, tertiary structure of protein by homology modeling approach under certain circumstances, energy minimization and model validation were achieved. Finally, phylogeny, allelic grouping and estimation of evolutionary divergence were done using Maximum Likelihood method. For heuristic search of initial tree, Neighbor-Joining and BioNJ were used for pairwise distance matrix by JTT model and then, Logs with better Likelihood were appointed. Seven HVRs and some semi-variable regions in variation analysis were obtained. The highest variable region was amino acids 90-93. These HVRs were seen in all substructures after homology modeling of BoLA-DQA protein (with 97.5 validity). Besides, alleles were grouped into five clusters by phylogenetic analysis. Evolutionary analysis of tree showed that more ancient alleles were *2103 and *2602, and probable newer alleles were *1204, *0302 and *2207. Present study helps in designing effective vaccines against infectious diseases and animal breeding in easy prediction of production factors in cattle.
    Keywords: BoLA-DQA, Cattle, MHC, Variation, phylogeny
  • آرزو عسکری راد، جمال فیاضی *، محمود نظری، محمدرضا حجاری
    پیشرفت های اخیر در توالی یابی DNA و الگوریتم های محاسباتی منجر به تشخیص SNPهایی با ارزش بالاتر شده است. در این تحقیق از چندین الگوریتم محاسباتی برای بیان تاثیر SNP های ژن استروژن رسپتور آلفا (ESRα) بر عملکرد پروتئین در ژنوم گاومیش استفاده شد.در این بررسی از تراشه Affymetrix90KSNP در112 گاومیش خوزستانی استفاده شده است. دو SNP (Argenin43Histedin،Thronin15Alanin) برای ژن ESRα یافت شد. آنالیز اینSNPها با استفاده از سرورهای Sift ،Panther و Provean انجام گردید. Sift با محاسبه ضریب صفر اثر SNPها را مخرب و موثر بر عملکرد پروتئین پیش بینی کرد و Panther برای دو SNP اثرات مخرب و موثر بر عملکرد پیش بینی کرد. الگوریتم Provean با محاسبه ضریب 08/0- برای SNP-Thronin15 Alanin و با محاسبه امتیاز 13/0- برای SNP-Argenin43Histedin اثرات این SNP را طبیعی پیش بینی کرد. برای بررسی بیشتر اثرات این SNPها بر پایداری پروتئین و استحکام ازالگوریتم I-mutant استفاده شد. الگوریتم I-mutant تاثیر SNP بر پایداری پروتئین را با کمک رگرسیون و براساس تغییر در انرژی آزاد (49/0-=DDG) پیش بینی کرد. SNP-Thronin15Alanin در دمای25 درجه و 7=pH ثبات پروتئین را کاهش می دهد. SNP-Argenin43Histedin با محاسبه امتیاز (53/0-=DDG) ثبات پروتئین را کاهش می دهد. مدل سازی پروتئین ESRα با سرور I-taser انجام شد. اعتبارسنجی مدل ها به کمک نقشه های راماچاندران و سرور Pro-SAحاکی از انحراف پروتئین جهش یافته در مقایسه با مدل طبیعی است. مقایسه نتایج داکینگ در دو مدل، نشاند هنده ی تغییر غیرمستقیم آمینواسیدهای درگیر در اینترکشن در مدل جهش یافته است.SNPها در اکتیوسایت نمی باشند ولی با تغییر ساختار پروتئین، به طور غیرمستقیم بر آمینواسیدهای درگیر در اینترکشن تاثیرگذار بوده اند و باعث کاهش میل اتصالی لیگاند در مدل جهش یافته شده اند.
    کلید واژگان: استروژن رسپتور, گاومیش, داکینگ, همولوژی مدلینگ
    A. Askari Rad, J. Fayazi*, M. Nazari, M.R. Hajari
    Recent developments in DNA sequencing and computational algorithms have leading to the discovery of higher value SNPs. In this research, several computational algorithms were used to express the effect of ESRα gene SNPs on protein function in buffalo genome. In this study genomic information of 112 Khuzestani buffaloes that revealed by Affymetrix-90K-SNP-Chip were used. We found two SNPs for ESRα gene. The analysis of these SNPs was performed using Sift, Provean servers. Sift by calculating a zero coefficient, predict that SNPs effects were destructive and effective on protein function. Provean algorithm predict a natural effect by calculating a coefficient of -0.08 for Thr15Ala-SNP and a score of -0.13 for Argenin 43 Histedin-SNP. The SNPs were examined using I-mutant for further investigation of SNPs effects on Protein stability. I-mutant algorithm predict the effect of SNP on protein stability by regression and based on the change in free energy (DDG=-0.49). The result suggestedthat Thronin15Alanin-SNP at 25 °C and pH=7 will reduce the protein stability and Argenin 43 Histedin-SNP, because of its score (DDG=-0.53), has same effect on protein stability. ESRα protein modeling was performed by I-taser server. Validation of the models by Ramachandran plot and Pro-SA server, indicating a deviation in the mutant protein compared to the natural model. Molecular docking in both natural and mutant models indicates no direct changes in the amino acids involved in the interaction. However by side effect and indirectly there is a decrease in ligand binding affinity for the receptor in the mutated model compare to the natural model.
    Keywords: ESRα, SNP, Docking, Homology modeling
  • آرزو عسکری راد، جمال فیاضی *، محمود نظری، محمدرضا حجاری
    پیشرفت های اخیر در توالی یابی DNA و الگوریتم های محاسباتی منجر به تشخیص اسنیپ های با ارزش بالاتر شده است. از طرفی مطالعه آزمایشگاهی اللهای حاصل از اسنیپ ها دشوار و زمان بر است. در این تحقیق از چندین الگوریتم محاسباتی برای بیان تاثیر ساختار و عملکرد اسنیپ های ژن پروتئین شوک حرارتی70 (HSP70) بر عملکرد پروتئین در ژنوم گاومیش استفاده شد. HSP70 یک چاپرون مولکول است که در پاسخ به استرس بیان می شود. از سویی دیگر گاومیش یکی از دامهای مقاوم به استرس گرمایی است. در این بررسی از تراشه اسنیپ 90K افیمتریکس در112 گاومیش خوزستانی و اطلاعات توالی منتشر شده برای گاومیش هندی استفاده شده است. در data set گاومیش خوزستانی اسنیپی یافت نشد، اما در data set گاومیش هندی، یک اسنیپ تشخیص داده شد. آنالیز اسنیپ M5T (Methionine/Threonine) با استفاده از نرم افزار های SIFT، PROVEAN انجام گردید. SIFT با محاسبه ضریب 1 و الگوریتم PROVEAN با محاسبه ضریب 33/0 این جهش یا اثر اسنیپ را غیر مخرب و پروتئین را با عملکرد طبیعی نشان دادند. الگوریتم I-mutant که برای بررسی ثبات پروتئین جهش یافته hsp70 استفاده شد و تاثیر اسنیپ بر پایداری و استحکام پروتئین را با کمک رگرسیون براساس تغییر در انرژی آزاد(47/0DDG=) پیش بینی می کند، نشان داد که اسنیپ Met5Thr در دمای 25درجه سانتی گراد و 7pH= ثبات پروتئین را کمی کاهش می دهد. اعتبارسنجی مدل بکمک نقشه های راماچاندران و Prosa zscore حاکی از انحراف جزئی در پروتئین جهش یافته در مقایسه با مدل طبیعی است. داکینگ مولکولی نحوه اتصال HSP70 به لیگاندش آدنوزین دی فسفات (ADP) در هر دو مدل طبیعی و جهش یافته نشان می دهد که جهش منجر به کاهش پایداری پروتئین و تغییر ساختار آن می شود که ضمن تغییر ساختار جایگاه اتصال لیگاند نیز تغییر می کند. اما بطور کلی جهش پیدا شده تاثیر مخرب و بزرگی بر ساختار پروتئین در این بررسی نشان نمی دهد.
    کلید واژگان: اسنیپ, پروتئین شوک حرارتی 70, گاومیش, داکینگ, همولوژی مدلینگ
    Askari Rad A., Fayazi J.*, Nazari M., Hajjari Mr
    Recent advances in DNA sequencing and computational algorithms revealed the SNPs of highest value. Laboratory study of gene and its alleles is difficult and time consuming. In this study, we used several computational algorithms to demonstrate the effects of gene structure and function of heat shock protein 70 (HSP70) in buffalo. HSP70 is a chaperone molecule that expressed in response to stress. On the other hand, buffalo is one of the resistant animals to heat stress. In this study from Affymetrix 90K SNP chip in 112 Khuzestan buffalo and published sequence information is used for Hindi buffalo. In Khuzestan buffalo dataset, snp was not found, but one snp was recognized in Hindi buffalo. Snp analysis (Methionine/Threonine) was done using SIFT,PROVEAN.SIFT with calculate factor 1 and PROVEAN algorithm with calculate factor 0.33 which showed this mutation or SNP effect is non-destructive and with the normal protein operation. I-mutant algorithm was used to check mutant hsp70 protein stability, and predict SNP impacts on the stability of the protein using regression based on the changes in free energy (DDG=0.47) showed that "met5thr" snp at 25 ºC ,PH=7 decrease the protein stability. Validation of the model by Ramachandran and ProSA Zscore maps indicates a slight deviation in the mutated protein compared to the normal model. Molecular docking and how to hsp70 connect to its ligand adenosine diphosphate (ADP) indicates in both the natural and mutated models that mutation leads to decrease in protein stability and change its structure, which also changes the structure of ligand binding site. But generally in this study the mutation does not show significant and destructive effect on protein structure.
  • نسا پسران افشاریان، زهرا حاجی حسن*، ناصر انصاری پور

    پروتئین CD80 به عنوان عضوی از ابرخانواده ایمنوگلوبولین ها، یک پروتئین تراغشایی است که در سطح سلول های ارایه کننده آنتی ژن (APC) بیان می شود. این پروتئین دارای دو گیرنده CTLA-4 و CD28 در سطح سلول های T است. بر اثر اتصال این پروتئین به این گیرنده ها به ترتیب مسیر مهاری و تحریکی در سلول های T آغاز می شود. در حالت طبیعی، پروتئین های CD80 دارای تمایل اتصال بیشتری به CTLA-4 نسبت به CD28 هستند و این از عوامل خاموش کننده سلول های T در سیستم ایمنی، به منظور جلوگیری از خودایمنی است. هدف از مطالعه حاضر، ایجاد واریانتی از پروتئین CD80 است که دارای تمایل اتصال افزایش یافته به CD28 است تا با قدرت بیشتری به این گیرنده متصل شود و مسیرهای تحریکی را بیشتر از نوع وحشی این پروتئین (پروتئین CD80 اولیه) در سلول های T القا کند. برای شناسایی این واریانت ابتدا توالی وحشی با کمک محیط برنامه نویسی R، در جایگاه های 31 و 92 با اسیدهای آمینه ای که نقش مهمی در شکل گیری پیوندهای هیدروژنی دارند، جهش داده شد. 100 توالی خروجی نرم افزار R، با سرور SWISS-MODEL مدل سازی شدند. سپس مدل های خروجی، به صورت تک تک با سرور HADDOCK داک شدند و در نهایت انرژی های اتصالی از جمله انرژی های الکترواستاتیک و واندروالسی بین گیرنده ها و لیگاندها محاسبه شدند. بین تمامی مدل های ساخته شده، توالی جهش یافته K31Y, R92F دارای بهترین انرژی الکترواستاتیک و واندروالسی است و در مقایسه با نوع وحشی پروتئین CD80، با قدرت بالاتری به پروتئین CD28 متصل می شود.

