بررسي اثر فاكتور رشد شبه انسوليني IGF-1 به عنوان يك عامل موثر در سرطان زايي با روش هايQM/MM

مقدمه و هدف: فاكتور رشد شبه انسوليني IGF-1 از عوامل ضد آپوپتوزيس مي‌باشد كه با بسياري از سرطان‌ها ارتباط دارد. روش‌هاي مدل كردن كامپيوتري امكان بررسي‌هاي ساختارهاي كوچك‌تر شامل 100-50 اتمي تا حدود50.000و حتي بالاتر را با روش مكانيك كوانتوم امكان‌پذير مي‌سازد. به دليل برهم‌كنش‌هاي خاص، حلال نقش مهمي در پايداري ساختمان طبيعي دارد و توجه به اين نكته در شبيه‌سازي لازم مي‌باشد. روش كار: شبيه‌سازي مونت كارلو در سه ميدان نيرو براي IGF-1 با برنامه هايپر كم انجام گرفت.هندسه و بر هم كنش انرژي ها، زاويه‌ها، نيروهاي الكتروستاتيك و واندروالس در محيط گازي و محلول انجام شد. نتايج: درجه حرارت انتقال برايIGF-1 مدل شد.سيستم به تعادل رسيد و در مدت 500 پيكو ثانيه براي تحليل با روش مولكولار ديناميك مطالعه شد. بعد از انجام محاسبات مولكولار ديناميك ضرايب تاخير براي حالت گاز 8173/. و براي حالت مايع 7558/. به دست آمد. نتيجه نهايي: بررسي تغييرات انرژي پتانسيل در سه ميدان نيرو مشخص نمود، ميدان نيروي AMBER از ميدان نيروي MM+ و OPLS بهتر مي باشد.نتابج آماري نشان داد اختلاف معني داري بين اختلاف پتانسيل ميدان نيروي AMBER با دو ميدان نيروي ديگر موجود وچود دارد (P-value=0.035).همچنين تصحيح پيرسون نشان دادرابطه معكوسي(R=-0.25) بين درجه حرارت محيط و پايداري ساختمان وجود دارد. درجه حرارت هاي پايين باعث پايداري ساختار مولكول مي شود، در صورتيكه درجه حرارت‌هاي بالا حالت عكس دارد.

Introduction & Objective: Insulin-like growth factor (IGF-1) is an anti-apoptosis factor of multiple cell types, has been associated with various cancers. Computational methods allow investigating systems between 50–100 atoms in the frame of quantum mechanics and up to 50,000 atoms with molecular dynamics. Since the specific interactions between the residues, solvent play an important role in the stability of the native structure, it is useful to carry out such simulations at atomistic detail. Materials & Methods: MC simulation of the IGF-1 were performed with the HyperChem7.0 program .The geometries, and the interaction energies, bonds, angles, stretch-bends, electrostatic and the VDW Interactions were carried out in solution and gas phase. Results: We have computed the transition temperature for the IGF-1 molecule. The system was well equilibrated and 500 ps in the range of the MD equilibration were selected for further processing analysis. After equilibration, the MD simulation was very stable, and we have shown compare the difference between the relation coefficients R2=0.8173 in gas and R2=0.7558 in water. Conclusion: The data of this force field in three simulation methods have shown the changes of potential energy via time at various temperatures better than MM+ and OPLS force fields. ANOVA showed that there is a significant difference between the differences in the protential energy in the AMBER force field and MM+ and OPLS (P-value=0.035). Furthermore, the Pearson correlation suggests that there is an inverse relationship (R=-0.25) between in-vitro temperature and stability of the structure. Low reduced temperatures promote complex structure stability, whereas high reduced temperatures oppose it