طراحی ساختار پروتئینی آنزیم رانپیرناز به عنوان ایمنوتوکسین براساس ریبونوکلئاز پانکراتیک گاوی با استفاده از مطالعات دینامیک و استاتیک مولکولی

ریبونوکلیازها خانواده تخریب کننده RNA هستند که در حال حاضر به شکل وسیعی به خدمت سلامت انسان آمده اند. ریبونوکلیاز پانکراتیک گاوی به عنوان قویترین و رانپیرناز به عنوان نفوذپذیر ترین ریبونوکلیاز به سلول پستانداران شناخته می شوند. پروتئین ویژه ممانعت کننده فعالیت ریبونوکلیازی7 (RI) و عدم توانایی نفوذ آنزیم ریبونوکلیاز پانکراتیک گاوی، مانع بزرگ استفاده از این ریبونوکلیاز، به منظور ساخت ایمنوتوکسین هاست. از اینرو در این مطالعه، با بررسی ویژگیهای پروتئینی ریبونوکلیاز پانکراتیک گاوی، مسیر ویژه‌ای به منظور مهندسی آنزیم رانپیرناز با ویژگیهای همچون فرار از RI، افزایش نفوذپذیری و افزایش سمیت سلولی و پایداری آنزیم با توجه به ساختار ریبونوکلیاز پانکراتیک گاوی طراحی گردید. بدین منظور، ساختار سوم مربوط به پروتئین‌های ریبونوکلیاز پانکراتیک گاوی، رانپیرناز و ممانعت کننده فعالیت ریبونوکلیازی از سرور PDB استخراج و سپس با استفاده از سرور آنلاین ClusPro داکینگ صورت گرفت. پیوندهای N-O کمتر از 5/3 آنگستروم بین آنزیم ها و RI با استفاده از نرم افزار PyMOL استخراج و در نهایت آمینواسیدهای کاندید شناسایی شدند. پس از طراحی آنزیم جهش یافته، بررسی اتصال آنزیم با RI توسط دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد رانپیرناز با 4 جهش لیزین 45، 49 و 55 به آرژنین و سرین 72 به آلانین دارای سمیت سلولی بالاتر نسبت به آنزیم طبیعی بوده و همچنین با توجه به عدم اتصال در محیط دینامیک مولکولی قابلیت فرار از RI را دارد. این پروتئین براساس آنالیزهای RMSD، RMSF و شعاع ژراسیون به شکل کاملا پایدار بوده و می تواند در تحقیقات تولید ایمنوتوکسین ها بکار گرفته شود.