fa مدل‌سازی و مطالعۀ بیوانفورماتیکی کانال‌های سدیمی وابسته به ولتاژ نوع انسانی تحقیقات پایه در علوم اعصاب Basic research in Neuroscience پژوهشي Research --- Open Access, CC-BY-NC <p style="text-align: justify;"><font face="tahoma,arial,helvetica,sans-serif">&nbsp;<strong> مقدمه </strong><strong>: </strong>تعیین ساختار سوم پروتئین‌ها با استفاده از روش کریستالوگرافی اشعۀ X ، روشی زمان‌بر بوده که نیازمند تسهیلات خاص و اپراتور‌های متخصص می‌باشد. تعیین ساختار سوم با استفاده از روش &lrm; های بیوانفورماتیک برای مطالعات آزمایشگاهی و به ویژه اکتشاف داروها و ارتباطات تکاملی ارزشمند است. در مطالعۀ حاضر با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی و پایگاه‌های اطلاع رسانی، ساختارهای سوم انواع کانال‌های سدیمی انسان تعیین و ارتباطات تکاملی آن‌ها بررسی شد . <strong>مواد و روش‌ها </strong><strong>: </strong>توالی &lrm; های آمینو اسیدی کانال‌های سدیمی از Uniprot به دست آمد و از SWISS-MODEL جهت پیشگویی ساختار سوم استفاده شد. ساختار سوم این کانال‌ها با استفاده از نرم‌افزار SWISS-MODEL با استفاده از الگوریتم ‌تعریف شده برای Protein BLAST ، پیشگویی شدند . ساختارهای پیشگویی شده با استفاده از نرم افزار Molegro Virtual Viewer تصویربرداری شد. برای تعیین ارتباطات تکاملی انواع کانال‌های سدیمی از نرم‌افزار Mega 5 جهت رسم درخت فیلوژنی براساس توالی کانال‌ها، استفاده شد. شناسایی ارتباطات متقابل کانال‌های سدیمی وابسته به ولتاژ از طریق نرم‌افزار String db صورت گرفت . <strong>یافته‌ها </strong><strong>: </strong>بر اساس اطلاعات پایگاه‌ داده-های نورون، 9 نوع کانال یونی سدیم در انسان وجود دارد که به‌ صورت SCN1A-5A و SCN8A-11A نام‌گذاری می-شوند . نرم افزار SWISS-MODEL تنها قادر به پیشگویی برخی دُمین‌های کانال‌های سدیمی با درصد شناسایی بالا می‌باشد. درصد یکسانی توالی‌ها برای هر کانال‌های سدیمی وابسته به ولتاژ متفاوت و از 57/16 درصد (SCN4A) تا 100 درصد (برای SCN2A و SCN5A) متغیر بود. نتایج حاصل از انجام هم‌ترازی توالی‌ها (BLAST) و ترسیم درخت فیلوژنیک، حاکی از آن است که پروتئین کانال سدیمی حیواناتی نظیر شامپانزه، میمون و گوریل نسبت به سایر جانوران، دارای درصد تشابه توالی بیشتری با انسان هستند . <strong>نتیجه </strong><strong>&lrm; گیری </strong><strong>: </strong>در اغلب موارد SWISS-MODEL برای پیشگویی ساختار سه ‌بعدی پروتئین‌های کانال سدیمی مناسب نمی‌باشد. بنابراین پیشنهاد می‌شود که در مدل-های آزمایشگاهی مطالعات کانال‌های سدیمی و طراحی یا ارزیابی داروها بهتر است از حیوانات فوق الذکر استفاده شود. در این صورت نتایج حاصل از کارآزمایی‌های حیوانی قابلیت تعمیم بیشتری به انسان خواهند داشت . </font></p> <p style="text-align: justify;"><strong>Introduction:</strong> Tertiary (3D) structure determination using X-ray diffraction crystallography is a time consuming method, needs special facilities and expert operators. 3D structure determination by bioinformatics software is worth in experimental research, especially for drug discovery purposes and evolutionary relationships. Using computational biology software and databases, we have determined probable 3D structure of human voltage-gated sodium ion channels (VGSCs) and their developmental associations. <strong>Materials and Methods:</strong> Amino acid sequences of VGSCs were obtained from Uniprot and used to predict their 3D structure using SWISS-MODEL server and by its definitive algorithm for protein basic local alignment search tool (BLAST)-(followed by visualization using Molegro Virtual Viewer software). Phylogenic tree was plotted using Mega 5 application for VGSCs sequences. VGSCs interactions were determined by String-db server.<strong> Results:</strong> According to the Neuron data-base, there are 9 types of human VGSCs named SCN1A-5A and SCN8A-11A. SWISS-MODEL software was just only able to predict some domains of VGSCs with high identity percentages. The identity percentages were variable for each VGSC and varied from 16.57% (SCN4A) to 100% (SCN2A, SCN5A). Blast results and drawing phylogenetic trees practice showed that animals, such as chimpanzee, gibbon, and gorilla have the most similar protein sequences. <strong>Conclusion:</strong> In most cases, modeling using SWISS-MODEL is not enough decisive for prediction of protein 3D structure. Thus, we propose that researchers use mentioned animals for experiments of VGSCs, characterized structures for bioinformatics and drug designing surveys. In this case, the results of animal trials could be generalized to human more precisely.</p> ساختار سه بعدی پروتئین,‌ زیست شناسی محاسباتی, کانال‎های سدیمی, فیلوژنی Protein Structure, Tertiary, Computational Biology, Sodium Channels, Phylogeny 21 30 http://shefayekhatam.ir/browse.php?a_code=A-10-24-23&slc_lang=fa&sid=1 Ali Jahanbazi Jahan Abad علی جهانبازی جهان آباد 10031947532846008156 10031947532846008156 No Shefa Neuroscience Research Center, KhatamAlanbia Hospital, Tehran, Iran. مرکز تحقیقات علوم اعصاب شفا، بیمارستان خاتم الانبیاء، تهران، ایران. Rahman Yolmeh رحمان یلمه 10031947532846008157 10031947532846008157 No Shefa Neuroscience Research Center, KhatamAlanbia Hospital, Tehran, Iran. مرکز تحقیقات علوم اعصاب شفا، بیمارستان خاتم الانبیاء، تهران، ایران. Fereshteh Parto فرشته پرتو 10031947532846008158 10031947532846008158 No Food and Drug Laboratory, Food and Drug Administration, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran. آزمایشگاه غذا و دارو، معاونت غذا و دارو، دانشگاه علوم پزشکی قزوین، قزوین، ایران. Abdorrahim Absalan عبدالرحیم آب سالان a.r.absalan@gmail.com 10031947532846008159 10031947532846008159 Yes Shefa Neuroscience Research Center, KhatamAlanbia Hospital, Tehran, Iran. مرکز تحقیقات علوم اعصاب شفا، بیمارستان خاتم الانبیاء، تهران، ایران.