بررسي برهم‌كنش بين نانوعملگر پريفولديني و محموله بيماري‌زاي ديمر آميلوئيد بتا به روش ديناميك مولكولي

Study of interaction between prefoldin nano actuator and amyloid beta dimeric pathogenetic cargo with MD simulation

بيماري آلزايمر شايع‌ترين نوع زوال عقل است. پپتيد‌هاي آميلوئيد بتا نقش كليدي را در آسيب‌شناسي بيماري آلزايمر عهده‌دار هستند و تحقيقات اخير نشان داده است كه اليگومرهاي آميلوئيد بتا سمي‌ترين جز آن هستند. در بين اليگومرها، نوع ديمر با توجه به ماندگاري بالا در مقايسه با ديگر انواع، داراي اثرات سمي بيشتري مي‌باشد. پريفولدين يك چپرون مولكولي است كه از تجمع پروتئين‌هايي كه اشتباه تاخورده‌اند جلوگيري كرده و نشان داده شده است كه مي‌تواند به‌عنوان يك نانوعملگر نيز ايفاي نقش كند. در اينجا ما به بررسي برهم‌كنش بين نانوعملگر پريفولديني و نانو محموله‌ بيماري‌زا ديمر در ابعاد مولكولي پرداختيم كه بدين منظور شبيه‌سازي ديناميك مولكولي تمام اتم در محيط حلال صريح در دماي فيزيولوژيك انجام گرفت. بعد از تصويرسازي از نتايج و همچنين بررسي فواصل اتمي بين اتم‌هاي نانوعملگر و محموله بيماري‌زا مشخص شد كه دو بازو از شش بازوي عملگر توانسته‌اند محموله را در برگيرند و با آن در طول مدت زمان شبيه‌سازي، پيوندهاي هيدروژني برقرار كنند. همچنين با بررسي اثرات آب‌گريزي بين آمينواسيدهاي آب‌گريز در محموله و نانوعملگر مشخص شد آب‌گريزي تأثير مثبتي در پايداري اتصال دو بازوي پيوند يافته با محموله داشته است. پژوهش حاضر، پريفولدين را به‌عنوان يك عامل مهاركننده براي اليگومر نوع ديمر از آميلوئيد بتا معرفي مي‌كند كه مي‌تواند در درمان بيماري آلزايمر بسيار مؤثر باشد.

Alzheimer is the most common form of dementia. Amyloid beta peptides play a key role in the pathology of Alzheimer and the recent surveys have demonstrated that amyloid beta oligomers are the most toxic component of them. Among oligomers, considering the high durability of dimer in comparison to other kinds, it has more toxic effects. Prefoldin is a molecular chaperone which prevents accumulation of misfolded proteins. Prefoldin is demonstrated that it can also operate as a nano actuator. In this article, we investigate the interaction between the prefoldin nano actuator and dimeric pathogenic nano cargo in molecular dimensions, hence the allatom molecular dynamic simulation in explicit solvent were performed at physiological temperature. Visualizing the results and investigating the atomic distance between nano actuator and pathogenic nano cargo revealed that two arms of six arms of prefoldin nano actuator have been able to capture cargo and during the simulation they have made hydrogen bonds. Furthermore, investigating the hydrophobic effects between the hydrophobic amino acids in the cargo and nano actuator revealed that these effects have positively affected the stability of the binding between arms and the cargo. This article introduces the prefoldin as an inhibitor factor for dimeric oligomer from amyloid beta.