اثر طول و توالی لینکر بر ساختار و پایداری پروتئین همجوشی mGLP-1-DARPin برای درمان دیابت نوع 2: یک مطالعه محاسباتی

پپتید شبه گلوکاگون-1 (GLP-1) یک پپتید امیدوارکننده برای درمان دیابت نوع-2 (T2DM) است. با این حال، پتانسیل استفاده درمانی از GLP-1 به دلیل نیمه عمر بسیار کوتاه آن محدود شده است. در این تحقیق، یک پروتیین همجوشی متشکل از پپتید شبه گلوکاگون-1 تغییر یافته مقاوم به پروتیاز (mGLP-1) و دارپین متصل شونده به آلبومین سرم انسانی (HSA-DARPin) که با استفاده از لینکرهای انعطاف پذیر و لینکرهای سخت مارپیچ به یکدیگر متصل شده اند برای افزایش نیمه عمر این پپتید دارویی طراحی گردید.

ساختارهای اولیه و ثانویه پروتیین های همجوشی طراحی  شده به روش محاسباتی با ابزارهای بیوانفورماتیکی مطالعه و ویژگی های اساسی آنها پیش بینی شد. مدل سه بعدی با استفاده از سرور TrRosetta از پروتیین های همجوشی ایجاد و داکینگ مولکولی بین پروتیین همجوشی و گیرنده های مورد نظر با استفاده از سرور ClusPro انجام شد.

بررسی ساختارهای حاصل نشان داد که لینکر 3(EAAAK) بهترین ساختار و پایداری را به پروتیین همجوشی طراحی شده می دهد، و پروتیین همجوشی می تواند ساختار اصلی مولکول های GLP-1 و دارپین را حفظ کند. نتایج داکینگ پروتیین-لیگاند تایید کننده اتصال بین پروتیین همجوشی طراحی شده با گیرنده های مورد نظر بود.

در تولید پروتیین های همجوشی جدید، نمایش و تایید این که هر دمین از ساختار طراحی شده باید به اندازه همولوگ طبیعی آن پایدار و به طور موثر کارآمد باشد ضروری به نظر می رسد. نتایج این مطالعه نشان داد که پروتیین همجوشی mGLP-1-(EAAAK)3-DARPin می تواند در مهندسی پایداری و افزایش نیمه عمر داروی پپتیدی GLP-1 در ترکیب با دارپین متصل شونده به آلبومین سرم انسانی بطور موثر مورد استفاده قرار گیرد.