مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه مکانیزم مولکولی جدایش پیوند پی سلکتین/PSGL-1 تحت کشش با استفاده از روش دینامیک مولکولی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی سهند
2 دانشگاه صنعتی سهند تبریز
چکیده
روش دینامیک مولکولی یک روش شبیه سازی کامپیوتری است که با حل معادلات حرکت کلاسیک به مطالعه حرکت فیزیکی اتم ها و مولکول ها در یک سیستم N ذره ای می پردازد. در این تحقیق از روش مذکور جهت بررسی تغییر ساختاری یکی از پیوندهای حیاتی در بدن استفاده شده است. این پیوند مابین گیرنده های موجود بر سطح سلولهای دیواره عروقی (اندوتلیال) به نام پی سلکتین و لیگاند های متناظر آنها (PSGL-1) که بر سطح لکوسیت (سلول سفید خون) توزیع گشته اند، ایجاد می شود. یکی از فاکتورهای واسط در فرایند مهاجرت لکوسیت ها به سمت بافت عفونی، که با غلتش این سلول ها روی سلول های اندوتلیال آغاز می شود، تشکیل و شکست متوالی این پیوند می باشد. شناخت مکانیزم جدایش این پیوند در بستر مولکولی در دریافت پاسخ های درمانی اهمیت دارد. بدین منظور جدایش این پیوند تحت کشش به روش دینامیک مولکولی و با استفاده از کد نمد شبیه سازی و نتایج خروجی با استفاده از نرم افزار گرافیکی وی ام دی تحلیل شد. نتایج حاکی از این است که یون کلسیم اهمیت بالایی در بقای پیوند دارد. همچنین با مطالعه مکانیزم شکست باقیمانده های مرزی، مشاهده می شود که پیوند های هیدروژنی ما بین یون کلسیم و باقیمانده فوکوز از گروه قندی و همچنین پیوند های بین باقیمانده های تایروسین سولفاته شده و باقیمانده های مجاور آنها، دارای بیشترین میزان انرژی ناپیوندی هستند. به همین علت با تأخیر نسبت به بقیه پیوندها می شکنند که نشان از اهمیت این باقیمانده ها در پیوند مذکور دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the mechanism of dissociation of P-selectin/PSGL-1 complex under stretching with molecular dynamics method

نویسندگان English

Hajar Hassani-Ardekani 1
Hanieh Niroomand Oscuii 2
1 Sahand University of Technology
چکیده English

Molecular Dynamics (MD) method is a computer simulation for studying the physical movements of atoms and molecules of a N-body system by solving classical equations of motion. Here, this method is used to investigate the structural changes of a vital molecular bond in the body. This bond is created by the interaction of P-selectin, expressed on activated endothelium, and its counterpart P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) which is expressed on leukocytes. Frequent association and dissociation of these bonds allow the leukocyte to roll on the endothelium layer which is a pivotal step in inflammatory responses. Understanding the mechanism underlying the dissociation process of this bond is helpful in pathological researches. Here this process is simulated with MD method using the program NAMD and Visual Molecular Dynamics (VMD). The results indicate that the hydrogen bonds between ion Ca2+ and residue fucose of glycan group of PSGL-1 and also between sulfated tyrosine residues are the most effective bonds in binding.

کلیدواژه‌ها English

molecular dynamics
NAMD
Leukocyte
P-selectin/PSGL-1 bond dissociation
non-bonded energy