fa اثر طول و توالی لینکر بر ساختار و پایداری پروتئین همجوشی mGLP-1-DARPin برای درمان دیابت نوع 2: یک مطالعه محاسباتی دارو سازی پژوهشي اصیل Original Research <table align="right" class="Table" dir="rtl" style="width:596px; border-collapse:collapse; margin-left:9px; margin-right:9px" width="596"> <tbody> <tr> <td style="width: 596px; padding: 0in 7px; height: 1px; text-align: justify;" valign="top"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:12pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><strong><span lang="AR-SA"><span style="letter-spacing:-.1pt">مقدمه:</span></span></strong> <span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">پپتید شبه گلوکاگون-1 (</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">GLP-1</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">) یک پپتید امیدوارکننده برای درمان دیابت نوع-2 (</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">T2DM</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">) است. با این حال، پتانسیل استفاده درمانی از </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">GLP-1</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt"> به دلیل نیمه‌عمر بسیار کوتاه آن محدود شده است. در این تحقیق، یک پروتئین همجوشی متشکل از پپتید شبه گلوکاگون-1 تغییر یافته مقاوم به پروتئاز (</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">mGLP-1</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">) و دارپین متصل شونده به آلبومین سرم انسانی (</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">HSA-DARPin</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">) که با استفاده از لینکرهای انعطاف‌پذیر و لینکرهای سخت مارپیچ به یکدیگر متصل شده‌اند برای افزایش نیمه عمر این پپتید دارویی طراحی گردید.</span></span><span lang="AR-SA"><span style="color:black"></span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:12pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><strong><span lang="AR-SA"><span style="letter-spacing:-.1pt">مواد و روش &shy;ها:</span></span></strong> <span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">ساختارهای اولیه و ثانویه پروتئین‌های همجوشی‌ طراحی</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">&shy;&nbsp;</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">شده به روش محاسباتی با ابزارهای بیوانفورماتیکی مطالعه و ویژگی‌های اساسی آنها پیش‌بینی شد. مدل سه‌بعدی با استفاده از سرور </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">TrRosetta</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt"> از پروتئین</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">‌</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">های همجوشی ایجاد و داکینگ مولکولی بین پروتئین همجوشی و گیرنده‌های مورد نظر با استفاده از سرور </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">ClusPro</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt"> انجام شد.</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"></span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:12pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><span lang="AR-SA"><span style="letter-spacing:-.2pt"><strong>یافته &shy;ها:</strong> </span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">بررسی ساختارهای حاصل نشان داد که لینکر </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">3</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">(</span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">EAAAK</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">) بهترین ساختار و پایداری را به پروتئین همجوشی طراحی‌شده می‌دهد، و پروتئین همجوشی می‌تواند ساختار اصلی مولکول‌های </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">GLP-1</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt"> و دارپین را حفظ کند. نتایج داکینگ پروتئین-لیگاند تأیید کننده اتصال بین پروتئین همجوشی طراحی&shy; شده با گیرنده‌های مورد نظر بود.</span></span><span lang="AR-SA"><span style="letter-spacing:-.2pt"></span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:12pt"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><strong><span lang="AR-SA"><span style="letter-spacing:-.2pt">بحث و نتیجه &shy;گیری:</span></span></strong> <span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">در تولید پروتئین‌های همجوشی جدید، نمایش و تأیید این که هر دمین از ساختار طراحی‌شده باید به اندازه همولوگ طبیعی آن پایدار و به طور مؤثر کارآمد باشد ضروری به نظر می‌رسد. نتایج این مطالعه نشان داد که پروتئین همجوشی </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">mGLP-1-(EAAAK)3-DARPin</span></span><span style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt"> می‌تواند در مهندسی پایداری و افزایش نیمه عمر داروی پپتیدی </span></span><span dir="LTR" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt">GLP-1</span></span><span lang="FA" style="font-size:10.0pt"><span style="letter-spacing:-.3pt"> در ترکیب با دارپین متصل شونده به آلبومین سرم انسانی بطور موثر مورد استفاده قرار گیرد.</span></span></span></span></span></span></td> </tr> </tbody> </table> <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:8.5pt"><span style="line-height:17pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><i><span style="font-size:13.0pt">Background:</span></i></b> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:#222222">Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) is a promising peptide for the treatment of type 2 diabetes mellitus. However, the potential for therapeutic use of native GLP-1 is limited due to its extremely short half-life (a few minutes). In this research, a modified protease-resistant glucagon-like peptide-1 (mGLP-1) and a human serum albumin-binding DARPin connected by flexible and helical rigid linkers were designed to increase the half-life of this therapeutic peptide.</span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:8.5pt"><span style="line-height:17pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><i><span style="font-size:13.0pt">Materials and Methods:</span></i></b> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:#222222">In this study, the primary and secondary structures of designed fusion proteins were computationally studied, and some of their properties were predicted. The 3D model of the fusion proteins was created using the trRosetta server, and molecular docking between the fusion proteins and their respective receptors was conducted in the ClusPro server.</span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:8.5pt"><span style="line-height:17pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><i><span style="font-size:13.0pt">Results:</span></i></b> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:#222222">The results showed that the helical rigid linker (EAAAK)3 produced the best structure and stability for the designed fusion protein, and the fusion protein could preserve the original structure of the GLP-1 and DARPin molecules. The results of protein-ligand docking confirmed the interaction of fusion proteins with respectable receptors.</span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:8.5pt"><span style="line-height:17pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><i><span style="font-size:13.0pt">Conclusion:</span></i></b> <span lang="EN" style="font-size:12.0pt"><span style="color:#222222">When developing new fusion proteins, displaying and validating the domains of the designed structure is essential for comparing the efficiency and functionality with its natural homolog. The results of this study demonstrated that the mGLP-1-(EAAAK)3-DARPin fusion protein could be used in stability engineering to increase the half-life of the GLP-1 peptide drug in combination with HSA-binding DARPin.</span></span></span></span></span><br> <span style="font-size:7pt"><span style="font-family:Arial,sans-serif"><span style="color:black"><span style="font-size:10.0pt"></span></span></span></span></div> پپتید شبه گلوکاگون 1, پروتئین همجوشی, دارپین, دیابت نوع 2, سرم آلبومین انسانی DARPin, Fusion protein, Glucagon-like peptide-1, Human serum albumin, Type 2 diabetes mellitus 26 47 http://yafte.lums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3366-1&slc_lang=fa&sid=1 Maryam Ehsasatvatan مریم احساسات‌وطن m.ehsasatvatan@yahoo.com 7200319475328460027292 7200319475328460027292 No Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Bahram Baghban Kohnehrouz بهرام باغبان کهنه‌روز bahramrouz@yahoo.co 7200319475328460027293 7200319475328460027293 Yes Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران