یافتهوین در علوم های نستی، جلد زی5 ، شمارۀ2 : 182 - 168 Nova Biologica Reperta 5 (2): 168-182 (2018) طر اح ی يکپتيد پ چهار اس ي دآم ي نه ا ی نو ي ن برا ی مهار دوم ي نBIR3 پروتئينXIAP به وس ي لة شب ي ه ساز ی د ي نام ي ک مولکول ی فاطمه م ی ر احمد ی بابا حیدر ی 1 و کر ی مهنام م 2 ، 1 * در ی افت: 23 / 3 / 1396 / ویرایش: 8 2 / 11 / 6 139 / پذ ی رش: 9 / 12 / 1396 / نتشار ا: 29 / 6 / 1397 1 گروه ز ی ست شناس ی، انشکدة د علوم،نشگاه دا شهرکرد، شهرکرد، ا ی ران 2 فناوری مرکز پژوهشی ن شهرکرد، شهرکردنشگاهنو، دا ا، ا ی ران * مسئولبات مکات: mahnam.karim@sci.sku.ac.ir چک ي ده. پروتئ ی نXIAP یک یعضا از ا ی پروتئ ی ن ها یارکننده مه آپوپتوز یا مرگ برنامه ر ی ز ی شده ی اختهنوادهخا( IAP ) . پروتئ است ی نXIAP نقشارزش با ی در مهار آپوپتوز باز ی م ی کند وبرگ در ی رند ة سه دوم ی نBIR ( Baculoviral IAP Repeat است. دوم) ی نعنین ین پروتئی سوم ایBIR3 به طور مستق ی م به پایانهN پروتئین کاسپاز9 متصل م ی شود و آپوپتوز مهار را م ی کندشان . ن داده شده چهار است که اس ی دآم ی نه پا ی ان ةN پروتئینSMAC عنی یAVPI م یند توان بهBIR3 ند و متصل شو مهار کنند آن رابرا و بنا ی ن، آپوپتوز را به راه اندازند. در این پژوهش15 پ پ تید ب ه دوم ی نBIR3 داک شده اندپس و س10 نانوثان ی ه شب ی ه ساز ی د ی نام ی ک مولکول ی رو ی هر مپلکس ک به دست آمده از داک ی نگنجا ا مز روش مکانپس ا شد. س ی ک مولکول ی پواز ی بولتزمن سطح درترس دسل حل( MM/PBSA برا) یآورد برل آزادتصا انرژی ا پت پ ی دها به دومینBIR3 ه شد.ستفاد ا نتا ی ج روشMM/PBSA هماهنگ ی نسب ی روش داک با ی نگ وهماهنگ ی خوب ی با نتا ی ج تجرب یاشتند. موجود د ن تا ی جشان ن داد که بهتر ی نپت پ ی د ها با کمتر ی نتصال انرژی آزاد ا عبارت اند ازATPF وAKPW وARPF . ین همچنرس بر ی پیوندها یپتیدها این پ میان و دوم ی نBIR3 ی در ساختار نهای مپلکس ک ها کرد که لوسین آشکار307 ترئون و ی ن308 امات گلوت و314 روزین و تی324 دومینBIR3 برا یپتتصال پ ا ی دهاور ضر ی هستند. نتا ی ج تفک ی ک انرژی آزاد و تع یی ن سهم باق ی مانده ها ی شکاف دومینBIR3 درتصال به ا اینپتیدها پ در طول شب ی ه ساز یگ با نتایجیز هماهن ن پ ی ش ی ن بود و نقش همان باق ی مانده ها راتصال در اشان ن م ی دادین . همچن گرا ی ش بال ی ا ی نپت پ ی دها نسبتعیپتید طبی به پ( (AVPI و مقا ی سه آنها باپتیدها سایر پ آشکار م ی کند کهپتید وثبت در جایگاه دوم پجود بار م وجود و گروه ه یفوب درو آروماتیک در جا ی گاهپتیدتصال پعث افزایش قدرت اپتید با چهارم پ م ی شود. واژه ها ی کل ي د ی. آپوپتوز، پروتئین، داک ی نگ، روش مکان ی ک مولکول ی و پواز ی بولتزمن- سطح درترس دسل حل، سرطان Designing a new tetrapeptide to inhibit the BIR3 domain of the XIAP protein via molecular dynamics simulations Fateme Mirahmadi-Babahaidary & Karim Mahnam 1,2* Received 13.7.2017/ Revised 17.02.2018/ Accepted 28.02.2018/ Published 20.09.2018 1 Department of Biology, Faculty of Science, Shahrekord University, Shahrekord, Iran 2 Nanotechnology Research Center, Shahrekord University, Shahrekord, Iran * Correspondent author: mahnam.karim@sci.sku.ac.ir Abstract. The XIAP protein is a member of apoptosis proteins family. The XIAP protein plays a central role in the inhibition of apoptosis and consists of three Baculoviral IAP Repeat domains. The BIR3 domain binds directly to the N- terminal of caspase-9 and therefore it inhibits apoptosis. N-terminal tetrapeptide region of SMAC protein can bind to BIR3, inhibit it and subsequently induce apoptosis. In this study, fifteen tetrapeptides were docked into the BIR3 domain and then 10 ns molecular dynamics simulations were performed on each of the BIR3-peptide complex obtained from docking. MM/PBSA method was subsequently used to calculate the binding free energy of peptides to BIR3. The results of MM/PBSA method were in good coordination with docking and existing expermental results. The results showed the most potent peptides with the lowest binding free energy for binding to BIR3 included ATPF, AKPW and ARPF peptides. Also, investigation of bonds between these peptides and BIR3 domain in the final structure of complexes showed that Leu 307, Thr 308, Glu 314 and Tyr 324 of the BIR3 domain were essential for binding of peptides. Energy decomposition results for binding these peptides to the BIR3 domain during MD simulation was inconsistent with previous results and approved the roles of the same residues. The higher affinity of these peptides relative to native peptide (AVPI) and comparing them with other peptides revealed that the existence of positive charge in the second position and the existence of the aromatic group in the fourth position led to more binding affinity. Keywords. apoptosis, cancer, docking, MM/PBSA method, 168/168 Downloaded from nbr.khu.ac.ir at 3:02 IRST on Wednesday October 9th 2019 [ DOI: 10.29252/nbr.5.2.168 ]