تجزيه و تحليل آماري پپتيدهاي ضدسرطان گياهي با استفاده از محيط R

Statistical analysis of plant anticancer peptides using the R environment

به رغم پيشرفت‌هاي چشمگير در زمينه درمان سرطان، علاقه به طراحي داروهاي جديد افزايش يافته‌است. برخي از پپتيدهاي گياهي طيف گسترده‌اي از فعاليت‌هاي سيتوتوكسيك را در برابر سلول‌هاي سرطاني نشان مي‌دهند. هدف اين مطالعه تجزيه و تحليل آماري پپتيدهاي ضد‌سرطان گياهي شناخته شده و همچنين يافتن مهمترين ويژگي‌هاي مشترك بين آنها بود. در اين راستا ليستي از پپتيدهاي ضد سرطان گياهي موجود در پايگاه داده (The Antimicrobial Peptide Database) تهيه و اطلاعات مربوط به هر پپتيد استخراج شد. آناليزهاي آماري در محيط نرم‌افزار R Studio صورت گرفت. نتايج بيانگر آن بود كه 55 مورد ثبت شده اغلب از نظر تاكسونومي متعلق به رده Malpighiales بودند. تقريباً 44 درصد پپتيدها طولي در بازه 25 الي 30 اسيدآمينه داشتند. هيستيدين و متيونين كمترين فراواني را در بين اسيدآمينه‌هاي تشكيل‌دهنده پپتيدها داشتند. سيستئين، سرين و گليسين فراوانترين اسيد‌آمينه‌ها بودند. 91 درصد پپتيدها كمتر از 10 اسيد آمينه اسيدي و 71 درصد پپتيدها كمتر از 10 اسيد آمينه بازي داشتند. شارژ خالص 76 درصد پپتيدها بين 2- الي 2 بود. 64 درصد پپتيدها اندكس بومن كمتر از 1 داشتند. پايين بودن اين اندكس نشانگر هيدروفوبيسيتي بالاي اين پپتيدها و افزايش احتمال برهم‌كنش آنها با ساير پروتيين‌هاست. همچنين مهمترين ساختار سه بعدي شناخته شده براي پپتيدهاي ضد‌سرطان گياهي حضور 3 پل دي‌سولفيدي بود. بنابراين توليدكنندگان و طراحان دارو مي‌توانند با استفاده از اين ويژگي‌ها كه از آناليزهاي آماري پيشرفته استخراج مي‌شوند، نسبت به سنتز يا كشف داروهاي موثر جديد با اثرات جانبي كمتر اقدام نمايند

Despite significant advances in cancer treatment, interest in the design of new drugs has increased. Some plant peptides show a wide range of cytotoxic activity against cancer cells. The purpose of this study was to investigate the recognition of plant anti-cancer peptides and also to find the most important common features among them. In this regard, a list of the antimicrobial peptides and information about each peptide was extracted. Statistical analyzes were performed using R Studio software. The results showed 55 plant anticancer peptides were taxonomically belonging to the Malpighiales. Approximately length of 44% of peptides was in the range of 25 to 30 amino acids. Histidine and methionine had the lowest abundance among peptide amino acids. Cysteine, serine and glycine were the most abundant amino acids. 91% of peptides had less than 10 acidic amino acids and 71% peptides had less than 10 basic amino acids. A pure charge of 76% peptides was between 2 and -2. 64% of peptides had a Bowman index of less than 1. The low index indicates high hydrophobicity of these peptides and increases their chances for interaction with other proteins. Also, the most important three-dimensional structure of plant anti-cancer peptides was the presence of 3 disulfide bridges. Therefore, pharmaceutical manufacturers and drug designers can use these features extracted from advanced statistical analyzes to synthesize or discover new effective drugs with less side effects.