اثر طول و توالي لينكر بر ساختار و پايداري پروتئين همجوشي mGLP-1-DARPin براي درمان ديابت نوع 2: يك مطالعه محاسباتي

مقدمه: پپتيد شبه گلوكاگون-1 (GLP-1) يك پپتيد اميدواركننده براي درمان ديابت نوع-2 (T2DM) است. با اين حال، پتانسيل استفاده درماني از GLP-1 به دليل نيمه‌عمر بسيار كوتاه آن محدود شده است. در اين تحقيق، يك پروتئين همجوشي متشكل از پپتيد شبه گلوكاگون-1 تغيير يافته مقاوم به پروتئاز (mGLP-1) و دارپين متصل شونده به آلبومين سرم انساني (HSA-DARPin) كه با استفاده از لينكرهاي انعطاف‌پذير و لينكرهاي سخت مارپيچ به يكديگر متصل شده‌اند براي افزايش نيمه عمر اين پپتيد دارويي طراحي گرديد. مواد و روش ها: ساختارهاي اوليه و ثانويه پروتئين‌هاي همجوشي‌ طراحي شده به روش محاسباتي با ابزارهاي بيوانفورماتيكي مطالعه و ويژگي‌هاي اساسي آنها پيش‌بيني شد. مدل سه‌بعدي با استفاده از سرور TrRosetta از پروتئين‌هاي همجوشي ايجاد و داكينگ مولكولي بين پروتئين همجوشي و گيرنده‌هاي مورد نظر با استفاده از سرور ClusPro انجام شد. يافته ها: بررسي ساختارهاي حاصل نشان داد كه لينكر 3(EAAAK) بهترين ساختار و پايداري را به پروتئين همجوشي طراحي‌شده مي‌دهد، و پروتئين همجوشي مي‌تواند ساختار اصلي مولكول‌هاي GLP-1 و دارپين را حفظ كند. نتايج داكينگ پروتئين-ليگاند تأييد كننده اتصال بين پروتئين همجوشي طراحي شده با گيرنده‌هاي مورد نظر بود. بحث و نتيجه گيري: در توليد پروتئين‌هاي همجوشي جديد، نمايش و تأييد اين كه هر دمين از ساختار طراحي‌شده بايد به اندازه همولوگ طبيعي آن پايدار و به طور مؤثر كارآمد باشد ضروري به نظر مي‌رسد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه پروتئين همجوشي mGLP-1-(EAAAK)3-DARPin مي‌تواند در مهندسي پايداري و افزايش نيمه عمر داروي پپتيدي GLP-1 در تركيب با دارپين متصل شونده به آلبومين سرم انساني بطور موثر مورد استفاده قرار گيرد.