طراحی واکسن برای ویروس کووید- ۱۹ در محیط in-silico

در موضوع طراحی مولکول عمدتا سه موضوع کرونا ویروس و بیوانفورماتیک و داکینگ مولکولی مطرح است که در ابتدا باید به اختصار توضیحاتی در این موارد داده شود . گروهی از ویروسها متعلق به خانواده ویروسی کروناویریده هستند که از طریق ایجاد عفونت دستگاه تنفسی در پرندگان و پستانداران، ایجاد بیماری میکنند که ما در این مقاله اختصاصا درمورد گونه کووید- ۱۹ بحث میکنیم که اولین بار در سال ۲۰۱۹ در ووهان چین شناسایی شد . این نوع از کرونا ویروس میتواند در سیستم تنفسی و سیستم عصبی و سیستم گوارشی و سیستم قلبی و عروقی ایجاد بیماری کند . بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار در زیست شناسی مولکولی است که در توالی یابی ژنوم و داکینگ مولکولی و طراحی دارو و تجزیه و تحلیل بیان ژن و پروتئین و ... کاربرد دارد . داکینگ مولکولی مدل سازی از ساختار کواترنر مجتمع ها است که توسط دو یا چند ماکرومولکول بیولوژیکی متقابل ایجاد میشود و هدف آن پیش بینی ساختار سه بعدی مجتمع های پروتئین-پروتئین یا نوکلئوتید-پروتین است . هدف از این مقاله طراحی مولکولی برعلیه پروتئین اسپایک کووید- ۱۹ با استفاده از بیوانفورماتیک و داکینگ مولکولی است .در این چکیده با استناد به مقالات و پایگاه داده های ایمونوانفورماتیکی ازجمله vaxigen , viprbc , uniprot , ………. با بررسی میزان آنتی ژنیسیتی و ایمونوژنیسیتی و آلرژنیسیتی و میزان اثر ان در جامعه هدف و نرم افزار AUTODUCK پپتید طراحی شده است .گیرنده ACE۲ انسانی (PDB ID ۱R۴۲) ۲۶ به عنوان پروتئین گیرنده برای مطالعه اتصال مولکولی قطعه پروتئین سنبله با گیرنده آن در میزبان انسان در نظر گرفته می شود . با استفاده از سرور وب ClusPro۲۷ ، ساختار اتصال زنجیره ای از گیرنده ACE۲ انسانی با قطعه پروتئین سنبله SARS-coV-۲ با انرژی اتصال - ۷۷۹.۸ کیلو کالری/مول متصل می شود . وقتی پروتئین گیرنده ACE۲ با قطعه پروتئین S متصل می شود ، تغییر شکل می دهد اسیدهای آمینه موجود در محل تحریف شده ACE۲ عبارتند از ASP۱۳۶ ، ASN ۱۳۷ ، PRO ۱۳۸ ، GLN۱۳۹ و اسیدهای آمینه متقابل قطعه پروتئین سنبله GLN ۴۰۳ ، LYS ۴۵۱ و ASP ۴۱۶ از مولکولی مطالعه اتصال ، یک شکل ساختاری سه بعدی با تمرکز بیشتر بر روی رابط پروتئین ACE۲-S ، در فایل تکمیلی S۱ ارائه شده است. تجزیه و تحلیل دقیق تماسهای بین مولکولی (ICs) و لیستی از اسیدهای آمینه که در محل های برهم کنش پروتئین و پروتئین قطعه پروتئین سنبله با گیرنده ACE۲ وجود دارد ، انجام شده است و در فایل تکمیلی S۱ قابل دسترسی است. ساختار محدود قطعه پروتئین سنبله SARS CoV۲ با پروتئین گیرنده ACE۲ به عنوان هدف درمانی برای درمان در SARS-coV-۲ نظر گرفته می شود .ابتدا باید توالی پروتین مورد نظر از پایگاه اطلاعاتی VIPR بدست میامد سپس با استفاده از پایگاه اطلاعاتی VAXIJEN با وارد کردن توالی آمینواسیدهای آن میزان آنتی ژنتیسیته آن بررسی گردید. سپس باید اپی توپ های سلول های T را با استفاده از پپتیدها شناسایی شود برای این کار از پایگاه اطلاعاتی NETCTL پپتیدهایی که توانایی شناسایی شدن توسط سلول های T را دارند استخراج شود سپس میزان اتصال اپی توپ ها را به آلل های مختلف MHC۱ & MHC۲ براساس IC۵۰ درپایگاه اطلاعاتی IEDB بررسی شود در آخر میزان ایمونوژنسیتی و میزان اثربخشی پپتید طراحی شده را در جمعیت مورد نظر در پایگاه اطلاعاتی IEDB بررسی شود زیرا میزان آنتی ژنیسیته HLA ها در هر جمعیت منحصر بفرد است . قسمت دیگر این تحقیق داکینگ مولکولی از که برای این کار ابتدا باید ساختار ۳ بعدی پروتئین و لیگاند مورد نظر را از پایگاه اطلاعاتی PDB بدست میاید و با وارد کردن فرمت PDB هر کدام در پایگاه اطلاعاتی PATCHDOCK بهترین نوع اتصال را بدست آورده و بااستفاده از نرم افزار AUTODOCK VINA بهترین حالت ممکن را طراحی می شود .