مدل ساز ي به روش شبيه سازي ديناميك مولكولي مونومر AB (1-42) و AB (1-40) ، به منظور مقايسه نقش آن ها در ايجاد بيماري آلزايمر

Molecular dynamics simulations of AB (1-42) and AB (1-40): A comparative study to determine their role in the development of Alzheimerʹʹs disease

سابقه و هدف: مطالعه هاي آسيب‌شناختي، تشكيل پلاك‌هاي فيبري و توده‌هاي تجمع يافته پپتيد آميلوييد بتا (AB) را يكي از دلايل بيماري آلزايمر پيشنهاد كرده‌اند. از آن جا كه اين بيماري وابسته به ساختار فضايي پروتيين است در اين مقاله به روش شبيه-سازي ديناميك مولكولي مراحل آغازين تغييرهاي كنفورماسيون دو مونومر از AB، AB (1-42) و AB (1-40) مورد بررسي قرار مي-گيرد. مواد و روش ها: ساختار NMR دو پپتيد AB (1-40) و AB (1-42) با كد 1IYT و 1BA4 از بانك اطلاعات پروتيين گرفته شده است. مونومرها در دماي K ??? در فشار ثابت ? بار در بازه زماني ?? نانو ثانيه با استفاده از نرم افزار گرومكس شبيه سازي شدند. يافته ها: جذر ميانگين مربع انحراف هاي RMSD، تغييرهاي شعاع ژيراسيون و سطح قابل دسترس حلال نشان مي دهند كه تغييرهاي ساختاري و سستي مونومر AB (1-42) و استعداد آن در تجمع بيش تر از مونومر AB (1-40) است. نتيجه گيري: مقايسه سطح قابل دسترس حلال نشان مي دهد هيدروفوبيسيتي نقش مهمي در ايجاد كانفورماسيون معيوب مونومر AB (1-42) دارد. ساير خواص از جمله سستي ساختاري نيز AB (1-42) را مستعد تجمع و ايجاد بيماري آلزايمر نشان مي دهند.

Aim and background: Pathological studies have suggested that formation of fibrous plaques and accumulated masses of amyloid beta peptides in central nervous system is one of the causes to Alzheimerʹs disease. Since these diseases depend on conformational structure of protein, we investigate initial conformational changes of AB (1-42) and AB (1-40 by molecular dynamic simulations in this paper. Materials and methods: The solution NMR structures of AB (1-42) and AB (1-40) (protein data bank: 1IYT &1BA4) was chosen as a template for comparative modeling. All simulations and data analysis were performed by GROMACS program with the united-atom protein force field. The final sampling simulations were 20-ns MD simulations, 310K and constant pressure (1 bar). Results: The results of RMSD, radius of gyration and solvent accessible surface area showed that structural changes, flexibility and the propensity to aggregation of AB (1-42) is more than AB (1-40). Conclusions: The solvent accessible surface area show the hydrophobicity interaction have important role in aggregation and creation of deformed structures. Our data showed that AB (1-42) have critical role in the development of Alzheimerʹs disease