ارزيابي ويژگي‌هاي ساختاري وعملكردي مجموعه پروتئيني Xpt به منظور توسعه‌ روش‌هاي مولكولي در طراحي نسل جديد آفت كش ها

Assessment of structural and functional properties of Xpt complex protein to develop molecular approach in design of novel generation of pesticide

در خصوص ويژگي‌هاي ساختاري و عملكردي مجموعه سموم آفت كش Xpt اطلاعات كمي موجود است. آگاهي از دمين‌هاي عملكردي و اتصالي در جهت ايجاد سازه‌هاي ژني جديد با حذف نواحي غير‌ضروري يا قرار دادن دمين‌هاي عملكردي در مجاورت پروتئين‌هاي ديگر و توليد سموم چند‌‌توان حائز اهميت است. در پژوهش حاضر محاسبات زيستي اين مجموعه جهت آگاهي از ويژگي‌هاي نواحي مختلف آن انجام گرديد. توالي ژني و پروتئيني اين مجموعه شامل زير واحد‌هاي XptA1 ، XptA 2 ، XptB1 و XptC 1 از پايگاه‌هاي داده استحصال و بررسي ساختاري و عملكردي شامل خصوصيات فيزيكوشيميايي، توپولوژي، دامنه ميزباني، ساختارهاي ثانويه و سه‌بعدي توسط برنامه‌هاي رايج محاسباتي صورت پذيرفت. قابليت ترشح مستقل از سيگنال پپتيد، دمين‌هاي مرتبط با خاصيت حشره‌كشي و عملكرد ساير ‌دومين ها آشكار گرديد. همگون‌يابي توالي نواحي عملكردي منجر به رديابي آن ها در طيف وسيع از باكتري‌هاي گرم منفي شد. ساختار ثانويه نشان‌ دهنده ماهيت هليكسي ناحيه عملكردي XptA 1 و XptA 2 و صفحه‌اي XptC 1 است. قابليت عملكردي مطلوب XptC 1 نسبت به ساير اجزا در اتصال به اكتين نشان داده شد. نتايج حاصل از اين تحقيق با آشكار‌سازي اطلاعات پايه‌اي نواحي مختلف مجموعه سموم Xpt امكان طراحي سازه‌هاي ژني جديد مبتني بر زيست شناسي سنتزي را فراهم مي‌آورد

Little information is available about structural and functional characteristics of insecticidal Xpt protein complex. Awareness of the functional and binding domains is important to create new and more efficient gene constructs by eliminating unessential areas or put up functional domains adjacent to other proteins and produce new multifunctional toxins. Therefore, in this study the biological computing of this complex was done in order to acquiring data about the characteristics of its different areas. After extracting of this complex gene and protein sequences consist of XptA1, XptA2,XptB1 and XptC1 subunits from databases, structural and functional monitoring include physicochemical properties, topology, host range, secondary and three-dimensional structures was done by common softwares. The results reveal the secretion independent of signal peptides, domains related to insecticidal properties and other functions. Also functional domains BLAST leading to tracing broad spectrum of gram-negative bacteria with these sequences that up to now their ability in biocontrol not to be exist. Secondary structure indicates helix nature of functional area in XptA1 and XptA2 and strand of XptC1. Design and evaluation of three- dimensional structures report acceptable quality of all subunits except XptB1. In addition, the desirable functionality of XptC1 compared with other subunits in connection to actin was obtained. The results of this study reveal basic information of different areas of Xpt toxin complex that provides designing of new gene constructs based on synthetic biology.