اولین مرکز محاسباتی و تحقیقاتی در زمینه طراحی دارو و طراحی پپتید www.zistpooya.com و آدرس کانال @computational_science
جهت تماس با ادمین کانال می توانید از آدرس @ammar_mohseni استفاده کنید.
Forwarded from 🔷شبکه بیوانفورماتیک و بیولوژی محاسباتی ایران🔷
#داروهای_پپتیدی
پپتیدها به عنوان مولکول های کوچک زیستی از زیرواحدهای آمینواسیدی تشکیل شده اند و معمولا طول آنها تا حداکثر 50 آمینواسید می رسد. این مولکول ها دارای چندین ویژگی جالب و جذاب در مقایسه با مولکول های شیمیایی کوچک و پروتئین های درمانی (در مبحث جدا در این مورد صحبت خواهد شد) می باشند که عبارتند از:
1- سازگاری ساختاری بالا با پروتئین های هدف
2- قابلیت ایجاد اختلال در میانکنش های پروتئین-پروتئین
3- اندازه کوچک
طراحی داروهای پپتیدی یکی از مباحث روز در عرصه دارویی بوده و کم کم شرکت های بزرگ دارویی دنیا به این سمت روی آورده اند. با توجه به اینکه طراحی این مولکول های کوچک در آزمایشگاه هزینه زمانی و مالی زیادی را لازم دارد به همین چهت گروه های تحقیقاتی مختلف در دنیا روی روش های محاسباتی و کامپیوتری تمرکز کرده اند و چندین داروی پپتید با استفاده از این روش ها به بازار وارد شده اند.
روش های طراحی پپتیدها در آزمایشگاه و کامپیوتری متفاوت بوده و در آینده به این مباحث پرداخته خواهد شد.
www.zistpooya.com
@computational_science
پپتیدها به عنوان مولکول های کوچک زیستی از زیرواحدهای آمینواسیدی تشکیل شده اند و معمولا طول آنها تا حداکثر 50 آمینواسید می رسد. این مولکول ها دارای چندین ویژگی جالب و جذاب در مقایسه با مولکول های شیمیایی کوچک و پروتئین های درمانی (در مبحث جدا در این مورد صحبت خواهد شد) می باشند که عبارتند از:
1- سازگاری ساختاری بالا با پروتئین های هدف
2- قابلیت ایجاد اختلال در میانکنش های پروتئین-پروتئین
3- اندازه کوچک
طراحی داروهای پپتیدی یکی از مباحث روز در عرصه دارویی بوده و کم کم شرکت های بزرگ دارویی دنیا به این سمت روی آورده اند. با توجه به اینکه طراحی این مولکول های کوچک در آزمایشگاه هزینه زمانی و مالی زیادی را لازم دارد به همین چهت گروه های تحقیقاتی مختلف در دنیا روی روش های محاسباتی و کامپیوتری تمرکز کرده اند و چندین داروی پپتید با استفاده از این روش ها به بازار وارد شده اند.
روش های طراحی پپتیدها در آزمایشگاه و کامپیوتری متفاوت بوده و در آینده به این مباحث پرداخته خواهد شد.
www.zistpooya.com
@computational_science
Forwarded from 🔷شبکه بیوانفورماتیک و بیولوژی محاسباتی ایران🔷
#داروهای_پپتیدی
مزایای داروهای پپتیدی:
مولکول های دارویی کوچک در حال حاضر تنها بخش درصد کمی از پروتئین های داخلی و خارج سلولی را مورد هدف قرار می دهند. از معمولترین پروتئین هایی که به عنوان اهداف دارویی می باشند می توان به گیرنده های متصل شونده به پروتئین ها، آنزیم ها، گیرنده های هسته ای، و کانال های یونی اشاره کرد که همه آنها مولکول های کوچک طبیعی را به عنوان سوبسترا دارند.
بیشتر این داروها پاکت اتصالی سوبسترا روی پروتئین را به طور مستقیم مورد هدف قرار می دهند، اما گاهی اوقات به نواحی آلوستریک را نیز متصل می شوند.
سطحی اتصالی بین مولکول های لیگاند (سوبسترا) و پروتئین بین 300 تا 1000 آنگستروم مربع متغیر می باشد. و این در حالی است که این سطح برای میانکنش های پروتئین-پروتئین بسیار سطح صاف و بزرگ بوده و بین 1200 تا 3000 متغیر است. بیشتر انرژی آزاد اتصالی مربوط به چند آمینواسید کلیدی درگیر در اتصال می باشد که به آنها hotspot residue گفته می شود.
شبکه های میانکنشی به صورت پخش شده بوده و از یک معماری خاصی برخوردار می باشد و آنالیزها نشان می دهد که "میانکنش های قوی تعاونی" در این بین برقرار می باشد.
و این در حالی است که سطوح اتصالی در پروتئین-پپتید نیز از این سطح در میانکنش های پروتئین-پروتئین کوچکتر بوده و با این حال بسیار بزرگتر از سطوح میانکنشی پروتئین-لیگاند می باشد.
با توجه به مباحثی که ذکر شد می توان چنین برداشت که جهت مهار میانکنش های پروتئین-پروتئین پپتیدها با توجه به سطح اتصالی بزرگتر نسبت به لیگاندها و مولکول های کوچک گزینه های مناسبتری برای مباحث دارویی می باشند.
@computational_science
مزایای داروهای پپتیدی:
مولکول های دارویی کوچک در حال حاضر تنها بخش درصد کمی از پروتئین های داخلی و خارج سلولی را مورد هدف قرار می دهند. از معمولترین پروتئین هایی که به عنوان اهداف دارویی می باشند می توان به گیرنده های متصل شونده به پروتئین ها، آنزیم ها، گیرنده های هسته ای، و کانال های یونی اشاره کرد که همه آنها مولکول های کوچک طبیعی را به عنوان سوبسترا دارند.
بیشتر این داروها پاکت اتصالی سوبسترا روی پروتئین را به طور مستقیم مورد هدف قرار می دهند، اما گاهی اوقات به نواحی آلوستریک را نیز متصل می شوند.
سطحی اتصالی بین مولکول های لیگاند (سوبسترا) و پروتئین بین 300 تا 1000 آنگستروم مربع متغیر می باشد. و این در حالی است که این سطح برای میانکنش های پروتئین-پروتئین بسیار سطح صاف و بزرگ بوده و بین 1200 تا 3000 متغیر است. بیشتر انرژی آزاد اتصالی مربوط به چند آمینواسید کلیدی درگیر در اتصال می باشد که به آنها hotspot residue گفته می شود.
شبکه های میانکنشی به صورت پخش شده بوده و از یک معماری خاصی برخوردار می باشد و آنالیزها نشان می دهد که "میانکنش های قوی تعاونی" در این بین برقرار می باشد.
و این در حالی است که سطوح اتصالی در پروتئین-پپتید نیز از این سطح در میانکنش های پروتئین-پروتئین کوچکتر بوده و با این حال بسیار بزرگتر از سطوح میانکنشی پروتئین-لیگاند می باشد.
با توجه به مباحثی که ذکر شد می توان چنین برداشت که جهت مهار میانکنش های پروتئین-پروتئین پپتیدها با توجه به سطح اتصالی بزرگتر نسبت به لیگاندها و مولکول های کوچک گزینه های مناسبتری برای مباحث دارویی می باشند.
@computational_science
#داروهای_پپتیدی نمونه ای از میانکنش مولکول های مختلف با پروتئین ها @computational_science
مطالعه این مطالب و استفاده از آنها توسط شما دوستان عزیز باعث قوت قلب ما برای ارائه مطالب کاملتر و بهتر می باشد. ممنون از همه شما @computational_science
#داروهای_پپتیدی
همانطور که قبلا هم اشاره شده بود پپتیدها را هم می توان از طریق متدهای آزمایشگاهی طراحی کرد و هم می توان از طریق روش کامپیوتری ومحاسباتی مورد مطالعه قرار داد.
در کل طراحی پپتید به دو روش وابسته به ساختار و مستقل از ساختار می باشد که در زبان انگلیسی به صورت زیر نام گذاری می شوند.
1- Structure-free peptide design
2- Structure-base peptide design
در روش اول به هیچ ساختاری دسترسی وجود ندارد و این روش در مواقعی استفاده می شود که ساختار مولکول ها موجود نباشد. این روش در آزمایشگاه و با استفاده از روش های نمایش فاژی می باشد و در کار محاسباتی از شبکه های عصبی برای بدست آوردن پپتید مورد نظر استفاده می شود.
در روش دوم که طراحی برپایه ساختار می باشد سه روش مختلف برای این مرحله موجود است که عبارتند از:
1- استخراج پپتیدها از کمپلکس های پروتئینی موجود
2- داکینگ پپتیدها و طراحی de novo پپتید
3- بهینه کردن تمایل اتصال
تک تک این روش ها در پست های بعدی به صورت کامل توضیح داده خواهد شد.
