شناسايي، همسانه‌سازي و آناليز بيوانفورماتيكي ژن كدكننده پروتئين NIa ويروس موزاييك نواري گندم (WSMV)

ويروس موزاييك نواري گندم از مهم‌ترين آلودگي‌هاي گندم محسوب مي‌شود كه شيوع آن در ايران نيز رو به افزايش است. پروتئين NIa يكي از انواع پروتئين‌هاي حياتي موجود در اين ويروس است كه داراي وظايف مهمي در همانندسازي، تكثير و هضم پروتئوليتيك پلي پروتئين ويروسي مي‌باشد. با توجه به نقش حياتي پروتئين NIa در آلودگي ويروسي، هدف از مطالعه حاضر جداسازي، تعيين توالي و بررسي دقيق ساختار دوم و سوم اين پروتئين بود. همچنين، آمينواسيدهاي موجود در جايگاه فعال پروتئين NIa كه مي‌توانند به‌عنوان هدفي جهت طراحي و توسعه عوامل ضد ويروسي جديد استفاده شوند، مورد بررسي قرار گرفتند. در اين مطالعه، توالي ژني كد كننده پروتئين NIa از ويروس موزاييك نواري گندم (WSMV) ايزوله ميمه، جداسازي و پس از همسانه‌سازي در ناقل پروكاريوتي pEST، تعيين توالي شد. توالي نوكلئوتيدي حاصل در پايگاه اطلاعاتي NCBI با شماره دسترسي MK335432 ثبت گرديد. بررسي ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي پروتئين NIa نشان داد كه اين پروتئين داراي 426 آمينواسيد، وزن مولكولي 8/48 kD و نقطه ايزوالكتريك برابر با 81/8 مي‌باشد. بررسي ساختار دوم پروتئين NIa نشان داد كه 29/53% از ساختار آن از لوپ‌هاي نامنظم تشكيل شده است، كه اين امر توجيهي براي وجود بي‌نظمي در ساختار اين پروتئين بود. نتايج حاصل از بررسي جايگاه فعال پروتئين NIa براساس هم‌رديفي توالي‌هاي همولوگ و همچنين ساختار سه‌بعدي پروتئين نشان داد كه اين جايگاه بسيار حفاظت شده و شامل سه آمينواسيد هيستيدين، آسپارتيك اسيد و سيستئين بود.

Wheat streak mosaic virus (WSMV) is one of the most important wheat infectious which its prevalence is increasing in Iran. NIa protein as a key protein in WSMV, plays important roles in viral replication and proteolytic digestion of viral polyprotein. Considering the critical role of NIa protein in viral infection, isolation, sequencing and determination of secondary and tertiary structure of this protein were the objectives of the present study. Also, the amino acids present in the NIa protein active site, which can be used as the targets for design and developement of new antiviral agents, were investigated. In this study, the gene encoding NIa protein was isolated from WSMV and its sequencing was done followed by cloning in pEST prokaryotic vector. The resulted nucleotide sequence was deposited in NCBI database with accession number MK335432. Investigation of physical and chemical properties showed that NIa protein is including 426 amino acids, 48.8 kD molecular weight and 8.81 PI. Prediction of secondary structure of NIa protein revealed that 53.29% of its structure composed of irregular loops, which was justified by the structural dirsorder of this protein. The results of the active site investigation of NIa protein based on homologous sequences alignment and three-dimensional structure of the protein showed a highly conserved site which was included of histidine, aspartic acid and cysteine amino acids.