fa بررسی قابلیت اتصال پپتیدهای ضدمیکروبی به پروتئینspike ویروس کرونا با روش داکینگ و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی بیوانفورماتیک Bioinformatics پژوهشي اصیل Original Article <div style="text-align: justify;"><span style="line-height:2;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="color:#000000;"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA">مقدمه:</span></b><span lang="FA"> از زمان شروع سال 2020، </span><span dir="LTR">SARS-CoV-2</span> <span lang="FA">به طور قابل توجهی باعث بیماری تعداد زیادی از افراد شده و تحقیقات گسترده</span><span lang="FA">‌ای را به سوی خود جلب کرده است. پپتیدهای ضد میکروبی به دلیل ایمنی، کارایی و ویژگی منحصر به فرد خود به عنوان یک راه امیدوارکننده برای درمان پاتوژن‌های ویروسی در حال ظهور شناخته می‌شوند.</span></span></span><br> <span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA">روش:</span></b><span lang="FA"> در این مطالعه ابتدا 104 پپتید طبیعی ضدمیکروبی از پایگاه</span><span lang="FA">‌</span><span lang="FA">های داده </span><span dir="LTR">APD</span> <span lang="FA">انتخاب شدند. سپس با سرور </span><span dir="LTR">pepfold3</span> <span lang="FA">ساختار سوم پپتیدها مدل‌سازی شد. ساختارها پس از اصلاح و بهینه‌سازی آماده عملیات داکینگ شدند. متعاقباً داکینگ پپتید-پروتئین با نرم‌افزار اتوداک وینا انجام شد. بهترین کمپلکس پپتید-پروتئین که انرژی اتصال مناسبی در خروجی داکینگ داشت برای شبیه</span><span lang="FA">‌</span><span lang="FA">سازی مولکولی با برنامه گرومکس انتخاب شد. شبیه</span><span lang="FA">‌</span><span lang="FA">سازی به مدت 100 نانوثانیه در دمای 310 درجه کلوین و </span><span dir="LTR">pH:7</span> <span lang="FA">انجام شد. از میدان نیروی </span><span dir="LTR">gromos54a7</span> <span lang="FA">و مدل آب </span><span dir="LTR">spc</span> <span lang="FA">به عنوان حلال استفاده گردید.</span></span></span><br> <span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA">نتایج:</span></b><span lang="FA"> نتایج به دست آمده از دینامیک مولکولی، پایداری ساختار کمپلکس‌ها و محاسبات انرژی را بررسی می‌کند. آنالیزهای </span><span dir="LTR">RMSD</span><span lang="FA">، </span><span dir="LTR">RMSF</span><span lang="FA">، شعاع ژیراسیون و </span><span dir="LTR">SASA</span> <span lang="FA">نشان داد که کمپلکس پپتید-پروتئین در طی شبیه‌سازی پایدار است و آنالیزهای </span><span dir="LTR">LJ</span><span lang="FA">، </span><span dir="LTR">CL</span><span lang="FA">، </span><span dir="LTR">HBond</span> <span lang="FA">و </span><span dir="LTR">&Delta;G</span> <span lang="FA">جهت محاسبه انرژی بین پپتید و پروتیئن </span><span dir="LTR">Spike</span> <span lang="FA">انجام شد.</span></span></span><br> <span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="AR-SA">نتیجه‌گیری:</span></b><span lang="AR-SA"> نتایج مطالعه نشان داد که پپتیدهای ضدمیکروبی می</span><span lang="AR-SA">‌</span><span lang="AR-SA">توانند به عنوان مهارکننده و با انرژی اتصال مطلوبی به پروتئین</span> <span lang="AR-SA">&nbsp;اسپایک </span><span dir="LTR">SARS-CoV-2</span> <span lang="AR-SA">متصل شوند و در نتیجه، این پپتیدها می‌توانند برای مطالعات درمانی و تجربی </span><span dir="LTR">Covid-19</span> <span lang="AR-SA">استفاده شوند.</span><span dir="LTR" style="font-size:12.0pt"></span></span></span><br> <span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span lang="FA"><span style="font-family:"B Mitra""></span></span></span></span></span></span></span><br> &nbsp;</span></div> <div style="text-align: justify;"><span style="line-height:2;"><span style="color:#000000;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:Tahoma;"><b>Introduction:</b> Since the start of 2020, SARS-CoV-2 has infected a significant number of individuals, prompting extensive research. Antimicrobial peptides can be considered as a promising treatment for emerging viral pathogens due to their safety, efficacy, and specificity. <span style="font-family:"Times New Roman",serif"></span><br> <b>Method:</b> In this study, first, 104 natural antiviral peptides were chosen from APD databases.&nbsp; Then, the third structure of proteins was modeled by PEP-FOLD 3 server. The structures were refined and optimized for docking operation. Subsequently, peptide-protein docking was performed using AutoDock Vina. The most favorable peptide-protein complex, chosen based on binding energy, was employed for molecular simulation using GROMACS. The simulation was carried out for 100 ns at 310&deg; K and pH=7. Gromos54a7 force field was used in this study and the SPC water model was used as solvent.<br> <b>Results:</b> The obtained results from molecular dynamics examine the stability of complex structure and energy calculations. RMSD, RMSF, radius of gyration, and SASA analyses indicate the stability of the peptide-protein complex during the simulation. Additionally, LJ, CL, HBond, and &Delta;G analyses were conducted to calculate the energy interactions between the peptide and the Spike protein.<br> <b>Conclusion:</b> The results indicate that antimicrobial peptides can effectively bind to the SARS-CoV-2 spike protein, acting as inhibitors with a favorable binding energy. Consequently, these peptides can be employed for therapeutic and experimental studies of COVID-19.</span></span></span></span></div> پپتید ضدمیکروبی, پروتئین اسپایک, شبیه سازی دینامیک مولکولی, داکینگ, کووید-19 Antimicrobial peptide, Spike protein, Molecular dynamics simulation, Docking, COVID-19 386 399 http://jhbmi.ir/browse.php?a_code=A-10-1065-1&slc_lang=fa&sid=1 Sara Mortezaali سارا مرتضی علی sarah.mortezaali@gmail.com 10031947532846009576 10031947532846009576 No MSc. in Microbial Biotechnology, Department of Biotechnology, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran کارشناسی ارشد زیست فناوری میکروبی، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران Mahboobeh Zarrabi محبوبه ضرابی mzarrabi@alzahra.ac.ir 10031947532846009577 10031947532846009577 Yes Ph.D. in Biophysics, Assistant Professor, Department of Biotechnology, Faculty of Biological Sciences, Alzahra University, Tehran, Iran دکترای بیوفیزیک، استادیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران