شناسايي پروتئين GPR15 به عنوان كورسپتور پيشنهادي جديد جهت اتصال پذيرنده IZUMO (پروتئين الحاق اسپرم به تخمك) به JUNO با يكپارچه سازي سيستم بيولوژي، مدل سازي و داكينگ مولكولي

مقدمه: جهت لقاح، پروتئين سطحي اسپرم به نام quot;IZUMO” به عنوان ليگاند براي ميانكنش با JUNO (يا رسپتور ايزومو(IZUMO1R)) ضروري است. ميانكنش:IZUMO1R/JUNOIZOMO1 يك مرحله حياتي چسبندگي بين اسپرم و اووسيت در اتصال و فيوژن غشاي پلاسمائي است البته جهت فيوژن سلولي كافي نمي‌باشد و پذيرنده‌هاي ديگري نيز در اين اتصال نقش دارند. در اين تحقيق G proteincoupled receptor 15 (GPR15) به عنوان شريك ديگر ميانكنش اسپرمتخمك معرفي شده كه روي تخمك قرار دارد.روش كار: در ابتدا، بار روش‌هاي سيستم بيولوژي شبكه ميانكنش‌هاي شناخته و پيشوگوئي شده IZUMO1 مورد آناليز و تفسير قرار گرفت. همچنين، ساختار اوليه IZUMO1 و رسپتورIZUMO1R:JUNO از پايگاه‌هاي داده مرجع استخراج شد، و ساختار سه بعدي (3D) با هر دوي روش‌هاي بندكشي و هومولوژي مدلينگ مدل سازي شد. سپس ساختار مدل شده از نظر انرژي بهينه شده و با پلات راماچاندران اعتبار سنجي شده و نهايتا براي داكينگ مولكولي (هيدروژن ها و بار ها اتمي) با برنامه Chimera UCSF 1.10. همچنين، مطالعات داكينگ با استفاده از برنامه HEX نسخه 8 انجام شد. نهايتا انرژي اتصال، ژست ميانكنش،RMSD، باندهاي هيدروژن و الكترواستاتيك مورد تحليل قرار گرفت. نتايج: آناليز ها نشان داد در كنارپذيرنده‌هايJUNO /RIZUMO1 و CD9 در روي غشاء اووسيت، GPR15 نيز شايد شريك عملكردي ديگري براي IZUMO1 با امتياز 0.705 (با روش text mining) باشد. همچنين، پلات راماچاندران ساختارهاي مدل شده حاكي از مدل سازي با كيفيت بالا بوده و از ين رو مدل براي داكينگ به كار گرفته شد. نتايج داكينگ مولكولي نشان داد انرژي كلي اتصال (G∆) 1051 و RMS مناسب بوده و حاكي از ميل اتصال قوي بين اين دو پروتئين است. همچنين، آمينواسيدي‌هاي درگير در پيوند هيدروژني چهار باقيمانده (آمينواسيد) به نام‌هاي ARG236, THR91, SER176 از پروتئين GRP15 و ASN151,ASN239, SER240 از پروتئين IZUMO1 بوده‌اند. قويترين پيوند هيدروژني مابين تروئونين 91 (THR91) با سرين 240 (SER240) است. از سوي ديگر آمينواسيد ترئونين 91 و ASN239 مهم‌ترين آمينواسيدهاي از نظر اتصال با پيوند هيدروژني دو پروتئين به يكديگر بوده و همزمان با دو آمينواسيد وارد واكنش مي‌شوند. همچنين 21 آمينواسيد از IZUMO1 و GRP15 در پيوند آبگريز بين دو پروتئين نقش دارند. بحث: نتايج اين مطالعه بيوانفورماتيك، مي‌تواند كمك و پيشنهادات موثري را به فهم بيشتر نحوه باروي و لقاح اسپرم را بنمائيد. همچنين مي‌بايست مطالعات بيشتري در مورد نقشGPR15 در اتصال اسپرم و تخمك صورت گيرد.