MOLECULAR DYNAMICS INVESTIGATION OF ALPHACONOTOXIN SI BINDING TO nAChR

Yıl 2015, Cilt: 2 Sayı: 2, 5 - 7, 30.01.2015

Onur Tuna Turgut Baştuğ

Öz

Nicotinic Acetylcholine Receptors (nAChR) play an important role in drug discovery such as analgesics. Alpha-conotoxin SI (SI) is a 13-aminoacide peptide which exists in the venom of sea cone shell. It is crucial to investigate theinteraction of such peptides for discovering novel  drugs.  It  is  almost  impossible  to  investigate the  molecular  interactions  using experimental techniques. At this stage, computational studies such as molecular dynamics
(MD)  simulations  are  used  to  demonstrate  such  interaction  mechanisms.  A  refined structure for nAChR (Figure 1) was published by Unwin N. in 2005 [1].

We  have  carried  out  docking  and  MD  simulations  using  HADDOCK  and  NAMD  software packages respectively. We show that our MD studies  are in agreement with the previous experimental studies [2,3] which present the most possible binding sites and interaction mechanism  of  nAChR  and  SI  from  Potential  of  Mean  Force  calculations  using  a  cost-efficient approach.

Anahtar Kelimeler

-

ALFA-KONOTOKSIN SI’NIN nAChR’YE BAĞLANMASININ MOLEKÜLER DINAMIK ARAŞTIRMASI

Öz

Nikotinik Asetilkolin Reseptörler (nAChR) analjezikler gibi ilaçların kesfinde önemli bir rol oynamaktadır. Alfa-konotoksin SI (SI) koni salyangozun zehrinde bulunan 13 aminoasitli bir peptiddir. Yeni ilaçlar kesfetmek için bu peptidlerin etkilesimlerinin arastırılması önemlidir. Moleküler etkilesimleri deneysel olarak arastırmak neredeyse imkansızdır. Bu durumda, Moleküler Dinamik (MD) simülasyonları gibi hesaplamalı teknikler bu etkilesim mekanizmalarını ortaya çıkarmak için kullanılır. nAChR için saflastırılmıs bir yapı Unwin N. tarafından 2005’te yayınlanmıstır. [1]

HADDOCK ve NAMD yazılım paketleri kullanarak sırasıyla kenetlenme ve MD simülasyonları gerçeklestirdik. MD çalısmalarımızın en olası bağlanma bölgelerini ve SI’nın nAChR için afinitesini etkileyen önemli aminoasitleri sunan önceki deneysel çalısmalarla uyumlu olduğunu gösterdik. Verimli bir yaklasım kullanarak Ortalama Kuvvet Potansiyeli hesaplarından nAChR ve SI etkilesim mekanizmasını ortaya çıkardık.

Anahtar Kelimeler

Moleküler Dinamik, ortalama kuvvet potansiyeli, şemsiye örneklemesi, ilaç keşfi

Kaynakça

• Unwin N. J. Mol. Bio., 346, 967-989, (2005).
• Duncan R. G., William R. G., and Stewart N. A. Biochem., 36, 6469-6474, (1997).
• Richard M. H., One R. P., and Vesna A. E., Biochem., 33, 14058-14063, (1994).