    کلید واژگان: همولوژی مدلینگ, جهش زایی, داکینگ, پروتئین CD80
    N. Pesaran Afsharian, Z. Hajihassan*, N. Ansari Pour

    The CD80 protein, a member of the super-family of immunoglobulin, is a transmembrane protein expressed on the surface of the antigen-presenting cells (APC). This protein has two receptors on the surface of T cells (CTLA-4 and CD28), due to the binding of this protein to these receptors, the inhibitory and stimulatory pathway in the T cells begin, respectively. Naturally, CD80 proteins tend to have more binding affinity to CTLA-4 than CD28, and this is a factor in the extinction of T cells in the immune system in order to prevent autoimmunity. The aim of the present study is to create a variant of the CD80 protein that has an increased binding affinity to CD28 to bind to this receptor more strongly and induce more simulate pathways than the wild type of this protein (primary CD80 protein) in T cells. To identify this variant, first, the ancestral sequence was mutated by R software at positions 31 and 92 with amino acids that play an important role in the formation of hydrogen bonds. The R software output sequences were modeled with the SWISS-MODEL server. Then, each output model was docked with the HADDOCK server, and finally, the electrostatic and van der Waals energies between the receptors and the ligands were calculated. Among all the built-in models, the mutated K31Y, R92F has the best electrostatic and van der Waals energies and has the ability to have a much better connection to its CD28 receptor compared to the ancestral type of CD80.

