طراحي بيوانفورماتيكي و بهينه سازي پپتيدهاي مهاركننده گيرنده تروپومايوزين كيناز B در رده سلولي U266

Bioinformatic design and optimization of inhibitory peptides for Tropomyosin receptor kinase B in U266 cell line

زمينه: گيرنده تروپومايوزين كيناز (Tropomyosin Receptor Kinas B, TRK B) يكي از پروتيين هاي سرطان زاست. هدف: مطالعه به منظور طراحي و بهينه سازي پپتيدهاي مناسب جهت مهار TRK Bانجام شد. مواد و روش ها: اين مطالعه پايه در سال 1391 در دانشگاه علوم پزشكي قزوين انجام شد، پس از طراحي كتابخانه پپتيدي با روش sequence toleranceو بهينه سازي انرژي پپتيدهاي طراحي شده با روش backrub در بسته نرم افزاريRossseta 3.3 ، پپتيدهاي داراي حداكثر پايداري، براساس مقادير backrubتوسط نرم افزار R انتخاب شدند. ساختار سه بُعدي پپتيدها با استفاده از روش ديناميك مولكولي تعيين و ميزان اتصال اين پپتيدها توسط نرم افزار HADDOCK بررسي شد. پايدارترين پپتيدها سنتز و اثر سمي آن ها با استفاده از آزمون MTT بر روي رده سلولي U266 مطالعه شد. يافته ها: پپتيدهاي طراحي شده از لحاظ انرژي و ساختاري كاملاً پايدار بودند و تمايل بالايي براي اتصال به TRK B نشان دادند. پس از سنجش بقاي سلول به كمك روشMTT ضمن تيمار رده سلوليU266 با اين پپتيدها بعد از 24 ساعت، غلظت مهار سلولي 50 درصد (IC 50%) پپتيدهاي يك و دو 2/350 و 5/199 نانومولار به دست آمد. نتيجه گيري: با توجه به يافته ها، به نظر مي رسد مهار TRK B مي تواند به توقف رشد در اين رده سلولي سرطاني منجر شود.

Background: Tropomyosin receptor kinase B (TRK B) is one of the oncogene agents. Objective: The aim of this study was to design and optimize inhibitory peptides for TRK B in U266 cell line. Methods: This study was conducted in Qazvin University of Medical Sciences during 2012. After generating the peptides library using sequence tolerance method and optimizing energy of peptides employing backrub protocol in Rosetta 3.3 software package, the most stable peptides were selected based on the energy scores in R package. Prediction of the three-dimensional structure of the peptides was performed using the molecular dynamic simulation. Peptides-TRK B docking was evaluated by HADDOCK web server. The most stable peptides were designed and their cytotoxicity effects on U266 cells were investigated by the MTT assay. Findings: The designed peptides were stable in terms of energy and structure and had high affinity for binding to TRK B. For measuring cell survival during 24 hours treatment of U266 cell line with these peptides, the half maximal inhibitory concentration (IC50%) was obtained 350.2 and 199.5 nM for peptide one and two, respectively. Conclusion: With regards to the results, it seems that TRK B inhibition can block cancer growth in this cell line.