مدل سازی و مطالعه بیوانفورماتیکی کانال های سدیمی وابسته به ولتاژ نوع انسانی

تعیین ساختار سوم پروتئین ها با استفاده از روش کریستالوگرافی اشعه X ، روشی زمان بر بوده که نیازمند تسهیلات خاص و اپراتور های متخصص می باشد. تعیین ساختار سوم با استفاده از روش های بیوانفورماتیک برای مطالعات آزمایشگاهی و به ویژه اکتشاف داروها و ارتباطات تکاملی ارزشمند است. در مطالعه حاضر با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی و پایگاه های اطلاع رسانی، ساختارهای سوم انواع کانال های سدیمی انسان تعیین و ارتباطات تکاملی آن ها بررسی شد .
توالی های آمینو اسیدی کانال های سدیمی از Uniprot به دست آمد و از SWISS-MODEL جهت پیشگویی ساختار سوم استفاده شد. ساختار سوم این کانال ها با استفاده از نرم افزار SWISS-MODEL با استفاده از الگوریتم تعریف شده برای Protein BLAST ، پیشگویی شدند . ساختارهای پیشگویی شده با استفاده از نرم افزار Molegro Virtual Viewer تصویربرداری شد. برای تعیین ارتباطات تکاملی انواع کانال های سدیمی از نرم افزار Mega 5 جهت رسم درخت فیلوژنی براساس توالی کانال ها، استفاده شد. شناسایی ارتباطات متقابل کانال های سدیمی وابسته به ولتاژ از طریق نرم افزار String db صورت گرفت .
بر اساس اطلاعات پایگاه داده-های نورون، 9 نوع کانال یونی سدیم در انسان وجود دارد که به صورت SCN1A-5A و SCN8A-11A نام گذاری می-شوند . نرم افزار SWISS-MODEL تنها قادر به پیشگویی برخی دمین های کانال های سدیمی با درصد شناسایی بالا می باشد. درصد یکسانی توالی ها برای هر کانال های سدیمی وابسته به ولتاژ متفاوت و از 57/16 درصد (SCN4A) تا 100 درصد (برای SCN2A و SCN5A) متغیر بود. نتایج حاصل از انجام هم ترازی توالی ها (BLAST) و ترسیم درخت فیلوژنیک، حاکی از آن است که پروتئین کانال سدیمی حیواناتی نظیر شامپانزه، میمون و گوریل نسبت به سایر جانوران، دارای درصد تشابه توالی بیشتری با انسان هستند .
در اغلب موارد SWISS-MODEL برای پیشگویی ساختار سه بعدی پروتئین های کانال سدیمی مناسب نمی باشد. بنابراین پیشنهاد می شود که در مدل-های آزمایشگاهی مطالعات کانال های سدیمی و طراحی یا ارزیابی داروها بهتر است از حیوانات فوق الذکر استفاده شود. در این صورت نتایج حاصل از کارآزمایی های حیوانی قابلیت تعمیم بیشتری به انسان خواهند داشت .