Journal of Mazandaran University of Medical Sciences
مجله دانشگاه علوم پزشکی مازندران
J Mazandaran Univ Med Sci
Medical Sciences
http://jmums.mazums.ac.ir
1
admin
1735-9260
1735-9279
fa
jalali
1401
9
1
gregorian
2022
12
1
32
215
online
1
fulltext
fa
طراحی Silico in پروتئین کایمریک LAMP-BDNF و تأیید آن جهت بیان BDNF در سطح اگزوزوم ها.
In Silico Design and Verification of LAMP-BDNF Chimeric Protein for Presentation of BDNF on the Surface of Exosomes for Drug Delivery Through Blood-Brain Barrier
بیوتکنولوژی
Biotechnology
پژوهشي-کامل
Research(Original)
شکل بالغ فاکتور نوروتروفیک مشتق شده از مغز (<span dir="LTR">BDNF</span>)، به گیرنده فاکتورهای رشد <span dir="LTR">BDNF / NT-3</span> (<span dir="LTR">Trk-B</span>)متصل می شود. این اتصال منجر به فعال شدن مسیر پیام رسانی <span dir="LTR">Ras-MAPK</span> می شود که در رشد و تکثیر سلول ها دخیل است. کمبود <span dir="LTR">BDNF</span> با بروز بیماری های مختلف و ظهور اثرات پیری مرتبط می باشد. در این مطالعه هدف ما طراحی پروتئین کایمریک <span dir="LTR">LAMP-BDNF</span> و ارزیابی آن برای هدف قرار دادن سلول های عصبی توسط روش های <span dir="LTR">in silico</span> است.. به همین منظور، با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک، ساختار پروتئین کایمریک <span dir="LTR">BDNF / LAMP2</span> پیش بینی و کیفیت آن تأیید شد. سپس تعامل بین ساختارهای پروتئین <span dir="LTR">BDNF / LAMP2</span> و <span dir="LTR">Trk-B</span> با استفاده از روش های داکینگ پروتئین-پروتئین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای مقایسه فعل و انفعالات بین این دو پروتئین با فعل و انفعلات <span dir="LTR">Trk-B</span> با آنتی بادی خاص آن از روش برهم نهی ساختار استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که پروتئین کایمریک <span dir="LTR">BDNF / LAMP2</span> می تواند ساختار اصلی مولکول <span dir="LTR">BDNF</span> را حفظ کند و می تواند به <span dir="LTR">Trk-B</span> نیز اتصال یابد. فعل و انفعالات بین پروتئین های <span dir="LTR">BDNF / LAMP2</span> و <span dir="LTR">Trk-B</span> مشابه فعل و انفعالات بین <span dir="LTR">Trk-B</span> و آنتی بادی اختصاصی آن بود. با توجه به این نتایج ، پروتئین کایمریک <span dir="LTR">BDNF / LAMP2b</span> که بر سطح اگزوزوم ها بیان می شود، قادر است سلول های عصبی را هدف قرار دهد و سبب انتقال بهتر دارو به بافت مغز شود.