    Keywords: Homology Modeling, Mutation, Docking, CD80 Protein
  • نیلوفر لاری*، راضیه جلال، مجید رجبیان نقندر، زرین مینوچهر
    زمینه و هدف

    لیشمانیوز به عنوان یک بیماری انگلی ناشی از جنس لیشمانیا درنظر گرفته می شود. عدم درمان بعد از درمان دارویی یکی از مشکلات عمده بیماری لیشمانیوز است. شناسایی پروتئین هدف  یک عامل مهم برای دستیابی به توسعه دارو است. از این رو، پروتئین کینازها نقش مهمی در طراحی دارو دارند (مانند، LmxMPK و CRK3). این مطالعه به منظور پیش بینی و ارزیابی ساختار سه بعدی پروتئین E9BJT5 در لیشمانیا و تمایل اتصال آن برای مسدودکننده های مختلف کانال کلسیم انجام شده است.  

    مواد و روش ها

    ساختار سه بعدی پروتئین E9BJT5 توسط سرورهایI-TASSER  و Procheck، به ترتیب، پیش بینی و ارزیابی گردید. در روش داکینگ مولکولی، فعل وانفعالات مسدودکننده های مختلف کانال کلسیم در مدل پیش بینی شده E9BJT5 با کمک نرم افزار PyRx درAutodock vina  بررسی گردید. پس از آن، نتایج تعامل با نرم افزار Chimera مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت، و بنابراین فعل وانفعالات قوی تر شناسایی شد.

    نتایج

    نتایج داکینگ نشان داد که لیدوفلازین و لرکانیدیپین (به ترتیب با مقادیر 3/8- و 6/7- کیلوکالری بر مول) به عنوان داروهای برتر در اتصال به جایگاه فعال پروتئین شناخته می شوند.

    نتیجه گیری

    در این مطالعه، به روش in silico، پروتئینE9BJT5  می تواند هدفی مناسب برای طراحی داروهای جدید دربرابر انگل لیشمانیا باشد. نتایج داکینگ نشان می دهد که دو داروی (لیدوفلازین و لرکانیدیپین) ممکن است به عنوان داروهای بالقوه ضد لیشمانیایی درنظر گرفته شوند. برای ارزیابی تعاملات بین لیگاندها و هدف مطالعات بیشتر توصیه می گردد.

    کلید واژگان: لیشمانیا, مسدود کننده های کانال کلسیم, همولوژی مدلینگ, داکینگ مولکولی
    Niloofar Lari*, Razieh Jalal, Majid Rajabian Noghuondar, Zarrin Minuchehr
    Background & Objective

    Leishmaniasis is taken into account as a parasitic disease caused by the Leishmania genus. A major challenge of the leishmaniasis is associated with the occurrence of treatment failure after drug treatment. Target identification is a significant factor to reach a drug development. Hence, protein kinases play an important role in drug designing (e.g, LmxMPK and CRK3). This study is developed to predict and assess the three-dimensional structure for E9BJT5 protein in Leishmania and its binding affinity for different calcium channel blockers.

    Materials & Methods

    The three-dimensional structure was predicted and assessed for the protein by the I-TASSER and Procheck servers, respectively. In the molecular docking method, interactions between different calcium channel blockers and the predicted model of E9BJT5 were investigated using the Autodock vina in PyRx 0.8 software. Thereafter, the interaction results were analyzed by Chimera software, and thus the stronger potential interactions were identified.

    Results

    Docking results showed that the lidoflazine and lercanidipine (the values were -8.3 and -7.6 kcal/mol, respectively) were obtained as the top-ranked drugs in the binding to the active site of the protein.

    Conclusion

    In this study, using in silico approach, the E9BJT5 protein could be a viable target for designing the novel drugs against the Leishmania parasite. The docking results demonstrated that two drugs (i.e., lidoplasin and lercantipine) may be considered as anti-leishmanial drugs. Further studies are recommended to evaluate the interactions between these drugs and the target.

    Keywords: Leishmania, Calcium channel blockers, Homology modeling, Molecular docking
  • الهام رضوان نژاد*، مجتبی مرتضوی، علی ریاحی مدواری
    پروتئین های تنش گرمایی (HSP) فراوان ترین پروتئین های داخل سلولی هستند. سنتز آن ها به سرعت توسط عوامل تنش زای مختلف از جمله درجه حرارت، محرومیت از گلوکز و عفونت ها افزایش می یابد. این پروتئین ها نقش مهمی در زنده مانی سلول ها تحت شرایط تنش و پایداری شرایط داخلی سلول (هوموستازی) بازی می کنند. از آن جا که ساختار کریستالوگرافی این پروتئین در طیورکه خسارات زیادی از تنش گرمایی می بینند، گزارش نشده است، مدل سازی ساختار HSP70 در طیور می تواند زمینه تشخیص مکانیسم عمل این پروتئین در مقابل تنش های محیطی را فراهم نموده و هزینه های مربوط به تنش های محیطی را کاهش دهد. به همین منظور در تحقیق حاضر مدل سازی ساختار سه بعدی پروتئین HSP70 در طیور گونه Gallus gallus برای شناسایی دمین های ساختاری و جایگاه های ویژه آن انجام گرفته است. مدل سازی سه بعدی به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PBD تهیه شده بود (HSP70Homo sapiens و Bovine HSC70) و به کمک پایگاه های اطلاعاتی I-TASSER و Swiss Model انجام شد. به منظور ارزیابی و مطالعه ساختاری مدل ساخته شده از نرم افزارSPDBV استفاده شد. همچنین نمودارهای راماچاندران نیز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. ارزیابی کیفیت ساختاری این مدل ها براساس پارامترهای C-score، TM-score و RMSD انجام شد که نشان داد مدل پیشنهادی برای HSP70 طیور دارای کیفیت و پایداری مناسبی می باشد. در مجموع مدل سازی HSP70 طیور اولین مرحله در شناسایی ساختار پروتئینی این چاپرون می باشد که با توجه به شباهت بالای توالی اسید آمینه ای این چاپرون با چاپرون های تعیین ساختار شده می توان در آنالیزها و طراحی های بعدی از این مدل ها با ضریب اطمینان بالا استفاده نمود.
    کلید واژگان: پروتئین تنش گرمایی 70, تنش گرمایی, چاپرون, طیور, مدل سازی
  • معصومه فلاح زیارانی، مسعود توحیدفر، زهرا امینی فر
    مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوت ها و یوکاریوت ها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوت ها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوت ها دارای 13 اگزون، 12 اینترون و 9 mRNA است. این پروتئین در یوکاریوت های گیاهی دارای هدف گیری میتوکندریایی و در پروکاریوت به مناطقی غیر از میتوکندری هدف گیری می شود و جزو پروتئین های ترشحی نیز نمی باشد. نتایج همردیفی چندگانه با استفاده از T-coffee نشان داد که ژن ACP در بین گونه های باکتریایی محافظت شده تر از گونه های گیاهی می باشد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئین ACP در پروکاریوت ها مشخص کرد که به جز یک خوشه، در بقیه ی موارد باکتری های گرم مثبت در یک خوشه و باکتری های گرم منفی در خوشه ی دیگر قرار گرفتند. در یوکاریوت ها گونه های مختلف گیاهی به طور پراکنده در خوشه های مختلف قرار می گیرند و نتایج کلاستربندی در یوکاریوت ها ربطی به گونه ی موجود ندارد. بعلاوه در بررسی همزمان پروتئین ACP در یوکاریوت ها و پروکاریوت ها مشخص شد که یوکاریوت ها و پروکاریوت ها در بعضی خوشه ها کنار همدیگر قرار می گیرند که ناشی از شباهت توالی این پروتئین در این گونه ها می باشد. مقایسه ساختار ثانویه پروتئین در یوکاریوت ها و پروکاریوت ها نشان داد که تعداد صفحات آلفا و بتا در پروکاریوت ها در مقایسه با یوکاریوت بیشتر است. مدل سازی سه بعدی این پروتئین در گندم (به عنوان نماینده یوکاریوت ها) و باکتری Clostridioides difficile 630 (به عنوان نماینده پروکاریوت ها) به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PDB استخراج شدند، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی و آنالیز استرئوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دی هیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدل های پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی می باشند. مطالعه ساختار پروتئین می تواند به درک عملکرد پروتئین کمک کند و بررسی جزئیات ساختار آن می تواند در مطالعات جایگاه فعال پروتئین و داکینگ سودمند باشد.
    کلید واژگان: تجزیه فیلوژنتیکی, ژن ACP, همردیفی, یوکاریوت, پروکاریوت
    Masoumeh Fallah Ziarani, Masoud Tohidfar, Zahra Aminfar
    The biosynthesis pathway of fatty acids is one of the important pathways in the body of most organisms that an enzyme Acyl carrier protein (ACP) plays an important role in it. The purpose of this study is phylogenetic and in silico analysis of gene ACP. More analysis indicate that ACP gene has 4 exons, 3 introns and and 2 mRNA in prokaryotes and 13 exons, 12 introns and 9 mRNA in eukaryotes. This protein has target mitochondrial in plant eukaryotes and non-mitochondrial target in prokaryotes and it is not also included of secreted proteins. The results of multiple alignments by T-Coffee server showed that the ACP genes between bacterial species are more protected than plant species. Phylogenetic analysis of ACP proteins in prokaryotes is revealed that except for a cluster, in other case Gram-positive bacteria are in one cluster and gram-negative bacteria are in another cluster. In eukaryotes, different plant species are scattered in different clusters. These results indicated that clustering in eukaryotes are not relate to species. In addition, the study of ACP proteins in eukaryotes and prokaryotes revealed that both eukaryotes and prokaryotes are placed together in some clusters that is due to the similarities of sequences in species. Comparison of the secondary structure of the protein in eukaryotes and prokaryotes showed that the number of alpha and beta sheets in prokaryotes are more than of eukaryotes. Three-dimensional modeling of this protein was done by homology modeling using Swiss Model database in wheat (as representative of eukaryotic) and bacteria Clostridioides difficile 630 (as represented prokaryotes). The best templates were extracted with high similarity from PDB database. To validation of modeled structure and esterochemical analysis, Ramachandran plot was drawn and dihydral angles were calculated. Structural quality evaluation results showed that the proposed models are good quality and stability. The study of protein structure may help to understand protein function and the details of its structure can be useful in studies of the active site of the protein and docking.
    Keywords: phylogenetic analysis, ACP gene, alighnment, eukaryote, prokaryot
  • محمدجواد حبیب زاده، ابراهیم دورانی*، سید مهدی زیارت نیا، مصطفی ولیزاده

    زعفران به عنوان یکی از گران بهاترین ادویه ها و رنگ های طبیعی است که در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی و آرایشی- بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر، خانواده ای از آنزیم ها که پیش ماده های کاروتنوییدی را در جایگاه پیوندهای دوگانه برش می دهند، در گیاهان شناسایی و معرفی شده اند. به این خانواده از آنزیم های برش دهنده کارتنویید دی اکسیژناز CCD)) گفته می شوند. در این تحقیق به دلیل اهمیت ژن های CCD در بیوسنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران، دو ایزوفرم از این ژن با استفاده از روش نسخه برداری معکوس همسانه سازی، تعیین توالی و نتایج با موارد مشابه خارجی مورد مقایسه قرار گرفتند. بررسی های بیوانفورماتیکی شامل بررسی ارتباطات خویشاوندی و نیز ساختار های پروتتینی مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل سازی سه بعدی این پروتئین ها به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب انجام گرفت. همچنین جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی، پلات راماچاندران ترسیم گردید. نتایج حاصله نشان داد دو ایزوفرم CCD4a و CCD4b هر دو دارای دو اگزون (641 و 1099 جفت باز برای CCD4a  و 614 و 1099 جفت باز برای CCD4b) و یک اینترون (670 جفت باز در CCD4a و 668 جفت باز در CCD4b) هستند. بررسی In silico  خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروتئین های CsCCD4a و CsCCD4b بیانگر این حقیقت بود که پروتئین های بدست آمده از این دو ایزوفرم از نظر وزن مولکولی، تعداد اسیدهای آمینه، نقطه ایزوالکتریک، شاخص آلیفاتیک، شاخص ناپایداری و حلالیت مشابه می باشند. نتایج بررسی ساختارهای سه بعدی بدست آمده نشان داد این دو ایزوفرم دارای ساختارهای سه بعدی مشابهی می باشند. یافته های این تحقیق می تواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش آنزیم CCD4 در مسیر سنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران فراهم کند و همچنین این نتایج می تواند در  برنامه های آتی اصلاح ژنتیکی زعفران ایران مفید واقع گردد.

