ارائه کننده:  کیهان مهدی زاده

استاد راهنما: دکتر فرنگیس عطایی

استاد مشاور: دکتر سامان حسینخانی

داور داخلی: دکتر رضا حسن ساجدی، دکتر خسرو خواجه

داور خارجی: دکتر رضا یوسفی، دکتر صدیقه اسد

نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر خسرو خواجه

تاریخ: ۱۴۰۵/۰۴/۲۹ 

ساعت: ۱۵ تا ۱۷

مکان: سالن دفاع علوم زیستی

چکیده: 

پروتئین XIAP یک تنظیم‌کننده مهم سیگنالینگ مرگ سلولی است که می‌تواند با دیمریزه شدن، فعالیت ضد آپوپتوزی خود را تقویت کند و در مهار مرگ سلولی نقش داشته باشد. تعامل XIAP با کاسپازها منجز به مهار آپوپتوز می‌شود، در حالی که پروتئین SMAC می‌تواند این مهار را خنثی کند. با این حال، جزئیات مکانیزم دیمریزاسیون و جهت‌گیری آن تاکنون به‌طور کامل مشخص نشده است. در این مطالعه، از ترکیب مدل‌سازی محاسباتی و آزمایش‌های تجربی برای بررسی دیمریزاسیون XIAP استفاده شد. مدل‌سازی مولکولی با استفاده از HADDOCK نشان داد که برهم‌کنش اصلی بین مولکول‌های XIAP می تواند به صورت سر به سر (Head-to-Head) یا سر به دم (Head-to-Tail) رخ ‌دهد. همچنین پیش‌بینی‌های AlphaFold احتمال شکل‌گیری ساختار حلقوی را برای XIAP مطرح کرد. برای بررسی تجربی، از سامانه‌های Split Firefly Luciferase و NanoBiT در سلول‌های HEK293T استفاده شد. نتایج نشان داد که ترکیب سازه های Nluc-XIAP و Cluc-XIAP یا LgBiT–XIAP وSmBiT–XIAP سیگنال بالایی ایجاد می‌کنند، در حالی که حذف دومین‌‌های BIR1 و RING یا جهش‌ دوگانه S87E (BIR1) / V461E (RING) موجب کاهش قابل توجه سیگنال شد. همچنین، سازه درون‌مولکولی LgBiT–XIAP–SmBiT نشان داد که انتهای N و C پروتئین نزدیک هستند و جهش‌های E25,26R و E446,447R شدت سیگنال را کاهش دادند، که تاییدی بر تاثیر این نواحی در حفظ ساختار منومر حلقوی پیش‌بینی‌شده بود. مطالعات عملکردی نشان داد که XIAP نوع وحشی به طور مؤثر فعالیت کاسپاز ۳/۷ را مهار می‌کند، در حالی که جهش یافته‌ها و حذف دومین‌‌ها توانایی ضدآپوپتوزی XIAP را کاهش می‌دهند. همچنین در شرایط القای آپوپتوز، سیگنال لومینسانس افزایش یافته و بیانگر افزایش برهم‌کنش بین مولکول‌های XIAP در پاسخ به فعال‌سازی مسیر مرگ سلولی است. در مجموع، حضور هر دو دمین RING و BIR1 برای تشکیل فرم های دیمریزاسیون و مونومر حلقوی ضروری است و ساختار سر به سر (Head-to-Head)  فرم غالب تر نسبت به سر به دم (Head-to-Tail) در دیمریزاسیون XIAP بوده ولی فرم منومر حلقوی شده از طریق میانکنش RING و BIR1 نیز با سیگنال بالاتری از ساختار سر به سر (Head-to-Head) در  NanoBiTمشاهده شد. این نتایج علاوه بر مشاهده در سیستم سلولی، در خالص‌سازی XIAP در E. coli نیز الگوهای مشابهی نشان داد.