@computational_science
همانطور که قبلا هم اشاره شده بود پپتیدها را هم می توان از طریق متدهای آزمایشگاهی طراحی کرد و هم می توان از طریق روش کامپیوتری ومحاسباتی مورد مطالعه قرار داد.
در کل طراحی پپتید به دو روش وابسته به ساختار و مستقل از ساختار می باشد که در زبان انگلیسی به صورت زیر نام گذاری می شوند.
1- Structure-free peptide design
2- Structure-base peptide design
در روش اول به هیچ ساختاری دسترسی وجود ندارد و این روش در مواقعی استفاده می شود که ساختار مولکول ها موجود نباشد. این روش در آزمایشگاه و با استفاده از روش های نمایش فاژی می باشد و در کار محاسباتی از شبکه های عصبی برای بدست آوردن پپتید مورد نظر استفاده می شود.
در روش دوم که طراحی برپایه ساختار می باشد سه روش مختلف برای این مرحله موجود است که عبارتند از:
1- استخراج پپتیدها از کمپلکس های پروتئینی موجود
2- داکینگ پپتیدها و طراحی de novo پپتید
3- بهینه کردن تمایل اتصال
تک تک این روش ها در پست های بعدی به صورت کامل توضیح داده خواهد شد.
@computational_science
Forwarded from 🔷شبکه بیوانفورماتیک و بیولوژی محاسباتی ایران🔷
درباره مرکز زیست محاسبات پویا
زیست محاسبات پویا به عنوان اولین و تنها شرکت فعال در حوزه محاسبات دارویی (Computational Pharmaceutics) خدمات متعددی به منظور طراحی دارو، طراحی زیست داروها، بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی داروها، فرمولاسیون، رهایش دارو و دارورسانی هدفمند ارائه می کند.
زیست محاسبات پویا با بهره گیری از رایانه های پیشرفته، همکاری با بهترین نیروهای متخصص و مجرب کشور و مطابق با استانداردهای جهانی، اقدام به بومی سازی این علوم نموده و تاکنون توانسته است پاسخگوی طیف گسترده ای از نیازهای جامعه ی دانشگاهی و تحقیقاتی کشور باشد.
www.zistpooya.com
@computational_science
زیست محاسبات پویا به عنوان اولین و تنها شرکت فعال در حوزه محاسبات دارویی (Computational Pharmaceutics) خدمات متعددی به منظور طراحی دارو، طراحی زیست داروها، بررسی ویژگی های فیزیکوشیمیایی داروها، فرمولاسیون، رهایش دارو و دارورسانی هدفمند ارائه می کند.
زیست محاسبات پویا با بهره گیری از رایانه های پیشرفته، همکاری با بهترین نیروهای متخصص و مجرب کشور و مطابق با استانداردهای جهانی، اقدام به بومی سازی این علوم نموده و تاکنون توانسته است پاسخگوی طیف گسترده ای از نیازهای جامعه ی دانشگاهی و تحقیقاتی کشور باشد.
www.zistpooya.com
@computational_science
#داروهای_پپتیدی
Tumor homing peptides (THP)
پپتیدهای کوچک با طول حدود 3 تا 15 آمینواسید هستند که به سلول های توموری و همچنین به رگ های آنها وصل می شوند. از وقتی که در سال 1998 تفکر Tomur homing مطرح شده است تعداد زیادی THP در in vitro و in vivo به وسیله تکنولوژی نمایش فاژی نشان ارائه شده است.
این پپتید ها (THP) به طور معمول دارای موتیف های RGD و NGR می باشند که به طور اختصاصی به سطح مولکولی سلولها و رگ های توموری متصل می شود.
برای مثال پپتید RGD به آلفا اینتگرین وصل می شوند و پپتید NGR به گیرنده آمینوپپتیدازی که در سطح سلول های اندوتلیال توموری قرار دارند متصل می شود.
با توجه به این قابلیت پپتیدهای THP ازین پپتیدها برای شناسایی و درمان بیماری توموری استفاده می شود.
با توجه به اینکه این پپتیدها نقش مهمی در تشخیص و درمان بیماری سرطان دارند ارائه الگوریتم و نرم افزاری جهت ارائه THP های جدید، دروازه های تازه ای را در درمان بیماری سرطان باز می کند. استفاده ازین سرورها می تواند به اندازه زیادی در هزینه و زمان صرفه جویی داشته باشد.
لینک سرور به صورت زیر می باشد.
http://crdd.osdd.net/raghava/tumorhpd/
و لینک مقاله مربوط به این سرور نیز به صورت زیر می باشد.
http://www.nature.com/articles/srep01607
www.zistpooya.com
@computational_science
Tumor homing peptides (THP)
پپتیدهای کوچک با طول حدود 3 تا 15 آمینواسید هستند که به سلول های توموری و همچنین به رگ های آنها وصل می شوند. از وقتی که در سال 1998 تفکر Tomur homing مطرح شده است تعداد زیادی THP در in vitro و in vivo به وسیله تکنولوژی نمایش فاژی نشان ارائه شده است.
این پپتید ها (THP) به طور معمول دارای موتیف های RGD و NGR می باشند که به طور اختصاصی به سطح مولکولی سلولها و رگ های توموری متصل می شود.
برای مثال پپتید RGD به آلفا اینتگرین وصل می شوند و پپتید NGR به گیرنده آمینوپپتیدازی که در سطح سلول های اندوتلیال توموری قرار دارند متصل می شود.
با توجه به این قابلیت پپتیدهای THP ازین پپتیدها برای شناسایی و درمان بیماری توموری استفاده می شود.
با توجه به اینکه این پپتیدها نقش مهمی در تشخیص و درمان بیماری سرطان دارند ارائه الگوریتم و نرم افزاری جهت ارائه THP های جدید، دروازه های تازه ای را در درمان بیماری سرطان باز می کند. استفاده ازین سرورها می تواند به اندازه زیادی در هزینه و زمان صرفه جویی داشته باشد.
لینک سرور به صورت زیر می باشد.
http://crdd.osdd.net/raghava/tumorhpd/
و لینک مقاله مربوط به این سرور نیز به صورت زیر می باشد.
http://www.nature.com/articles/srep01607
www.zistpooya.com
@computational_science
#داروهای_پپتیدی
Membrane-Tethered Ligands
تشخیص مولکول های ترشحی حاوی سیگنال و پیام ها که توسط گیرنده های سطح سلولی ترشح می شوند و به عنوان یک عامل ارتباطی بین سلول ها عمل می کنند بسیار پر اهمیت است و درک این اتصالات است که به ما این اجازه را می دهد که ارتباط عملکردی سلول ها را بشناسیم. برای این منظور طراحی پپتید هایی به عنوان لیگاند که باعث شناسایی و دستکاری این رسپتور های سطح سلول می شود از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پژوهش نیز طراحی لیگاند غشایی که Membrane-tethered ligands نام دارند و امکان دستکاری فعالیت رسپتورهای مورد نظر و شناسایی آن ها را امکان پذیر می کند، مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش که امروز بسیار کاربرد دارد یک پپتید به عنوان لیگاند طراحی می شوند و بر روی رسپتور قرار می گیرد. لیگاند مورد نظر بعد از اینکه بر روی رسپتور قرار می گیرد می تواند عمل رسپتور مورد نظر را تقویت و یا تضعیف کند و در واقع عمل آن را کنترل کند و به طور کلی می توان گفت که ما می توانیم عملکرد سلول مورد نظر و ارتباط آن با سایر سلول ها را نیز کنترل کنیم. برای مثال در شکل زیر نمونه هایی از این لیگاند ها را مشاهده می کنیم.
لینک مقاله مربوطه:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23636262
@computational_science
Membrane-Tethered Ligands
تشخیص مولکول های ترشحی حاوی سیگنال و پیام ها که توسط گیرنده های سطح سلولی ترشح می شوند و به عنوان یک عامل ارتباطی بین سلول ها عمل می کنند بسیار پر اهمیت است و درک این اتصالات است که به ما این اجازه را می دهد که ارتباط عملکردی سلول ها را بشناسیم. برای این منظور طراحی پپتید هایی به عنوان لیگاند که باعث شناسایی و دستکاری این رسپتور های سطح سلول می شود از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پژوهش نیز طراحی لیگاند غشایی که Membrane-tethered ligands نام دارند و امکان دستکاری فعالیت رسپتورهای مورد نظر و شناسایی آن ها را امکان پذیر می کند، مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش که امروز بسیار کاربرد دارد یک پپتید به عنوان لیگاند طراحی می شوند و بر روی رسپتور قرار می گیرد. لیگاند مورد نظر بعد از اینکه بر روی رسپتور قرار می گیرد می تواند عمل رسپتور مورد نظر را تقویت و یا تضعیف کند و در واقع عمل آن را کنترل کند و به طور کلی می توان گفت که ما می توانیم عملکرد سلول مورد نظر و ارتباط آن با سایر سلول ها را نیز کنترل کنیم. برای مثال در شکل زیر نمونه هایی از این لیگاند ها را مشاهده می کنیم.
لینک مقاله مربوطه:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23636262
@computational_science
PubMed
Membrane-tethered ligands: tools for cell-autonomous pharmacological manipulation of biological circuits - PubMed
Detection of secreted signaling molecules by cognate cell surface receptors is a major intercellular communication pathway in cellular circuits that control biological processes. Understanding the biological significance of these connections would allow us…
Membrane-tethered ligands @computational_science
#داروهای_پپتیدی
استفاده از پپتید به عنوان حامل دارو
Filamentous supramolecular peptide–drug conjugates as highly efficient drug delivery vehicles:
امروزه پپتید ها علاوه بر اینکه به عنوان دارو طراحی می شوند می توانند به عنوان حامل مواد دارویی نیز مورد استفاده قرار گیرند. لذا در این تحقیق یک ابرمولکول رشته ای متشکل از دارو و پپتید (Filamentous supramolecular peptide–drug conjugates) طراحی شده است. و بررسی نشان داده است که بهره وری بارگیری و اثربخشی داروی ضد سرطانی مورد نظر که برای شیمی درمانی مورد استفاده بوده است، با این روش تا 100% افزایش یافته است. این حامل پپتیدی همچنین نسبت به سایر نانوحامل ها و نانوذرات نیمه عمر بالایی دارد. به طور کلی در این روش از یک پپتید که تمایل به تشکیل ساختار صفحه بتا (B-sheet) دارد به عنوان حامل استفاده شده است. فرایند به این صورت است که دارو داخل این پپتید قرار می گیرد و سپس پپتید به صورت خود تجمعی و با تشکیل ساختار های صفحه بتا دارو را در بر می گیرد و سپس این پپتید با استفاده از پلی اتیلن گلیکول پوشانده می شود و تشکیل ابرمولکول می دهد. پلی اتیلن گلیکول باعث می شود که نیمه عمر این حامل افزایش پیدا کند. علاوه بر این پپتید طوری طراحی می شود که وقتی به بافت هدف می رسد خاصیت خود تجمعی خود را از دست می دهد و داروی مورد نظر آزاد می شود. در شکل زیر تصویر مربوط به این حامل ابرمولکولی را مشاهده می کنیم.
@computational_science
استفاده از پپتید به عنوان حامل دارو
Filamentous supramolecular peptide–drug conjugates as highly efficient drug delivery vehicles:
امروزه پپتید ها علاوه بر اینکه به عنوان دارو طراحی می شوند می توانند به عنوان حامل مواد دارویی نیز مورد استفاده قرار گیرند. لذا در این تحقیق یک ابرمولکول رشته ای متشکل از دارو و پپتید (Filamentous supramolecular peptide–drug conjugates) طراحی شده است. و بررسی نشان داده است که بهره وری بارگیری و اثربخشی داروی ضد سرطانی مورد نظر که برای شیمی درمانی مورد استفاده بوده است، با این روش تا 100% افزایش یافته است. این حامل پپتیدی همچنین نسبت به سایر نانوحامل ها و نانوذرات نیمه عمر بالایی دارد. به طور کلی در این روش از یک پپتید که تمایل به تشکیل ساختار صفحه بتا (B-sheet) دارد به عنوان حامل استفاده شده است. فرایند به این صورت است که دارو داخل این پپتید قرار می گیرد و سپس پپتید به صورت خود تجمعی و با تشکیل ساختار های صفحه بتا دارو را در بر می گیرد و سپس این پپتید با استفاده از پلی اتیلن گلیکول پوشانده می شود و تشکیل ابرمولکول می دهد. پلی اتیلن گلیکول باعث می شود که نیمه عمر این حامل افزایش پیدا کند. علاوه بر این پپتید طوری طراحی می شود که وقتی به بافت هدف می رسد خاصیت خود تجمعی خود را از دست می دهد و داروی مورد نظر آزاد می شود. در شکل زیر تصویر مربوط به این حامل ابرمولکولی را مشاهده می کنیم.
@computational_science
#داروهای_پپتیدی استفاده از پپتیدها به عنوان حامل دارویی @computational_science