    کلید واژگان: CCD4, بررسی فیلوژنتیک, بیوانفورماتیک, مدل سازی
    Mohammad Javad Habibzadeh, Ebrahim Dorani *, Seyed Mahdi Ziaratnia, Mostafa Valizadeh

    Saffron is one of the most expensive spices and natural colors used in various food, pharmaceutical and cosmetic industries. In recent years, a family of enzymes that digest carotenoid substrates into double bonds are identified and introduced in plants. This family is of enzymes Carotenoid Cleavage Dioxygenase (CCD) enzymes. In this study, two isoforms of this gene were cloned and sequenced due to the importance of CCD genes in biosynthesis of apocarotenoids. Bioinformatics analyses including phylogenetic relationships and protein structures were evaluated. 3D modeling of these proteins was done by homologous modeling and using the Swiss Model database after selecting the appropriate pattern. The Ramachandran plot was drawn in order to validate the structure of the 3D model. The results show that the two CCD4a and CCD4b isoforms have both exons and one intron. In silico analysis, the physicochemical properties of CsCCD4a and CsCCD4b proteins also show that the proteins derived from these two isoforms are similar in terms of molecular weight, amino acids, isoelectric points, aliphatic index, instability index and solubility. The results of study of 3D structures resulted in proposal of similar structures for two isoforms. The results of this study can provide valuable information on the behavior and response of CCD4 enzyme in the pathway for synthesis of apricotines in saffron, and these results can be useful in future protein engineering programs.

    Keywords: Crocus sativus, CCD4, Phylogenetic, Bioanphormatic, Modeling
  • شیما فولادبند، پریناز قدم*، محبوبه ضرابی

    ساختارهای نانوپروتئینی می توانند توسط توانایی ذاتی خودتجمعی مولکول ها تشکیل شوند که این توانایی می تواند به وسیله حدواسط ها اصلاح گردد. در میان عوامل خودتجمعی ذاتی پروتئین ها، هیدروفوبیسیته مهمترین عامل است. مولکول هایحدواسطی مانند گلوتارآلدیید می تواند باعث تجمع پروتئینی و تشکیل نانوذره گردند. در این پژوهش از نرم افزار Aggrescan 3D  برای بررسی پروتئین هایی که خاصیت خودتجمعی دارند استفاده شد و به این ترتیب آنزیم پراکسیداز با توانایی خودتجمعی انتخاب گردید و با استفاده از گلوتارآلدهید این آنزیم به نانوآنزیم تبدیل شد. آنالیزهای FESM و DLS نشان دادند که اندازه متوسط نانوآنزیم 500 نانومتر می باشد فعالیت نانوآنزیم نسبت به فعالیتآنزیم مونومر در دمای بهینه 20 درجه سلسیوس و pH بهینه 7 کاهش یافته است. با استفاده از همولوژی مدلینگ ساختار PDB دو آنزیم پراکسیداز به دست آمد و با داکینگ، اتصال گلوتارآلدهید به این دو بررسی شد. با استفاده از نرم افزار LigPlot مشاهده شد آمینو اسیدها با پیوند هیدروژنی به گلوتارآلدهید متصل شده اند و برای بررسی کاهش فعالیت نانو آنزیم، اتصالات جایگاه فعال  با سرور COACH بررسی گردید و   مشاهده شد که گلوتارآلدهید به آمینو اسیدهای  جایگاه فعال نانو آنزیم متصل شده است. شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که آنزیم مونومر و نانو آنزیم در دمای 30 درجه سیلسیوس و زمان 5 نانوثانیه پایدار هستند.

    کلید واژگان: ابزارهای زیست محاسباتی, تجمع پذیری, نانوآنزیم پراکسیداز
    Shima Fooladband, Parinaz Ghadam *, Mahboubeh Zarrabi

    Nano protein structures can be formed by the intrinsic ability of molecular self-assembly or via intermediates which improve their assembly. Hydrophobicity is the most important factor among the other intrinsic self-assembly factors and the other intermediates such as glutaraldehyde may lead to protein-assembly and nanoparticles formation. In this study, Aggrescan 3D software was employed to investigate protein self-assembly properties. Peroxidase enzyme was selected to form protein nanoparticle, and glutaraldehyde changed it to a nano enzyme.FESEM and DLS analysis represented that the average size of nano enzyme is about 500 nanometers. Comparing biochemical properties of peroxidase enzyme before and after changing into nano, showed that the activity of nano enzyme at 20°C, pH7 has decreased as compared to the monomeric enzyme. Based on homology, the PDB structure of two peroxidase enzyme was identified. Then, the connection between glutaraldehyde and two peroxidase enzymes was detected. Enzyme residues with hydrogen binding connections to glutaraldehyde were also detected by using LigPlot software and the residues in active side of enzyme were determined by COACH server. Glutaraldehyde is connected to residues in active siteof the enzyme. Molecular dynamic Simulation was performed in the time duration of 5 nanoseconds and 30°C and it showed that monomer enzyme and nano enzyme are both stable in this time duration and temperature.