<span style="font-size:12pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><span style="font-size:10.0pt"><span arial="" style="font-family:"><span style="letter-spacing:-.2pt">Background and purpose:</span></span></span></b> <span style="font-size:10.0pt">The mature form of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) binds to BDNF/NT-3 growth factors receptor (Trk-B). This binding leads to activation of Ras–MAPK pathway which is integrated with cell growth and proliferation. The BDNF deficiency is correlated with various diseases and affects aging and miscellaneous. In the present study we aimed to design a chimeric LAMP-BDNF protein and assess its suitability to target neuronal cells employed in silico approaches. </span></span></span><br>
<span style="font-size:12pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><span style="font-size:10.0pt"><span arial="" style="font-family:">Materials and methods:</span></span></b><b> </b><span style="font-size:10.0pt">The specific binding between the BDNF and Trk-B would be used to guide the drug loaded lysosomes in to brain tissue. So, the structure of the chimeric BDNF/LAMP2 protein was predicted and its quality was confirmed using bioinformatics tools. Then, the interaction between the structures of BDNF/LAMP2 protein and Trk-B was analyzed by protein-protein docking. The orientation of the interaction between these proteins was compared to orientation of Trk-B interaction with its specific antibody using structural superimposition. </span></span></span><br>
<span style="font-size:12pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><span style="font-size:10.0pt"><span arial="" style="font-family:">Results: </span></span></b><span style="font-size:10.0pt">Findings showed that the chimeric BDNF/LAMP2 protein could preserve the original structure of the BDNF molecule. Moreover, the chimeric BDNF/LAMP2 protein was found to be capable of interacting with Trk-B. The interaction orientation and binding affinity for BDNF/LAMP2 protein and Trk-B were similar to the orientation and binding affinity of interaction between Trk-B and its specific antibody. </span></span></span><br>
<span style="font-size:12pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><b><span style="font-size:10.0pt"><span arial="" style="font-family:">Conclusion: </span></span></b><span style="font-size:10.0pt">The designed chimeric BDNF/LAMP2b protein would be capable of targeting the exosomes toward neural cells and provides better drug delivery to brain tissue. </span></span></span><br>
<span style="font-size:12pt"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""><span style="font-size:10.0pt"></span></span></span>
اگزوزوم, bdnf , trk-b, LAMP2, دارو رسانی
exosomes, BDNF, Trk-B, LAMP2, drug delivery
49
61
http://jmums.mazums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-7694-4&slc_lang=fa&sid=1
Saeed
Khalili
سعید
خلیلی
1003194753284600150665
1003194753284600150665
No
Assistant Professor, Department of Biological Sciences, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran
استادیار، گروه علوم زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت معلم شهید رجایی، تهران، ایران
Seyedeh Farzaneh
Mahdavian
سیده فرزانه
مهدویان
1003194753284600150666
1003194753284600150666
No
MSc Student in Medical Biotechnology, Molecular and Cell Biology Research Center, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
دانشجوی کارشناسی ارشد زیست فنوری پزشکی، دانشکده فن آوری های نوین پزشکی و مرکز تحقیقات بیولوژی سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران
Niloufar
Ahmadifard
نیلوفر
احمدی فرد
1003194753284600150667
1003194753284600150667
No
MSc Student in Medical Biotechnology, Molecular and Cell Biology Research Center, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
دانشجوی کارشناسی ارشد زیست فنوری پزشکی، دانشکده فن آوری های نوین پزشکی و مرکز تحقیقات بیولوژی سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران
Reza
Valadan
رضا
ولدان
1003194753284600150668
1003194753284600150668
No
Assistant Professor, Department of Immunology, Molecular and Cell Biology Research Center, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
استادیار، گروه ایمونولوژی، دانشکده پزشکی و مرکز تحقیقات بیولوژی سلولی و مولکولی، ساری، ایران
Naghi
Shahabi Majd
نقی
شهابی مجد
1003194753284600150669
1003194753284600150669
No
Assistant Professor, Department of Immunology, Molecular and Cell Biology Research Center, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
استادیار، گروه ایمونولوژی، دانشکده پزشکی و مرکز تحقیقات بیولوژی سلولی و مولکولی، ساری، ایران
Hosein
Ranjbaran
حسین
رنجبران
1003194753284600150670
1003194753284600150670
No
4Assistant Professor, Department of Basic Sciences, Faculty of Paramedical Sciences, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
استایار، گروه علوم پایه، دانشکده علوم پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران.
Mohammad Reza
Mahdavi
محمدرضا
مهدوی
1003194753284600150671
1003194753284600150671
No
Assistant Professor, Department of Laboratory Sciences, Faculty of Allied Medical Sciences, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran.Thalassemia Research Center, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
استادیار، گروه علوم آزمایشگاهی، دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران. . مرکز تحقیقات تالاسمی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران.
Atena
Sharif Razavi
آتنا
شریفی رضوی
1003194753284600150672
1003194753284600150672
No
Assistant Professor, Department of Neurology, Faculty of Medicine, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
استادیار، گروه نورولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران
Shabanali
Khodashenas
شعبانعلی
خداشناس
s.khodashenas@mazums.ac.ir
1003194753284600150664
1003194753284600150664
Yes
Assistant Professor, Department of Medical Biotechnology, Faculty of Advanced Technologies in Medicine, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
استادیار، گروه زیست فناوری پزشکی، دانشکده فن آوری های نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران