دسته بندی اسید های آمینه ی هلیکس های غشایی در پروتئین انتقال دهنده ی سروتونین انسانی

پروتئین انتقال دهنده ی سروتونین انسانی (5-HTT) اهمیت بالایی در مطالعات طراحی دارو دارد و به تازگی شش ساختار حاصل از کریستالو گرافی از آن در دسترس قرار گرفته است. در این پژوهش با استفاده از دو مورد از این ساختار ها و دو مدل ساخته شده به روش همولوژی، به مطالعه ی ترکیب اسید های آمینه ی 5-HTT پرداخته شده است تا درک بهتری از نقش ساختاری و عملکردی هلیکس های غشایی در انتقال دهنده ها، و هم چنین مزایا و معایب استفاده از مدل های همولوژی در این مطالعات مشخص شود.
ابتدا نواحی هلیکس های غشایی در 5-HTT به وسیله ی نمودار هیدروپاتی کایت و دولیتل مشخص شد. سپس اسیدهای آمینه ی هلیکس های غشایی با استفاده از روشی نوین بر مبنای موقعیت رزیدو ها نسبت به غشای لیپیدی به 4 دسته (رو به لیپید، رو به لومن، راست و چپ) تقسیم شدند. هم چنین دو مدل سه بعدی از 5-HTT نیز با استفاده از نرم افزار MODELLER و بر اساس الگو هایی با شباهت 38 و 60 درصد ساخته شد.
یافته های پژوهش: با استفاده از روش دسته بندی ابداعی توانستیم نتایج جدید و جالبی در مورد نحوه توزیع رزیدو های مختلف در ساختار انتقال دهنده ی سروتونین انسانی به دست آوریم. به طور مثال، علی رغم آن که اکثر رزیدوهای آب گریز هلیکس ها در دسته ی رو به لیپید قرار دارند، درصد قابل توجهی از آن ها در دسته ی رو به لومن حضور دارند. رزیدو های ایزو لوسین، لوسین، والین، ترئونین، آلانین و فنیل آلانین به ترتیب بیش ترین فراوانی را در دسته ی رو به لیپید دارند. بنا بر این الگوهای سه بعدی جایگیری این رزیدو ها، تعیین کننده بیشتر بر هم کنش های میان لیپید های غشایی و پروتئین و نقش این بر هم کنش ها است.
بر اساس ضرایب همبستگی، ترکیب رزیدو های دسته های رو به لیپید و راست پروتئین بیش ترین شباهت را به یکدیگر دارد. این نکته پیشنهاد می دهد که هلیکس های غشایی احتمالا در تغییر کنفورماسیون ناشی از باز و بسته شدن انتقال دهنده، دستخوش چرخش می شوند. هم چنین مقایسه ی ساختارهای حاصل از کریستالو گرافی با مدل ها نشان می دهد استفاده از الگویی با شباهت 38% برای مدل سازی همولوژی پروتئین های انتقال دهنده، هلیکس های غشایی را به نحو نامناسبی مدل می کند. این یافته ها می توانند در درک بهتر ساختار و عملکرد هلیکس های غشایی پروتئین های انتقال دهنده موثر باشند.