    Keywords: Aggregation, Biocomputational methods, Nano peroxidase enzyme
  • مریم مهدیزاده حکاک، مسعود توحیدفر*، محمدحسین میرجلیلی

    اسکوالن یک تری ترپن غیر اشباع با کاربردهای گسترده در داروسازی است. در این تحقیق تولید اسکوالن و بررسی بیوانفورماتیکی آن در چهار گونه یوکاریوت تک سلولی و پرسلولی و پروکاریوت به منظور تفاوت این ژن در یوکاریوت ها و پروکاریوت ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که جلبک به عنوان یوکاریوت پرسلولی، مخمر به عنوان یوکاریوت تک سلولی و باکتری به عنوان پروکاریوت تک سلولی در یک گروه و گیاه در گروه مجزا قرار گرفت. درصد GC پروتیین SQS توسط GC Content Calculator و همچنین شاخص آلیفاتیک و شاخص ناپایداری توسط protparam بررسی شد. نتایج نشان داد که ژن SQS در دامنه ای از ناپایداری تا پایدار قرار دارد. آنالیز وجود توالی های سیگنال و آنالیز رهگیری محل استقرار نهایی پروتیین نشان داد که احتمال انتقال پروتیین SQS به میتوکندری، کلروپلاست و مسیر ترشحی بسیار پایین است و جزء پروتیین های سیگنال نیست. همچنین در گیاه Gymnema sylvestre مشخص شد که این پروتیین دارای سه دومین حافظت شده است. مقایسه ی ساختار ثانویه پروتیین وجود صفحات آلفا را تایید کرد. مدل سازی سه بعدی این پروتیین در گیاه به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده ی PDB استخراج شد، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی و آنالیز استریوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دی هیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدل های پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی می باشند. مطالعه ساختار پروتیین می تواند به درک عملکرد پروتیین کمک کند و بررسی جزییات ساختار آن می تواند در مطالعات جایگاه فعال پروتیین و داکینگ سودمند باشد.

    کلید واژگان: آنالیز فیلوژنتیکی, پروتئین SQS, درصد GC, شاخص آلیفاتیک, مدل سازی سه بعدی
    Maryam Mehdizadeh Hakkak, Masoud Tohidfar *, MohammadHossein Mirjalili

    Squalane is an unsaturated triterpene that has wide applications in pharmaceuticals. In this research, the production of squalene and its bioinformatic analysis in four species of unicellular and multicellular eukaryotes and prokaryotes were investigated in order to determine the difference of this gene in eukaryotes and prokaryotes. The results of phylogenetic analysis showed that algae as multicellular eukaryotes, yeast as single-celled eukaryote and bacteria as single-celled prokaryote were placed in one group and plants were placed in a separate group. GC percentage of SQS protein was evaluated by GC Content Calculator, as well as aliphatic index and instability index by protparam. The results showed that the SQS gene is in a range from unstable to stable. The analysis of the presence of signal sequences and the analysis of the detection of the final location of the protein showed that the possibility of transferring the SQS protein to the mitochondria, chloroplast and secretory pathway is very low and it is not among the signal proteins. It was also found in Gymnema sylvestre that this protein has three protected domains. The comparison of the secondary structure of the protein confirmed the existence of alpha sheets. 3D modeling of this protein in plant was done by homology modeling method and using Swiss Model database after selecting a suitable model with high similarity which was extracted from PDB database. In order to validate the structure of the drawn three-dimensional model and stereochemical analysis, the Ramachandran diagram was drawn and the dihedral angles were calculated. The results of structural quality evaluation showed that the proposed models have good quality and stability. The study of the protein structure can help to understand the function of the protein, and studying the details of its structure can be useful in the studies of the active site of the protein and docking.

    Keywords: Aliphatic Index, 3D modeling, GC Percentage, Phylogenetic Analysis, SQS protein
نکته:
  • از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبه‌ای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شده‌است‌.
  • نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شده‌اند و انتظار می‌رود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
  • جستجوی عادی ابزار ساده‌ای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش داده‌شود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشته‌های نویسنده خاصی هستید، یا می‌خواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال