Luận án tiến sĩ Vật lý kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của đột biến lên cấu trúc và động học của chuỗi Peptide Amyloid Beta: Hướng đến ức chế bệnh Alzheimer

Cҩu trúc cӫa protein

Cҩu trúc bұc mӝt cӫa protein

Protein là mӝWÿҥi phân tӱ sinh hӑFÿѭӧc tҥo thành tӯ các aa thông qua liên kӃt giӳa nhóm amin (NH2) cӫa aa này vӟi nhóm carboxyl (COOH) cӫa aa khác Liên kӃWQj\ÿѭӧc gӑi là liên kӃt peptid nên chuӛi gӗm các aa liên kӃt vӟLQKDXFzQÿѭӧc gӑi là chuӛi peptid hoһc chuӛi polypeptid Yjÿk\FKtQKOjFҩu trúc bұc mӝt cӫa protein Trong tӵ nhiên có tҩt cҧ 20 aa cҩXWKjQKFѫWKӇ sӕng Thӭ tӵ cӫa các aa tҥo nên tính chҩWÿһFWUѭQJFӫa protein và khi mӝt hoһc nhiӅu aa cӫa chuӛi peptid bӏ ÿәi thành aa khác thì tính chҩt cӫa protein ÿyVӁ WKD\ÿәi Các acid amin khác nhau có chuӛi bên R khác nhau MӝWÿҫu cӫa chuӛi peptid OjQKyP1+Yjÿѭӧc gӑLOjÿҫX1ÿҫu còn lҥi cӫa chuӛi peptid là nhóm COOH Yjÿѭӧc gӑLOjÿҫu C Hình 2.1 mô tҧ liên kӃt peptid ÿѭӧc tҥo bӣi hai aa, ÿҫu C cӫa aa (1) liên kӃt vӟLÿҫu N cӫa aa (2) và giҧi phóng mӝt phân tӱ Qѭӟc Các liên kӃt peptid tҥo bӣi nhiӅu aa tҥo thành chuӛi peptid

Hình 2.1 Liên kӃt peptid giӳa hai aa [39]

Cҩu trúc bұc hai cӫa protein

Cҩu trúc bұc hai là mӝt dҥng cҩu trúc cөc bӝ cӫa mӝt phҫn trong chuӛi peptid Trong mӝt chuӛi peptid có thӇ hình thành nhiӅu cҩu trúc bұc hai khác nhau Cҩu trúc bұc hai ÿѭӧc tҥo thành tӯ cҩu trúc bұc mӝt và bao gӗm hai dҥng chính: xoҳQĮSKLӃQȕ x XoҳQĮ

Cҩu trúc xoҳn Į ÿѭӧc cӕ ÿӏnh nhӡ các liên kӃt Hydro giӳa nguyên tӱ 1LWѫWtFKÿLӋn âm cӫa liên kӃt peptid và nguyên tӱ Cacbon hoһc Oxy cӫa aa khác Mӛi vòng xoҳn chӭa tӯ 3 ÿӃn 4 liên kӃt Hydro và nhӡ ÿyWҥo nên tính әQÿӏnh cho cҩu trúc chuӛi xoҳn helix Có thӇ [iFÿӏQKÿѭӧc cҩu trúc xoҳQĮQKӡ sӕ liên kӃt Hydro và các góc nhӏ diӋQÿѭӧFÿӏQKQJKƭD bӣi Pauling và Corey [40] Hình 2.2 (phҫn trên) thӇ hiӋn cҩu trúc xoҳQĮ x PhiӃQȕ

Cҩu trúc phiӃQȕNK{QJFyGҥng xoҳn ӕFWKD\YjRÿyQyFyGҥQJ³]LJ]DJ´.KLKDL hoһc nhiӅu dҧLȕFyOLrQNӃt Hydro vӟi nhau sӁ tҥo thành phiӃQȕ&iFGҧLȕNKLOLrQNӃt vӟi nhau có thӇ song song hoһc phҧn song song Hai cҩu trúc song song và phҧn song VRQJWѭѫQJÿӕi giӕQJ QKDX QKѭQJÿRҥn lһp lҥi ӣ cҩu trúc song song ngҳQKѫQFҩu trúc phҧn song song (6.5 Å ӣ cҩu trúc song song và 7 Å ӣ cҩu trúc phҧn song song) và có kiӇu liên kӃt Hydrogen khác nhau Trong mô hình cә ÿLӇn cӫa Pauling và Corey, phiӃQȕVRQJ song ít có sӵ uӕn xoҳn nên liên kӃt Hydro giӳa các sӧi yӃXKѫQ[40] Do ÿyFҩu trúc phҧn song song bӅn vӳQJ KѫQ Yu OX{Q Fy ÿӏnh hình әQ ÿӏnh liên kӃt Hydro Hình 2.2 (phҫn Gѭӟi) thӇ hiӋn mӝt cҩu trúc phiӃn ȕ x 7XUQȕWXUQYjȕKDLUSLQ

7XUQÿѭӧc môt tҧ QKѭPӝWYzQJQJѭӧc, là vӏ trí chuӛi polypeptid ÿәLKѭӟQJQJѭӧc lҥi so vӟi KѭӟQJWUѭӟFÿy&ҩXWU~FWXUQÿѭӧc cӕ ÿӏnh nhӡ liên kӃt Hydro giӳa các aa tҥi hai ÿҫu Turn có vai trò quan trӑng trong viӋc gҩp cuӝn protein ȕWXUQOjFҩu trúc xҧy ra trên bӕn aa liên tiӃSLÿӃQLYjÿѭӧc phân thành chín loҥi dӵa trên giá trӏ cӫa các góc nhӏ SKkQĳLȥLYjĳLȥL[41] Nhӳng aa tҥo

9 nên mӝWȕWXUQWKѭӡng là nhӳng aa Fy[XKѭӟng tҥo turn mҥQKYjFKRSKpS³[ѭѫQJVӕQJ´ cӫa chuӛi polypeptid tҥo nên mӝt cҩu hình uӕn mà khoҧQJFiFK&Į(i)-&Į(i+3) nhӓ KѫQc ȕKDLUSLQÿѭӧc tҥo bӣi mӝt turn nӕi vӟi hai dҧLȕÿӕi song nhau vӟi các chiӅu dài cӫa loop khác nhau Loop có thӇ ÿѭӧc phân thành nhiӅu loҥi dӵa trên sӕ Oѭӧng aa trong vùng loop và sӕ aa ÿyQJORRS x Coil

Tҩt cҧ các cҩu trúc còn lҥi không phҧi là xoҳQĮSKLӃQȕKRһFWXUQÿѭӧc phân loҥi là coil (cuӝn ngүu nhiên)

Hình 2.2 Cҩu trúc xoҳQĮPjXÿӓ) và phiӃQȕPjXYjQJFӫD$ȕ

Cҩu trúc bұc ba cӫa protein

Cҩu trúc bұc ba cӫa protein là cҩu trúc ba chiӅu cӫa protein và là dҥng không gian cӫa cҩu trúc bұFKDLĈk\OjFҩu trúc thu gӑn và nhӡ vұy cҩu trúc này әQÿӏnh trong môi WUѭӡng tӃ bào Cҩu trúc bұc ba là mӝt chuӛi polypeptid duy nhҩt vӟi mӝt hoһc nhiӅu cҩu trúc bұc hai cӫa protein và các miӅn protein Các aa ӣ các chuӛi bên có thӇ WѭѫQJWiFYj liên kӃt vӟi nhau theo nhiӅu cách &iFWѭѫQJWiFYjOLrQNӃt cӫa các chuӛi bên trong mӝt protein cө thӇ [iFÿӏnh cҩu trúc bұc ba cӫa nó Sӵ biӃQÿәi hình dҥng cӫa protein kéo theo sӵ biӃQÿәi hoҥWWtQKGRÿyKuQKWKÿһFWUѭQJFӫa cҩu trúc bұc ba sӁ phù hӧp vӟi chӭc FKăQJFӫa chúng

Cҩu trúc bұc bӕn cӫa protein

Mӝt sӕ cҩu trúc bұc ba cӫa SURWHLQFy[XKѭӟng kӃt hӧp lҥi vӟi nhau tҥo thành cөm phӭc hӧp Cҩu trúc phӭc hӧp này gӑi là cҩu trúc bұc bӕn cӫa protein Rҩt nhiӅXWUѭӡng hӧp protein phҧi tә hӧp lҥi mӟi có hoҥt tính sinh hӑFYjWURQJWUѭӡng hӧp này cҩu trúc bұc bӕQOjÿLӅu kiӋQÿӇ KuQKWKjQKQrQWtQKQăQJPӟi cӫa protein.

Protein có cҩu trúc trұt tӵ và protein có cҩu trúc mҩt trұt tӵ (IDPs)

1ăPNKL(PLO)LVFKHUÿӅ xuҩWP{KuQK³khóa và mӣ khóa´ÿӇ mô tҧ FѫFKӃ hoҥWÿӝng cӫa phân tӱ enzym [42], khái niӋm mӝt cҩu trúc duy nhҩt ± mӝt chӭFQăQJGX\ nhҩt ӭng vӟi mӝt chuӛi peptid có sҳp xӃp các aa duy nhҩWUDÿӡi Tӯ ÿyFiFQKjNKRDKӑc ÿmQJKLrQFӭu cҩu trúc protein bӣLSKѭѫQJSKiS;-ray Tҥi thӡLÿLӇm tháng 10 QăP9, ÿm Fy 157.145 cҩu trúc protein và acid nucleic protein trong ngân hàng dӳ liӋu protein WURQJÿy139.973 SURWHLQÿѭӧc chөp bӣLSKѭѫQJSKiS;-ray Nhӳng cҩXWU~FSURWHLQÿѭӧc ghi nhұn này cӫng cӕ TXDQÿLӇm vӅ chӭFQăQJ và cҩu trúc cӫa protein, khi các vӏ trí hoҥt ÿӝng cӕ ÿӏnh cӫa enzym có thӇ OjÿLӇm mҩu chӕt cung cҩSÿLӇm ³fit´ duy nhҩt [43-45] Mһc dù còn nhiӅXÿLӇm hҥn chӃ QKѭQJP{KuQK³khóa và mӣ khóa´FyYDLWUzWROӟn cho nhӳng sáng tҥo trong khoa hӑc nghiên cӭu vӅ protein hiӋQÿҥi [43-45] Mӛi protein có mӝt chӭFQăQJVLQKKӑc khác nhau bӣi vì quá trình cuӝn cӫa protein sӁ ÿѭDYӅ mӝt cҩu hình duy nhҩt dӵa trên sӵ sҳp xӃp các aa cӫa nó Khi protein cuӝn sai, nó sӁ không bӏ phân hӫy hoàn toàn bӣi các proteasom trong tӃ bào thì chúng sӁ kӃt tө thành nhӳng cҩu trúc dҥng sӧi không hòa tan và các sӧLQj\ÿѭӧc gӑi là các sӧi amyloid [46]

Protein có cҩu trúc trұt tӵ là sҧn phҭm cӫa quá trình cuӝQÿ~QJ trӣ vӅ trҥng thái tӵ nhiên Sau quá trình cuӝQÿ~QJFҩu trúc ba chiӅu cӫa protein là cҩu hình duy nhҩt mà protein có thӇ thӵc hiӋQÿѭӧFÿҫ\ÿӫ chӭFQăQJVLQKKӑc

Protein có cҩu trúc mҩt trұt tӵ (IDPs)

Bên cҥnh nhӳng protein có cҩu trúc trұt tӵ, có rҩt nhiӅu protein có cҩu trúc mҩt trұt tӵ (IDPs) hoһc mӝt phҫn cӫa protein có cҩu trúc mҩt trұt tӵ (IDPRs) [44] Nhӳng cҩu trúc IDPs và IDPRs này không có cҩu trúc cӕ ÿӏnh khi ӣ trҥng thái cân bҵng, là các thӇ không ÿӗng nhҩt và chiӃm mӝt phҫn lӟn trong thӃ giӟi protein [47-49] NhӳQJSURWHLQQj\ÿѭӧc phát hiӋQÿӝc lұp, riêng lҿ và có ӭng xӱ cuӝn không theo mӝt nguyên tҳc cө thӇ nào [45]

Có rҩt nhiӅu IDPs QKѭQJWURQJVӕ này thì có khoҧng 600 IDPs có ҧQKKѭӣQJÿӃn hӋ thҫn kinh [50] và $ȕOjPӝt trong sӕ các protein này.

BӋnh Alzheimer và các giҧ thuyӃt gây bӋnh

Giҧ thuyӃt Cholinergic

Giҧ thuyӃt Cholinergic cho rҵng viӋc giҧm quá trình tәng hӧp các chҩt dӏch chuyӇn thҫn kinh acetylcholin là nguyên nhân chính gây AD [54] Hҫu hӃt các thuӕFÿLӅu trӏ hiӋn QD\QKѭGRQHSH]LO JDODQWDPLQULYDVWLJPLQYj WDFULQ ÿӅXÿѭӧc nghiên cӭu dӵa trên giҧ thuyӃt này Tuy vұy bên cҥnh mӝt sӕ lӧi ích, các thuӕc này hҫXQKѭNK{QJEҧo vӋ hoһc hҥn chӃ ÿѭӧFQJѭӡi bӋnh khӓi AD Nhӳng thuӕc này chӍ hҥn chӃ ÿѭӧc mӝt sӕ triӋu chӭng chӭ không giúp bӋnh dӯng lҥi hoһc khӓL KRjQ WRjQ ÿLӅu này chӍ ra rҵng sӵ thiӃu hөt acetylcholin không phҧi là nguyên nhân trӵc tiӃp gây AD mà nguyên nhân chính là các mҧng não bӏ tәQWKѭѫQJ1Kӳng tәQWKѭѫQJQj\TXiOӟn và không thӇ sӱ dөng liӋu pháp thay thӃ tӃ bào 'RÿyKLӋu ӭQJFKROLQHUJLFÿӅ xuҩt mӝt nguyên nhân khҧ GƭKѫQÿyOjVӵ hình thành các mҧQJEiPYjÿiPUӕi là nguyên nhân tҥo ra hiӋQWѭӧng viêm các neuron thҫn kinh [51] Vì triӋu chӭng mҩt trí nhӟ xҧy ra do sӵ suy giҧm cӫa các khӟp nӕi thҫn kinh và neuron; khi nhӳng khӟp nӕi thҫn kinh bӏ phá hӫ\FiFÿiPUӕi sӧi thҫn kinh gӗm các protein tau bӏ phӕt pho hóa và mҧng $ȕ tҥo bӣLFiFÿѫQVӧL$ȕWURQJQmRQJѭӡi bӋnh

Tӯ nhӳng quan sát thӵc nghiӋPFyÿѭӧc, hiӋn nay giҧ thuyӃt amyloid và protein tDXÿѭӧc xem là hai nguyên nhân chính gây bӋnh Alzheimer

Giҧ thuyӃt protein tau

Giҧ thuyӃt protein tau bҳt nguӗn tӯ viӋc các thӇ bҩWWKѭӡng cӫa tau là khӣi nguӗn cho chuӛi phҧn ӭng gây bӋnh [55] Khi protein tau bӏ phospho hóa quá nhiӅu sӁ bҳt cһp vӟi các sӧi tau khác và hình thành nên FiFÿiPUӕi sӧi thҫn kinh bên trong tӃ bào thҫn kinh [56] KL ÿy WKjQK SKҫn cҩu tҥo cӫD NKXQJ [ѭѫng tӃ bào là các vi ӕng tӃ bào (microtubule) sӁ bӏ tan rã và làm hӓng hӋ thӕng vұn chuyӇn cӫa neuron [57]ĈLӅu này sӁ làm hӓng các chӭF QăQJ OLrQ Oҥc giӳa các neuron dүQ ÿӃn các tӃ bào thҫn kinh bӏ chӃt [58] Tuy nhiên, vүQFKѭDFyVӵ thӕng nhҩt rҵng SURWHLQWDXWăQJVӵ phӕWSKRKyDWUѭӟc hay viӋc hình thành các sӧi xoҳn bҩWWKѭӡng xҧ\UDWUѭӟc [55] ViӋFÿѭDUDJLҧ thuyӃt tau FǊQJSKiWKLӋn ra sӵ tӗn tҥi cӫa các bӋnh khác ÿӅu có nguyên nhân tӯ sӵ cuӝn sai cӫa mӝt loҥi protein [59]'RÿySKҫn lӟn các nhà khoa hӑc ӫng hӝ mӝt giҧ thuyӃt thay thӃ khác rҵng các sӧi $ȕ là tác nhân chính gây ra bӋnh Alzheimer [55] Hình 2.4 là ҧnh chөp các neuron thҫn kinh bӏ tҩn công bӣi các mҧng bám amyloid (màu nâu) và protein tau (màu [DQKGѭѫQJ

Hình 2.4 PhҫQPjX[DQKGѭѫQJWURQJneuron OjSURWHLQWDX&iFÿiPUӕi màu nâu là mҧng bám amyloid [60].

Giҧ thuyӃt amyloid beta

Chuӛi peptid $ȕÿѭӧc cҳt tӯ protein tiӅn tӕ amyloid (APP) bӣi các enzym chӭFQăQJ[61] APP là mӝt protein xuyên màng vӟL ÿҫu N ngoҥL EjR ÿҫu C nӝi bào và có khӕi

14 Oѭӧng khoҧng 110-135 kDa [62, 63] Ӣ QJѭӡi, APP nҵm trên nhiӉm sҳc thӇ sӕ 21 và tұp trung cao nhҩt ӣ não [64] Có tҩt cҧ 8 loҥL$33QKѭQJORҥi phә biӃn nhҩt là APP695,

751 và 770 [65] WѭѫQJ ӭng vӟi sӕ acid amin cӫa mӛi loҥi APP695 là chuӛi chiӃm sӕ Oѭӧng nhiӅu nhҩt và chӫ yӃu nҵm trong neuron thҫn kinh, trong khi APP751 và APP770 nҵm trong các mô khác [64] MұW ÿӝ xuҩt hiӋn cӫD $33 ÿѭӧc tìm thҩy nhiӅu nhҩt trong tiӇu cҫu, vӓ não và hӗi hҧi mã [66] APP bӏ phân rã bӣi các enzym Į- ȕ- Yj Ȗ- secretase thông qua hai lӝ trình chính: non-amyloidogenic và amyloidogenic Sҧn phҭm cӫa quá trình phân rã là các chuӛi peptid $ȕYӟi ÿӝ GjLNKiFQKDXQKѭQJSKә biӃn nhҩt là

$ȕYj$ȕWѭѫQJӭng vӟi các chuӛi bao gӗm 40 và 42 aa Quá trình cҳW$ȕWKHROӝ trình amyloidogenic tӯ APP bӣi các enzym ȕ-YjȖ-VHFUHWDVHÿѭӧc mô tҧ QKѭHình 2.5

Hình 2.5 APP bӏ cҳt bҵng enzym ȕ-VHFUHWDVHYjȖ-secretase [67]

Các mҧQJEiPDP\ORLGÿѭӧc chia thành hai nhóm: khuӃch tán và tҥo sӧi [61, 68] Các mҧng bám khuӃch tán (Hình 2.6B) bao gӗm các chuӛi peptid $ȕNK{QJWҥo sӧi và không gây hҥi cho tӃ bào thҫn kinh Các mҧQJ$ȕNKXӃFKWiQFyNtFKWKѭӟFWKD\ÿәi tӯ 50 ȝPÿӃQYjLWUăPȝP[69, 70] YjFǊQJÿѭӧc tìm thҩy trong vӓ não cӫDQJѭӡi bình WKѭӡng [68] Trái lҥi, các mҧQJ EiP Jk\ ÿӝF ÿӃn neuron thҫn kinh (Hình 2.6A) là mӝt trong nhӳng nguyên nhân chính gây bӋnh AD và có thӇ ÿѭӧc phát hiӋn vӟi nhӳng mҧng có cҩu trúc phiӃQ ȕ ÿѭӧc phát hiӋQ GѭӟL ÿqQ KXǤnh quang Thioflavin-S và Congo Red [68]

15 Nhӳng mҧng bám ngoҥi bào này gӗm nhӳng sӧL$ȕNӃt hӧp lҥi vӟLQKDXYjVѭQJSKӗng phía ngoài làm thoái hóa các axon và endrite dүQÿӃn hӫy diӋt các neuron thҫn kinh (Hình 2.6A) [61, 71].tFKWKѭӟc sӧLDP\ORLGWKD\ÿәi tӯ ÿӃQȝP[72] Ӣ JLDLÿRҥQÿҫu cӫa bӋnh, nhӳng mҧng bám thҫn kinh xuҩt hiӋn ӣ vӓ QmRVDXÿyWLӃn triӇn ӣ hӗi hҧi mã, nhân nӅn và vùng tiӇu não [68] Ӣ JLDLÿRҥn cuӕi cӫa bӋnh, các mҧng bám thҫQNLQKÿѭӧc tìm thҩy ӣ WURQJQKkQQmRYjWURQJFiFYQJGѭӟi vӓ não [73, 74]

Khái niӋP$ȕÿѭӧFÿӅ cұp lҫQÿҫXWLrQYjRQăPEӣi Glenner và Wong [75] ĈӇ Fyÿѭӧc kӃt luұn này, hӑ ÿmShҧi trҧi qua quá trình phân tích và sàng lӑc nhӳng thành tӕ tҥo nên mҧQJEiPWURQJQmRQJѭӡi bӋnh AD KӃ thӯa phát hiӋn này, nhӳng nghiên cӭu VDXÿyWLӃp tөc khҷQJÿӏnh và mӣ rӝng giҧ thuyӃt Amyloid [10, 76-78] ÿӗng thӡi tìm ra ÿѭӧc chuӛi gen tiӅn tӕ tҥo nên chuӛi peptid $ȕ NJRjLUDQJăQFKһn sӵ tích tө cӫD$ȕ FǊQJOjPFKұm sӵ phá hӫy vi ӕng tӃ bào gây bӣi các protein tau bӏ phospho hóa [79]

1ăP+DUG\YjFӝng sӵ giӟi thiӋu vӅ giҧ thuyӃWDP\ORLGÿӇ giҧi thích nguyên QKkQYjFѫFKӃ sinh hӑc cӫa AD [80] Theo giҧ thuyӃt này, sӵ tích tө cӫD$ȕOjQJX\rQ nhân chính trong bӋnh Alzheimer dүQ ÿӃn mҩt neuron thҫn kinh và suy giҧm trí nhӟ (Hình 2.7) Giҧ thuyӃt này cho rҵng sӵ WăQJVLQK$ȕGүQÿӃn viӋc lҳQJÿӑng các chuӛi peptid kӏ QѭӟF $ȕ $ȕ Wҥo thành các mҧng bám ngoҥi bào không hòa tan Nhӳng mҧng bám này sӁ kích hoҥWFiFWKD\ÿәi có hҥi trong não dүQÿӃn mҩt tӃ bào thҫn kinh, bӝ não bӏ teo dҫn và suy giҧm trí tuӋ [80, 81] Mӝt sӕ quan sát thӵc nghiӋm cӫng cӕ tính chính xác cӫa giҧ thuyӃWQj\WURQJÿyQKӳng nghiên cӭu vӅ di truyӅQYjÿӝt biӃn xҧy ra trên các bӋnh nhân mҳF$'ÿyQJYDLWUzTXDQWUӑng trong giҧ thuyӃt amyloid Mӝt cѫVӣ khác ӫng hӝ giҧ thuyӃt amyloid ngoҥi bào là gen sinh protein tiӅn chҩt amyloid nҵm trên nhiӉm sҳc thӇ sӕ 21 và thӵc tӃ cho thҩ\QJѭӡi mҳc hӝi chӭng DRZQFyGѭPӝt nhiӉm sҳc thӇ sӕ 21 so vӟLQJѭӡLEuQKWKѭӡQJYjÿӅu mҳc bӋnh AD vào khoҧng 40 tuәi [11, 12] Các nghiên cӭXFǊQJFKRWKҩy, mӝt loҥi gen có tính di truyӅn là gen apolipoprotein 4 (APOE4) [13] OjP WăQJ Vӕ OѭӧQJ $ȕ FǊQJ OLrQ TXDQ ÿӃn hӝi chӭng Alzheimer MӝW QJѭӡi thӯa Kѭӣng phiên bҧn APOE4 tӯ cha hoһc mҽ WKuFyQJX\FѫPҳc AD gҩp bӕn lҫQQJѭӡi bình WKѭӡng và nӃu thӯDKѭӣng hai phiên bҧQ$32(WKuFyQJX\FѫPҳc AD gҩSPѭӡi hai lҫn

16 QJѭӡL EuQK WKѭӡng Mӝt bҵng chӭng khác ӫng hӝ giҧ thuyӃt này là sӵ phát hiӋn trong chuӝt biӃQÿәi gen, khi làm ÿӝt biӃn gen APP cӫa chuӝt giӕQJQJѭӡi thì hình thành các mҧng amyloid và xuҩt hiӋn các bӋnh vӅ QmRWѭѫQJWӵ Alzheimer ÿӗng thӡi gây suy giҧm nhұn biӃt không gian [14, 15] Tuy nhiên, vүn tӗn tҥi mӝWYjLÿLӇm phi logic trong giҧ thuyӃt amyloid Não cӫa mӝt sӕ QJѭӡLEuQKWKѭӡng vүn tӗn tҥi các mҧng bám ngoҥi bào [81-83] Các thí nghiӋm trên chuӝt bӏ AD cho thҩy sӵ suy yӃu vӅ trí nhӟ YjWKD\ÿәi bӋnh lý xҧy ra rҩW OkX WUѭӟc khi xuҩt hiӋn các mҧng bám [84] Ngoài ra, các bӋnh nhân AD ÿѭӧc tiêm thӱ nghiӋm vaccLQNKiQJ$ȕ$1QKѭQJNK{QJFKRWKҩy sӵ cҧi thiӋn vӅ nhұn thӭc mһc dù vaccin này tiêu diӋt các mҧng bám amyloid [85] Bên cҥQKÿyPӝt vài nghiên cӭu cho thҩy các mҧQJ EiP Qj\ Fy ÿӝ WѭѫQJ TXDQ WѭѫQJ ÿӕi yӃu vӟi viӋc suy giҧm nhұn thӭc và mӭF ÿӝ nghiêm trӑng cӫa AD [86, 87] Mһc dù vұyÿӃn thӡL ÿLӇm hiӋn tҥi $ȕ vүn ÿѭӧc xem là nguyên nhân chính gây suy giҧm sӕ Oѭӧng tӃ bào và các khӟp nӕi thҫQNLQKYjGRÿyQyÿyQJYDLWUzTXDQWUӑQJWURQJFѫFKӃ gây bӋnh Alzheimer Bҧng 2.1 thӇ hiӋn các mӕc thӡi gian quan trӑng trong viӋc hình thành giҧ thuyӃt gây bӋnh Alzheimer

Bҧng 2.1 Các mӕc thӡi gian hình thành giҧ thuyӃt gây bӋnh AD [88]

1907 Báo cáo vӅ bӋnh Alzheimer bao gӗm các mҧng bám và các ÿiPUӕi

1984 $ȕOjWKjQKSKҫn chính cӫa các mҧng bám

1987 *HQÿѭӧc tìm thҩy cho protein tiӅn tӕ cӫD$ȕ

1990 $ȕOj nguyên nhân làm chӃt các neuron thҫn kinh

1991 &iFJHQ$33ÿӝt biӃn gây bӋnh AD

1995 Tìm thҩy loҥi gen gây AD mӟLÿӗng thӡLOjPWăQJ$ȕ

Trong quan sát thӵc nghiӋm, não cӫD QJѭӡL $' Fy NtFK WKѭӟc nhӓ KѫQ QmR FӫD QJѭӡi EuQKWKѭӡng bӣi sӵ teo cӫa mô não Ӣ mӭFÿӝ vi mô, các hình ҧnh chөp bӣi kính hiӇn vi ÿLӋn tӱ cho thҩy não cӫDQJѭӡi bӋnh xuҩt hiӋn các mҧng amyloid tҥRQrQFiFÿiPUӕi thҫn kinh Mҧng amyloid tҥo bӣi sӵ tích tө cӫa các phân tӱ ngoҥi bào trong não Các mҧng bám không hòa tan bao gӗm sӧi và các oligomer amyloid sӁ Jk\ ÿӝc thҫn kinh (Hình 2.6A, nҵPWURQJYzQJWUzQÿӭt nét), các peptid $ȕFǊQJWtFKWө QKѭQJNK{QJWӗn tҥi cҩu trúc phiӃQȕÿӇ có thӇ tҥo sӧi sӁ khuӃch tán không và không Jk\ÿӝc (Hình 2.6B) [61, 70] Hình 2.7 giӟi thiӋXVѫÿӗ gây bӋnh AD theo giҧ thuyӃt amyloid, và các peptid chӭa cҩu trúc phiӃQȕ7KHRJLҧ thuyӃt này, các peptid amyloid cuӝn sai và kӃt tө tҥo thành cҩu trúc oligomer, các cҩu trúc oligomer tiӃp tөc phát triӇn thành sӧLWUѭӣng thành và tҥo thành mҧng bám amyloid Tҩt cҧ các cҩX WU~F Qj\ ÿӅu là nguyên nhân dүQ ÿӃn sӵ hӫy diӋt neuron thҫn kinh thông qua quá trình viêm não hoһc gây rӕi loҥn sӧi thҫn kinh [89]

Hình 2.6 &iFÿiPUӕi thҫn kinh tҥo bӣi chuӛi $ȕ (A) Các mҧng $ȕ Jk\ÿӝc: Các mҧng bám nҵPWURQJYzQJWUzQÿӭWQpWPǊLWrQFKӍ mӝt ÿiPUӕi trong tӃ bào thҫn kinh [61] (B)

Hình 2.7 Lӝ trình gây bӋnh AD theo giҧ thuyӃt amyloid [89].

Cҩu trúc Aȕ

Cҩu trúc monomer

Sӵ khác biӋt cӫD $ȕYj$ȕOj$ȕFyWKrP aa cuӕi cùng tҥLÿҫu C (Hình 2.8) Cҩu trúc monomer cӫD $ȕ ÿѭӧc chia làm bӕQ YQJ YQJ ÿҫu N (1-15), vùng kӏ Qѭӟc trung tâm (16-21), vùng nӕi (22-YjYQJÿҫu C (31-42 hoһc 31-40)

Hình 2.8 Chuӛi $ȕÿѭӧc chia làm bӕQYQJPjX[DQKGѭѫQJOjYQJÿҫu N (màu xanh

GѭѫQJ, vùng kӏ Qѭӟc trung tâm (màu xanh lá ), vùng nӕi (màu xám), vùng kӏ QѭӟFÿҫu C

9u$ȕWURQJWUҥng thái monomer tích tө rҩWQKDQKWURQJQѭӟc nên rҩWNKy[iFÿӏQKÿѭӧc cҩu trúc cӫDQy'RÿyFiFFҩu trúc monomer cӫD$ȕYj$ȕÿѭӧc tұp trung nghiên

19 cӭu bҵng mô phӓng máy tính Mһc dù có nhiӅu nhóm nghiên cӭu tìm ra các kӃt quҧ khác nhau [90-94]QKѭQJÿӅu có chung nhұQÿӏnh rҵng trҥng thái monomer cӫa hai peptid này chӫ yӃu ӣ dҥng cuӝn ngүu nhiên (coil) và thành phҫn ȕ cӫD$ȕFDRKѫQVRYӟL$ȕ Trong dung môi micell, cҩu trúc các peptid này әQÿӏQKKѫQYjgiàu thành phҫn helix Các kӃt quҧ thӵc nghiӋPÿmTXDQViWÿѭӧc cҩXWU~Fÿҫ\ÿӫ ÿӝ dài cӫa peptid $ȕ3'%FRGH 1BA4 [95]Yj$ȕ3'%FRGH=4[96]) trong trҥng thái monomer Hình 2.9 là cҩu trúc monomer cӫa $ȕÿѭӧc lҩy tӯ ngân hàng dӳ liӋu protein vӟi code 1Z0Q

Hình 2.9 Cҩu trúc monomer cӫD$ȕÿѭӧc lҩy tӯ ngân hàng dӳ liӋu pdb (code pdb:

Cҩu trúc oligomer

Dҥng tích tө cӫD $ȕ Fy QKLӅu cҩu trúc vӟi các kính cӥ khác nhau, tùy vào kích WKѭӟc tích tө mà phân loҥi thành cҩu trúc oligomer và cҩu trúc sӧi Các cҩu trúc oligomer hòa tan là dҥng trung gian trong quá trình peptid $ȕFKX\ӇQÿәi tӯ dҥng cuӝn ngүu nhiên sang dҥng phiӃQȕ chéo cӫa mӝt sӧLWUѭӣng thành Ҧnh chөp tӯ kính hiӇQYLÿLӋn tӱ cho thҩy sӵ xuҩt hiӋn cӫa hai loҥi tích tө có cҩu trúc khác nhau [97] Các oligomer nhӓ khuyӃch tán là nhӳQJÿӕm không rõ ràng trong khi nhӳng oligomer hình cҫu lӟQKѫQFy cҩXWU~FYjNtFKWKѭӟF[iFÿӏQKKѫQ7K{QJTXDҧnh chөp bҵng kính hiӇn vi phân giҧi cao (AFM0DVWUDQJHORYjÿӗng sӵ ÿmFKLDROLJRPHUWKjQKQKLӅu loҥi khác nhau: oligomer có khӕL Oѭӧng phân tӱ thҩp (low molecular weight- /0: QKѭ GLPHU WULPHr, tetramer và oligomer có khӕL Oѭӧng phân tӱ cao (high molecular weight- LMW) bao gӗm nhiӅu

20 dimer, trimer và tetramer kӃt hӧp vӟi nhau [98] 2OLJRPHUFyÿӝc tính cao [99, 100] và NKy[iFÿӏnh cҩu trúc bҵng thӵc nghiӋm.

Cҩu trúc sӧi cӫD$ȕ

Các sӧi amyloid là thành phҫn chính cӫa mҧng bám amyloid Tùy thuӝc vào kích WKѭӟFPjFiFÿiPpeptid tích tө ÿѭӧc chia thành dҥng sӧi hay tiӅn sӧi TiӅn sӧLÿѭӧc xem là các thành phҫn tҥo nên sӧi Không giӕQJQKѭROLJRPHUVӧi amyloid có cҩXWU~Fȕchéo và không tan trong dung môi &iFWѭѫQJWiFOһSÿLOһp lҥi giӳa các nhóm kӏ Qѭӟc và phân cӵc dӑc theo trөc sӧi Nhӳng cҩu trúc sӧL$ȕWKѭӡQJFyQăQJOѭӧng thҩp nhҩt và có cҩu trúc bӅn vӳng nhҩt Bên cҥQKFiFÿһc ÿLӇm chung, cҩu trúc sӧi amyloid rҩt khác nhau vӅ chi tiӃt do ҧQKKѭӣng cӫa các chuӛi bên trong tӯQJWUѭӡng hӧp cө thӇ Do vұ\WѭѫQJWiF giӳa các nhánh phө vӟi nhau và giӳa các nhánh phө vӟLP{LWUѭӡng sӁ có vai trò chӫ yӃu trong viӋc xáFÿӏnh các biӃn thӇ cӫa cҩu trúc sӧi, còn nhӳQJWѭѫQJWiFGRFKXӛi chính chӍ [iFÿӏnh khung chung cho các biӃn thӇ ÿyCác quan sát bҵng AFM và ҧnh TEM cho thҩy các tiӅn sӧi WKѭӡng có dҥng các hҥt cҫu nhӓ hoһc chuӛi các hҥt cҫu, hoһc có dҥng khuyên tҥo bӣi chuӛi các hҥt cҫXÿy&iFtiӅn sӧi VDXÿyVӁ kӃt hӧp vӟi nhau hoһc tiӃp nhұn các ÿѫQSKkQNKiFÿӇ tҥo nên sӧi amyloid Các sӧL$ȕFyNtFKWKѭӟc khác nhau, tùy thuӝc vào NtFKWKѭӟc, có thӇ chia sӧL$ȕWKjQKWLӅn sӧL$ȕSURWR¿EULOVKD\VӧL$ȕ¿EULOV&ic sӧi DP\ORLGÿӅu có chung cҩu trúc ȕchéo ӣ vùng lõi vӟi các phiӃQȕQҵm song song và vuông góc vӟi trөc sӧi Hình 2.10 thӇ hiӋn mӝt sӕ cҩu trúc sӧi cӫD$ȕÿѭӧc lҩy tӯ ngân hàng dӳ liӋu protein Các cҩu trúc có mã pdb 2BEG, 2NAO và 2MXU là cҩu trúc sӧi cӫa peptid

$ȕ WURQJÿy%(*JӗPQăP chuӛi $ȕ-42 giӕng nhau và song song vӟi nhau Trong cҩu trúc 2BEG các acid amin tӯ 'ÿӃQ.ÿѭӧc bӓ qua vì không có hình dҥng әQÿӏnh [101] Cҩu trúc 2NAO và 2MXU là các cҩu trúc sӧi cӫa peptid $ȕ42 có ÿҫ\ÿӫ ÿӝ dài [102, 103] Cҩu trúc 2LMN và 2M4J là các cҩu trúc sӧi ÿҫ\ÿӫ chiӅu dài cӫD$ȕÿѭӧc phát hiӋn bӣi nhóm cӫa Tycko và cӝng sӵ [104, 105]

Hình 2.10 Mӝt sӕ cҩu trúc dҥng sӧi cӫa Aȕ: các cҩu trúc 2BEG, 2MXU, 2NAO là cҩu trúc sӧi cӫa Aȕ42; các cҩu trúc 2LMN, 2M4J là cҩu trúc sӧi cӫa Aȕ40

Hình 2.11 Quá trình tҥo sӧi cӫD$ȕ$ȕÿѫQSKkQWӱ (monomer) tӯ tӯ kӃt tө WKjQKÿD phân tӱ (oligoPHUVDXÿyFiFROLJRPHUQj\VӁ phát triӇn thành tiӅn sӧi (protofibrils), các tiӅn sӧi kӃt tө vӟi nhau tҥo thành sӧi WUѭӣng thành (mature fibrils) [106]

Quá trình tҥo sӧi cӫa ROLJRPHUÿѭӧc thӇ hiӋn trong HuQK4XiWUuQKQj\ÿѭӧc chia WKjQKKDLJLDLÿRҥQÿҫXWLrQFiFPRQRPHU$ȕWtFKWө ÿӇ tҥo thành cҩu trúc oligomer, giai

Ĉӝt biӃQÿLӇm và các dҥQJÿӝt biӃQÿLӇm

Ĉӝt biӃQY{QJKƭD

Trong quá trình tәng hӧS SURWHLQ NKL ULERVRP WUѭӧc trên phân tӱ ARN thông tin P$51ÿӇ ÿӑFPmÿmSKLrQӣ phân tӱ này theo tӯng bӝ ba mã di truyӅn, khi gһp bӝ ba mã kӃt thúc, ribosom không thӇ WUѭӧt tiӃSÿѭӧc nӳa và chuӛLSRO\SHSWLGFRLQKѭÿmtәng hӧp xong Trong 64 codon trên mARN thì có ba codon là tín hiӋu kӃt thúc dӏch mã Chúng không mã hóa mӝWDFLGDPLQQjRQrQFiFFRGRQQj\OjY{QJKƭD 1KѭYұ\ÿӝt biӃQ Y{ QJKƭD Oj ÿӝt biӃQ JHQ NKL WKD\ ÿәi mӝt bӝ ba nucleotid bҩt kǤ thành bӝ ba kӃt thúc Sҧn phҭm tҥo ra bӣLÿӝt biӃQY{QJKƭDWKѭӡng bӏ lӛi, dүQÿӃn giҧm, hoһFWKD\ÿәi, hoһc không có chӭFQăQJVLQKKӑc [107] Ӣ QJѭӡLÿӝt biӃQY{QJKƭDchiӃm khoҧng 10% FiFÿӝt biӃn gen

2.4.2 Ĉӝt biӃn sai QJKƭD Ĉӝt biӃQVDLQJKƭDOjÿӝt biӃQJHQNKLWKD\ÿәi mӝt bӝ ba mã hóa này thành mӝt bӝ ba mã hóa khác dүQÿӃQWKD\ÿәi các acid amin trong cҩu tҥo cӫa protein [107] Mӝt ÿӝt biӃQVDLQJKƭDFyWKӇ ít gây ҧQKKѭӣQJÿӃn chӭFQăQJFӫa protein nӃu các thuӝc tính cӫa

ĈӝWELӃQGӏFKNKXQJ

&iFÿӝt biӃQÿLӇm thêm nucleotid và mҩt nucleotid là ÿӝt biӃn do thêm vào hoһc mҩt ÿLPӝt cһp nucleotid trong gen NhӳQJÿӝt biӃQQj\WKѭӡng gây ҧQKKѭӣQJÿӃn cҩu trúc và chӭQJQăQJFӫDSURWHLQKѫQOjQKӳQJÿӝt biӃn do thay thӃ nucleotid [107] ViӋc thêm vào hoһc mҩt ÿL FiF QXFOHRWLG OjP WKD\ ÿәi khuQJ ÿӑc trong quá trình dӏch mã GR ÿy nhӳQJÿӝt biӃQQj\ÿѭӧc gӑLOjÿӝt biӃn dӏch khung.

Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình tҥo sӧi cӫa protein

ҦQKKѭӣng cӫa cҩu trúc nӝi tҥi protein

ҦQKKѭӣng cӫa thӵ tӵ các aa trong chuӛi Yjÿӝt biӃn

Thӭ tӵ các aa trong cҩu trúc bұc mӝt cӫa chuӛi protein [iFÿӏnh tính chҩt cuӝn và cҧ cuӝn sai cӫDSURWHLQÿy Vai trò cӫa thӭ tӵ chuӛi các aa trong viӋc hình thành sӧi có thӇ ÿѭӧc hiӇu thông qua nghiên cӭXFiFÿӝt biӃn vì viӋc thay thӃ mӝt hoһc nhiӅu aa này bӣi mӝt hoһc nhiӅu aa khác có thӇ OjPWKD\ÿәi vұn tӕc tҥo sӧLYjÿӝc tӕ ÿӃn tӃ bào, trong mӝt sӕ WUѭӡng hӧSÿӝt biӃn còn thay thӃ hình thái hӑc trong cҩu trúc sӧi [108] Chi tiӃt vӅ ҧnh Kѭӣng cӫDFiFÿӝt biӃn sӁ ÿѭӧc nói U}KѫQӣ phҫn 2.4.2 ҦQKKѭӣng cӫa sӵ WKD\ÿәi ÿiӋn tích trên toàn chuӛi

Vai trò cӫD ÿLӋQ WtFK ÿѭӧc minh chӭng cө thӇ WURQJ WUѭӡng hӧp cӫa protein S6 ribosome NKLQyNK{QJWKD\ÿәi vұn tӕc tҥo sӧLQKѭQJFiFQKiQKFӫa nó tҥo thành cҩu trúc tetramer, nӃu các aa PDQJÿLӋQÿѭӧc thay thӃ bӣi các aa WUXQJKzD NKiF WK{QJTXD ÿӝt biӃn bӕn ÿLӇm E41A/E42I/R46M/R47V [109] ViӋc thay thӃ các aa Qj\OjPWăQJYұn tӕc tҥo sӧi do lӵFÿҭy giӳa các chuӛi protein vì giҧPFiFWѭѫQJWiFWƭQKÿLӋn HiӋQWѭӧng này FǊQJÿѭӧc cӫng cӕ WK{QJTXDFiFÿӝt biӃn English (H6R), Tottori (D7N) [110] YuFiFÿӝt biӃQQj\ÿѭӧc cho thҩ\ÿmWăQJYұn tӕc tҥo sӧi lên 10 lҫn so vӟi thӇ tӵ nhiên khi tәQJÿLӋn tích cӫa $ȕ giҧm tӯ -3e xuӕng -HNKLFyÿӝt biӃQ1KѭYұy viӋc giҧm giá trӏ tuyӋWÿӕi cӫa tәQJÿLӋn tích trên toàn bӝ chuӛLOjPWăQJTXiWUuQKWҥo sӧi cӫa protein và các peptid [108, 111] ҦQKKѭӣng cӫa tѭѫQJWiF giӳa các YzQJWKѫPYjÿӝ kӏ Qѭӟc

Nghiên cӭu cӫa Gazit và cӝng sӵ cho thҩy cҩXWU~FYzQJWKѫPFӫa các aa thӇ hiӋn vai trò cӫa liên hӧp ʌÿӃn quá trình hình thành sӧi amyloid [112] &iFWѭѫQJWiFOLrQKӧp ʌFXQJFҩSQăQJOѭӧng FǊQJQKѭVҳp xӃp trұt tӵ cҩu trúc và ÿLӅu chӍnh SKѭѫQJFKRTXi trình tҥo sӧi cӫa amyloid Peptid phenylalanin FF Fy[XKѭӟng hình thành sӧi có cҩu trúc ӕng nano bӅn vӳng tҥi nӗQJÿӝ pH sinh lý [113] Mһt khác nhӳng nghiên cӭu gҫQÿk\

25 [114] FǊQJGӵ báo vӅ ҧQKKѭӣng cӫa WѭѫQJWiFYzQJWKѫPFӫa nhánh brQOrQJLDLÿRҥn ÿҫu cӫa quá trình tҥo sӧi 1KѭYұy, trong mӝt vài peptid amyloid, các aa có vòng WKѫPFy thӇ bӏ thay thӃ bӣi các aa kӏ Qѭӟc khác và nhӳng peptid không có aa vòng WKѫPFyWKӇ vүn duy trì ÿѭӧc vұn tӕc tҥo sӧi mһc dù suy giҧP ÿӝng QăQJ NӃu hai aa YzQJ WKѫP phenylalanine trong peptid OѭӥQJ WtQK ).)( ÿѭӧc thay thӃ bӣi các aa không có vòng WKѫPYjJLҧm tính kӏ Qѭӟc (alanin, valin, và leucin), hiӋQWѭӧng tӵ cuӕn cӫa chuӛi peptid không xҧy ra Tuy nhiên, [XKѭӟng tҥo sӧi vүn cao nӃu các peptid ÿѭӧFÿӝt biӃn bӣi mӝt aa nhân tҥo vӟLÿӝ kӏ QѭӟFFDRKѫQcyclohexyl-alanin) [114]'RÿyFiFWѭѫQJWiFvòng WKѫPNK{QJKRjQWRjQҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình tích tө cӫa sӧi DP\ORLGQKѭQJFiFaa có ÿӝ kӏ QѭӟFFDRQKѭF\FORKH[\O-alanine góp phҫn WK~Fÿҭy quá trình tҥo sӧi [111] Thao tác vӟi các biӃn thӇ khác nhau cӫDÿRҥn Aȕ16-22, Senguen và cӝng sӵ [115] cho thҩ\ÿӝ kӏ Qѭӟc cӫa chuӛi không thӇ quyӃWÿӏnh cho quá trình tӵ cuӝQQKѭQJNӃt hӧp nhiӅu yӃu tӕ vӟi nhau QKѭYzQJWKѫPYjÿӝ kӏ Qѭӟc thì có thӇ ҧQKKѭӣQJÿӃn viӋc hình thành sӧi cӫa amyloid ҦQKKѭӣng cӫa thành phҫn cҩu trúc dӉ Fy[XKѭӟng tҥo sӧi N*

Cҩu trúc dӉ Fy[XKѭӟng tҥo sӧi N* ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDlà cҩu trúc monomer trong trҥng thái sӧi Cҩu trúc sӧi Aȕÿѭӧc thӇ hiӋn trên Hình 2.12a và cҩu trúc N* cӫa nó thӇ hiӋn trên Hình 2.12b Các nghiên cӭu sӱ dөng mô hình lattice cӫa Li và cӝng sӵ cho thҩy thӡi gian hình thành sӧi ɒfib phө thuӝc vào tӍ lӋ cҩu trúc N*, P N* theo hàmPǊexp 'Rÿy

P N* là yӃu tӕ quan trӑng ҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình tҥo sӧi cӫa chuӛi polypeptid [36] Vai trò cӫa tӍ lӋ cҩXWU~F1FǊQJÿѭӧc minh chӭng bӣi mô phӓng tҩt cҧ các nguyên tӱ cho quá trình hình thành sӧLFKR ÿRҥn peptid ngҳn sӱ dөQJFiF WUѭӡng lӵc khác nhau [116, 117] KӃt quҧ cho thҩ\NKLWăQJWӍ lӋ cҩu trúc N*, P N* bӣLÿӝt biӃn hoһc các liên kӃt hóa hӑc chéo sӁ làm WăQJYұn tӕc tҥo sӧi Khi cӕ ÿӏnh khoҧng cách cҫu lactam [D23-K28], vұn tӕc tҥo sӧi cӫa $ȕWăQJJҩp 1000 lҫn so vӟi thӇ tӵ nhiên [118] Ràng buӝc khoҧng cách cҫu muӕLOjPWăQJtӍ lӋ cҩu hình N* trong trҥng thái monomer [117], quan sát này hoàn toàn trùng khӟp vӟi giҧ thiӃt cӫa Li và cӝng sӵ vӅ vai trò quan trӑng cӫa cҩu hình N*

26 trong vұn tӕc tҥo sӧi cӫa protein Thӵc tӃ cho thҩ\$ȕWҥo sӧLQKDQKKѫQ$ȕ [119] vì có thành phҫQȕQKLӅXKѫQVRYӟL$ȕ trong trҥng thái monomer [90, 91] ĈӇ bә sung cho giҧ thuyӃt N*, trong luұQiQQj\FK~QJW{LÿmQJKLrQFӭXWѭѫQJTXDQJLӳa vұn tӕc tҥo sӧi và thành phҫQȕWURQJWUҥng thái monomer cӫD$ȕWKӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃQĈk\OjQJKLrQFӭXÿҫu tiên thӇ hiӋn mӝWFiFKWѭӡng minh vai trò cӫa thành phҫQȕ lên vұn tӕc tҥo sӧi cӫa protein Công thӭc thӇ hiӋn sӵ phө thuӝc cӫa vұn tӕc tҥo sӧi thӵc nghiӋm vӟi thành phҫQȕbҵng mô phӓQJFyêQJKƭDWROӟn vì có thӇ tiӃt kiӋm rҩt nhiӅu thӡi gian và chi phí trong viӋFѭӟc tính chính xác vұn tӕc tҥo sӧi cӫa protein

Hình 2.12 (a) Cҩu trúc sӧi cӫa AȕFyPmSGEOj1$2 ÿѭӧc lҩy tӯ ngân hàng dӳ liӋu pdb (b) Cҩu trúc N* cӫa 2NAO.

ҦQKKѭӣng cӫa các yӃu tӕ P{LWUѭӡng

Cỏc yӃu tӕ P{LWUѭӡQJQKѭQKLӋWÿӝÿӝ pH, nӗQJÿӝ muӕLôcú thӇ ҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình cuӝn cӫa chuӛi polypeptid Protein myoglobin có thӇ tҥo cҩu trúc sӧi ӣ nӗQJÿӝ pH 9.0 và nhiӋWÿӝ 65 ºC [60] trong khi insulin chuyӇQÿәi thành cҩu trúc phiӃn ȕ và tҥo cҩu trúc sӧi tӯ trҥng thái nguyên thӫy trong ӕng nghiӋm tҥi pH 2.0 [120] Các chҩt làm biӃn tính QKѭ u rê làm giҧm thӡi gian trӉ cӫa quá trình tích tө insulin, QKѭQJFiFFKҩt әn ÿӏQKQKѭ trimethylamine N-oxide dihydrate (TMAO)VXFURVHOjPWăQJWKӡi gian trӉ cӫa quá trình này [120] Sӵ có mһt cӫa màng tӃ bào có thӇ OjPWKD\ÿәLÿiQJNӇ không chӍ vұn tӕc tҥo sӧi mà cҧ hình thái sӧi cӫa protein Các peptid không có cҩXWU~F[iFÿӏQKQKѭ

$ȕ Fy WKӇ hoҥW ÿӝng xuyên màng ÿӇ tҥo thành mӝt kênh dүn ion [121] &iF Eѭӟc tiӃn trong công nghӋ ÿmJL~SQҳm bҳWÿѭӧc hiӋu ӭQJÿ{QJWUQJSKkQWӱ lên viӋc cuӝn, hình thành các cҩu hình và chӭFQăQJFӫa protein [122] Sӵ kӃt tө cӫa protein là mӝt quá trình

27 phӭc tҥp bӣi vì không chӍ phө thuӝc vào chuӛLÿѫQSKkQWӱ mà còn phө thuӝFFiFWѭѫQJ tỏc trong nӝi phõn tӱ, tӕFÿӝ tҥo mҫm, tớnh chҩt khuӃFKWiQô[123] Bờn cҥnh nhӳng yӃu tӕ ҧQKKѭӣng khá rõ ràng, vүn còn tӗn tҥi các yӃu tӕ PDQJÿһc tính chung cho quá trình tҥo sӧLWURQJP{LWUѭӡng ÿiPÿ{QJÿLӅu này cho thҩ\[XKѭӟng tích tө không phө thuӝc vào mӝt yӃu tӕ cө thӇ nào Sӱ dөng linh kiӋn vi cân thҥFKDQK4&0ÿӇ ÿRNtFKWKѭӟc sӧi Aȕ, Dobson và cӝng sӵ cho thҩy cosolute OjPWăQJYұn tӕc tҥo sӧi [124] Nghiên cӭu Qj\FǊQJÿѭӧc cӫng cӕ thêm bӣi mô phӓng [125, 126] và QyFǊQJcó FQJ[XKѭӟng vӟi lý thuyӃt depletion [122, 127] Sӵ phө thuӝc cӫa viӋc hình thành sӧi lên nӗQJ ÿӝ ÿiP ÿ{QJFǊQJÿѭӧc nghiên cӭu bӣi Linse và cӝng sӵ [128], kӃt quҧ cho thҩy các hҥt nano ÿӗng trùng hӧp ÿҭy nhanh mӭF ÿӝ tҥo sӧi cӫa ȕ2-microglobulin Trái lҥi, trong mӝt sӕ WUѭӡng hӧp các hҥt nano lҥi làm giҧm vұn tӕc tҥo sӧi cӫa Aȕ [129] TӕFÿӝ tҥo sӧi phө thuӝFNK{QJÿӗQJÿLӋu vào tәng bӅ mһt cӫa các ÿiPÿ{QJ[130] 1KѭYұy, ngoài các yӃu tӕ thuӝc cҩu trúc nӝi tҥi cӫa protein, ҧQKKѭӣng cӫDP{LWUѭӡQJQKѭQKLӋWÿӝ, pH, nӗQJÿӝ muӕLFǊQJWiFÿӝQJÿӃn mҥnh mӁ ÿӃn quá trình tҥo sӧi cӫa protein

2.5.3 7ѭѫQJTXDQJLӳDÿӝ bӅQFѫKӑc cӫa sӧi và vұn tӕc tҥo sӧi

Sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSP{SKӓng ÿӝng lӵc hӑc phân tӱ kéo (SMD) Kouza và cӝng sӵ ÿmFKӭQJPLQKÿѭӧc tính WѭѫQJTXDQJLӳa thӡi gian tҥo sӧi vӟLÿӝ bӅn ÿӝng hӑc cӫa sӧi [131] 9uÿӝ bӅQÿӝng hӑFOLrQTXDQÿӃQÿӝ bӅQFѫKӑc trong trҥng thái sӧi, nhóm tác giҧ cho rҵng khi sӧi Fyÿӝ bӅQFѫKӑc càng lӟn vұn tӕc tҥo sӧi sӁ càng nhanh Ӣ ÿk\ÿӝ bӅQFѫKӑFÿѭӧFÿһc trung bӣi lӵc kéo cӵFÿҥi sinh ra khi kéo mӝt monomer ra khӓi sӧi Hình 2.13 mô tҧ cҩu trúc sӧi cӫa Aȕ40 (a) và Aȕ42 (b), QKiQKQJRjLFQJPjXÿӓ cӫa sӧi ÿѭӧc kéo ra khӓi cҩu trúc sӧLWKHRKѭӟng PǊLWrQPjXÿӓ Lӵc kéo cӵFÿҥi trung bình cӫa Aȕ40 (828kJ/mol/nm) nhӓ KѫQ Uҩt nhiӅu so vӟi Aȕ42 (1264kJ/mol/nm) [131] KӃt quҧ mô phӓng SMD cho mô hình tҩt cҧ nguyên tӱ và cҧ mô hình lDWWLFHÿӅu cho thҩy trҥng thái sӧi cӫa Aȕ42 bӅn vӳQJKѫQ$ȕYjÿLӅu này phù hӧp vӟi thӵc nghiӋm rҵng Aȕ42 tҥo sӧi nhanh KѫQ$ȕ40 1KѭYұy khi cҩXWU~FFѫKӑc cӫa sӧi càng bӅn, vұn tӕc tҥo sӧi cӫa nó sӁ QKDQKKѫQFҩu trúc kém bӅn

Hình 2.13 Cҩu trúc sӧi cӫa $ȕDvà $ȕEFiFQKiQKPjXÿӓ ÿѭӧc kéo ra khӓi cҩu trúc theRSKѭѫQJPǊLWrQ [131].

Ӭc chӃ bӋnh Alzheimer thông qua nghiên cӭXFiFÿӝt biӃn

Cҧi biӃn protein trong sinh hӑc

7KD\ÿәi thӭ tӵ sҳp xӃp mӝt sӕ aa trong cҩu trúc bұc mӝt cӫa protein sӁ làm thay ÿәi chӭFQăQJÿһc tính cӫDFK~QJĈӇ ӭng dөng viӋc cҧi biӃn protein trong nghiên cӭu y VLQKQJѭӡLWDWKѭӡng tҥRÿӝt biӃn hoһc cҧi biӃn protein bҵQJSKѭѫQJSKiS KyD Kӑc và enzyme [132]

Kӻ thuұWJk\ÿӝt biӃQFyÿӏQKKѭӟng cho phép thay thӃ có chӫ ý mӝt hoһc mӝt vài DFLGDPLQ[iFÿӏnh trong phân tӱ protein nhҵm tҥo ra nhӳQJWKD\ÿәLFyÿӏQKKѭӟng trong ÿһc tính protein ViӋF[iFÿӏnh aa nào cӫa protein cҫQÿѭӧFWKD\ÿәLÿӇ protein Fyÿѭӧc ÿһc tính mong muӕn sӁ dӉ ÿѭӧc dӵ ÿRiQKѫQNKLÿm[iFÿӏQKÿѭӧc cҩu trúc bұc cao cӫa protein YjÿLӅXQj\WKѭӡQJÿѭӧc thӵc hiӋn dӉ dàng bҵng mô phӓng máy tính 6DXÿyFiFSURWHLQÿѭӧc mã hóa bӣLJHQÿӝt biӃQÿѭӧc kiӇm tra nhҵP[iFPLQKÿӝt biӃn có thӵc sӵ tҥo ra sӵ WKD\ÿәi mong muӕQQKѭGӵ ÿRiQKD\NK{QJ'RYұ\Eѭӟc mô phӓng máy tính giҧm thiӇXÿiQJNӇ sӕ lҫn thӵc nghiӋPJk\ÿӝt biӃn và khҧo sát kiӇXKuQKÿӝt biӃn cӫa protein Nhӳng protein, cө thӇ là enzyme thu nhұn tӯ quá trình tiӃQKyDFyÿӏQKKѭӟng WKѭӡQJÿѭӧc ӭng dөng trong công nghӋ sinh hӑc hoһc công nghӋ Gѭӧc 3KѭѫQJSKiSFҧi biӃn hóa hӑc hoһc cҧi biӃn nhӡ enzyme FǊQJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ cҧi biӃn hoһFWKD\ÿәi mӝt vài acid amin trong protein tӵ nhiên nhҵm biӃQÿәi hoһc nâng cҩp giá trӏ cӫa protein

2.6.2 ҦQKKѭӣng cӫDÿӝt biӃn trên AȕÿӃn AD

Ngoài nhӳQJWUѭӡng hӧp mҳc bӋnh AD do ngүu nhiên thì mӝt sӕ WUѭӡng hӧSÿѭӧc cho là do di truyӅn [27] Mӝt trong nhӳng yӃu tӕ di truyӅQOjÿӝt biӃn trên protein tiӅn tӕ APP hoһc trên chuӛL$ȕ Theo giҧ thuyӃt amyloid, kӃt tө cӫa các peptid $ȕJk\UDEӋnh Alzheimer Do vұ\ÿӇ WăQJÿӝt biӃt có lӧi và giҧPÿӝt biӃn có hҥi thì nên thay acid amin này bҵng acid amin khác có khҧ QăQJNuPFKӃ quá trình kӃt tө FDRKѫQGiҧ dө thay acid amin sӧ Qѭӟc (hydrophobic) bҵQJDFLGDPLQWKtFKQѭӟc (hydrophilic) thì quá trình tө hӧp sӁ chұPKѫQKRһc thұm chí bӏ ngӯng hҷn Tuy nhiên viӋc thay thӃ này chӍ xét thuҫn túy vӅ FѫFKӃ và FKѭD[pWÿӃn khҧ QăQJJk\ÿӝc cӫa toàn bӝ chuӛi dӵa trên nhiӅu khía cҥnh khác QKѭKuQKWKiLVӧi, khҧRViWÿӝc hӑc tӃ bào ĈLӅu này không thӇ chӍ kiӇm chӭng bҵng máy tính mà phҧi làm thӵc nghiӋm vӟi tӃ bào hoһFFѫWKӇ sӕng

Các nghiên cӭu cho thҩy bên cҥnh mӝt sӕ ÿӝt biӃn là nguyên nhân làm bӋnh khӣi phát sӟm [133-137] FǊQJFyQKӳQJÿӝt biӃn có tính chҩt bҧo vӋ YjQJăQFKһn bӋnh [26,

138, 139] 'RÿyFiFQghiên cӭu vӅ ÿӝt biӃn trên chuӛi peptid $ȕ và trên APP nhҵm tìm hiӇu và QJăQQJӯa quá trình tiӃn triӇn AD ÿmYjÿDQJUҩWÿѭӧc các nhóm nghiên cӭu trên thӃ giӟLTXDQWkP7URQJÿyÿӝt biӃQÿѭӧc biӃQÿӃQQKѭPӝt liӋu pháp có thӇ QJăQQJӯa ÿӝc tӕ ÿӗng thӡi nJăQQJӯa sӵ liên kӃt các chuӛi peptid riêng lҿ ÿӇ tҥRWKjQKÿiPUӕi có hҥi cho não và giҧm tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa các chuӛi peptidV$ȕ

NhӳQJÿӝt biӃQÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ nghiên cӭu ҧQKKѭӣng cӫDÿӝt biӃn lên hình thái và ÿӝng hӑc tích tө cӫa peptid amyloid beta OjFiFÿӝt biӃQVDLQJKƭDEDRJӗm các ÿӝt biӃn do di truyӅn (chiӃm 5%) và các ÿӝt biӃn nhân tҥo Nhӳng aa có thӭ tӵ trong vùng 21-23 (vùng turn) trong chuӛL$ȕÿyQJPӝt vai trò quan trӑng trong quá trình tҥo sӧi, rҩt nhiӅu kӃt quҧ thӵc nghiӋm [21, 26, 133, 140, 141] FǊQJQKѭFiFQJKLrQFӭu lý thuyӃt [142-149] cho thҩy vӟi nhiӅu loҥL ÿӝt biӃn khác nhau tҥL YQJ WXUQ QKѭ )OHPLVK $* 'XWFK (E22Q), Italian (E22K), Arctic (E22G), Iowa (D23N), và Osaka ( E22ǻOѭӧc bӓ aa E22) ÿӅu thӇ hiӋn nhұQÿӏnh này Cө thӇ, ÿӝt biӃn A21G ÿҭy nhanh quá trình khӣi phát bӋnh

$'GROjPWăQJVӕ OѭӧQJ$ȕWӯ gen sinh tiӅn tӕ APP [26] Nghiên cӭu thӵc nghiӋm cho thҩ\FiFÿӝt biӃn E22K và E22Q OjPWăQJYұn tӕc tҥo sӧi cӫD$ȕWURQJNKLÿӝt biӃn E22G

30 và D23N giҧm nhҽ vұn tӕc tҥo sӧi mһFGÿӝt biӃQ(*OjPWăQJTXiWUuQKWҥo tiӅn sӧi cӫD $ȕ Phân tích NMR cӫa Tycko và cӝng sӵ FǊQJ FKR Uҵng ÿӝt biӃn D23N tҥo sӧi amyloid vӟi nhiӅu cҩu trúc phiӃQȕchéo [150] Khi loҥi bӓ acid glutamic tҥi vӏ trí sӕ 22, ÿӝt biӃn E22ȟ ¯ኺy nhanh quá trình t኶o sዘi cዚa $ȕYjOjP$ȕÿӝFKѫQVRYӟi thӇ tӵ nhiên [151] Nghiên cӭu cӫa Hansman và cӝng sӵ FǊQJcho thҩy cҩu trúc sӧi cӫa E22ȟ b዆ዓዚa $ȕWKӇ tӵ nhiên [152] Các thӵc nghiӋm mӟLÿk\FKӭng tӓ ÿӝt biӃn Arctic (*OjPWăQJNKҧ QăQJWtFKWө $ȕtrong dung môi micelle thông qua viӋc giҧm hàm Oѭӧng helix ӣ các aa 15-25 [153] KӃt quҧ thú vӏ Qj\FKѭDÿѭӧc giҧLWKtFKÿҫ\ÿӫ bҵng lý thuyӃt Acid glutamic (Glu - E) là mӝt aa phân cӵFPDQJÿLӋn tích âm, khi bӏ thay thӃ bӣi glutamin (Q) và glycin (G) là các aa NK{QJPDQJÿLӋn, thì cҩu trúc nguyên thӫy cӫa nó bӏ phá vӥ dүQÿӃn sӵ WKD\ÿәi trong thành phҫn cҩu trúc bұc hai và ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝc tӕ cӫa toàn bӝ chuӛi 'RÿyFiFWiFJLҧ cho rҵng, viӋc giҧPÿLӋn tích âm tҥi vùng aa 22, 23 cӫa peptid $ȕ OjPWăQJYұn tӕc tҥo sӧLYjÿӝc tính, vì vұy FiFWѭѫQJWiFWƭQKÿLӋn tҥi vùng này FǊQJÿyQJYDLWUzTXDQWUӑQJÿӕi vӟLÿӝng hӑc tích tө và khҧ QăQJJk\ÿӝc thҫn kinh cӫa peptid $ȕ[103] Nghiên cӭXÿӝt biӃn tҥLEDÿLӇm E22G- L17A- F19A, Liang và cӝng sӵ cho thҩy E22G có thӇ giҧPÿӝc tӕ cӫD$ȕ khi kӃt hӧp vӟLFiFÿӝt biӃn L17A và F19A thông qua viӋc giҧm cҩXWU~FȕYjWăQJWKjQKSKҫn xoҳQĮ [154]

Các nghiên cӭu thӵc nghiӋPWUѭӟFÿk\FKRUҵQJYQJÿҫu N (các aa có thӭ tӵ tӯ 1-

8 cӫa chuӛL$ȕYjíFӫa chuӛL$ȕ) không có cҩu trúc trұt tӵ trong trҥng thái sӧi cӫa chuӛi $ȕ[101, 104] Ҧnh chөp tӯ SKѭѫQJSKiSFӝQJKѭӣng tӯ hҥt nhân (NMR) cho rҵng cҩu trúc sӧi cӫD$ȕFyKuQKGҥng các phiӃQȕVRQJVRQJQKѭPӝt ³hairpin´[101,

155, 156] YjYQJѭDQѭӟc turn sӁ là vùng uӕn ӣ giӳDÿӇ tҥo nên cҩu trúc có hình U Mӝt sӕ nghiên cӭu mô phӓng bӓ TXD YQJ ÿҫu N cӫa chuӛi mà chӍ lҩ\ ÿRҥn tӯ 17-42 cӫa AȕKRһc 9-40 cӫD$ȕ [157, 158] Tuy vұy, mӝt sӕ kӃt quҧ nghiên cӭu thӵc nghiӋm khác nghiên cӭu cҩu trúc tҥi ÿҫu N cӫa chuӛL$ȕFKRWKҩy các aa ӣ vùng N có thӇ có trұt tӵ và có tҫm quan trӑng trong cҩu trúc cӫa chuӛL$ȕYjOLrQTXDQÿӃn chӭFQăQJJk\ÿӝc [159-161] Cҩu trúc oligomer cӫD$ȕÿѭӧc phát hiӋn vӟi ba dҧLȕWҥo nên cҩu trúc hình S [162] Các kháng thӇ có liên kӃt tҥLÿҫX1WѭѫQJWiFWӕt vӟL$ȕKzDWDQYjNK{QJKzDWDQ

31 [163] Các chҩt ӭc chӃ amyloid ÿѭӧc biӃt có liên kӃt tӕt vӟi peptid tҥi $ȕWҥLÿҫu N [164]

&iFÿӝt biӃn H6R (English) [134, 165], D7H (Taiwanese) [166] và D7N (Tottori) [110,

134, 167] ÿѭӧFFKROjOjPWăQJÿӝc tính cӫD$ȕYuFK~QJFyFҩXWU~FȕQKLӅXKѫQWKӇ tӵ nhiên YjOjPWăQJYұn tӕc tҥo sӧi [134] 1JRjLUDÿӝt biӃn D7H cӫD$ȕFy[XKѭӟng tҥo các sӧLWUѭӣng thành còn D7H cӫD$ȕFy[XKѭӟng tҥo các oligomer [166] Các báo cáo thӵc nghiӋm cho thҩ\ ÿӝt biӃQ '< WUrQ$ȕOjPFKұm quá trình tích tө và sӵ co cuӝn cӫa $ȕ [168] ÿӝt biӃn A2F OjPWăQJÿӝc tӕ YjWăQJÿӝ kӏ Qѭӟc tҥLÿҫu N [169] Ĉӝt biӃQKDLÿLӇm D1E/A2V FǊQJҧQKKѭӣQJÿӃn quá trình tҥo sӧi cӫa Aȕ40 [170] Loҥi bӓ 2 aa ÿҫu tiên và thay acid glutamic tҥi vӏ trí thӭ 3 bҵng acid pyroglutamat, chuӛi peptid Aȕ(pE3-42) ÿѭӧc cho là có vai trò quan trӑng trong AD vì sӵ xuҩt hiӋn nhiӅu trong não, khҧ QăQJ WtFK Wө nhiӅu và nhanh, WăQJ ÿӝ bӅn cӫa sӧL Yj Jk\ ÿӝc cho các tӃ bào khác [171] Ĉӝt biӃn có yӃu tӕ di truyӅQ$9ÿѭӧFFKROjOjPWăQJTXiWUuQKWҥo mҧQJ$ȕQKѭQJVӵ pha trӝQ$ȕGҥng tӵ QKLrQYjÿӝt biӃn A2V lҥi làm giҧPÿӝc tӕ cӫD$ȕ40 [172] Ĉӝt biӃQ$9WUrQ$ȕcó hình thái tích tө khác biӋt so vӟi thӇ tӵ nhiên, nó bao gӗm các oligomer hình khuyên vӟLÿӝ kӏ QѭӟFFDRKѫQ, ÿӝc tӕ mҥnh KѫQ và tҥo cҩu trúc oligomer nhanh KѫQ [173] 1Jѭӧc lҥi vӟL$9ÿӝt biӃQ$7ÿѭӧF FKR Ojÿҭy lùi AD, làm giҧm sӵ suy giҧm nhұn thӭc ӣ QJѭӡi cao tuәi [174, 175] Ĉk\FǊQJOjÿӝt biӃQÿҫu tiên có tính chҩt bҧo vӋ não bӝ chӕng lҥi bӋnh AD Ĉӝt biӃn A2T xҧy ra tҥi vӏ trí sӕ 2 trong chuӛL$ȕWѭѫQJӭng vӟi vӏ trí 673 trong gen sinh tiӅn tӕ APP và gҫn vӟi vӏ trí cҳt cӫa enzym ȕ (tҥi vӏ trí 672), ÿӝt biӃn này làm chұm quá trình cҳt GRÿycân bҵQJÿѭӧc viӋc tҥo ra và loҥi bӓ chuӛi Tuy nhӳng báo cáo vӅ làm chұm quá trình tҥR UD $ȕ FKӍ chiӃm 20% trong các cһp gen dӏ hӧp QKѭQJ nhӳng ҧQKKѭӣng cӫa A2T trong viӋc giҧm nhӳQJÿiPUӕi lҳQJÿӑng trong não cӫa bӋnh nhân AD và làm chұm quá trình suy giҧm nhұn thӭc ӣ QJѭӡi cao tuәi cho thҩ\ÿӝt biӃn này có vai trò quan trӑng trong viӋFÿҭy lùi bӋnh AD [174]

Hình 2.14 Ĉӝt biӃn A2V, A2T cӫD$ȕPjXÿӓYjÿӝt biӃn tҥi các aa khác trên chuӛi

$ȕ ÿѭӧc cho là có ҧQKKѭӣQJÿӃn bӋnh Alzheimer PjX[DQKGѭѫQJ [174]

KӃt quҧ thӵc nghiӋm cӫa Zhou và cӝng sӵ [176] khi nghiên cӭXÿӝt biӃn E682K (vӏ trớ cҳt cӫDHQ]\Pȕảtrờn chuӛL$33WѭѫQJӭng vӟLÿӝt biӃQ(.WUrQ$ȕFKRWKҩy ÿӝt biӃQQj\WK~Fÿҭy quỏ trỡnh tҥo ra chuӛi peptid $ȕEӣi cỏc enzym ȕȕảYjȖ (Hỡnh 2.15) ĈiӅu này dүQÿӃn viӋc nhӳQJQJѭӡLPDQJÿӝt biӃn này sӁ khӣi phát AD ӣ tuәi 49-

53, sӟPKѫQUҩt nhiӅu so vӟLQJѭӡi bình WKѭӡng

Hỡnh 2.15 Ĉӝt biӃn A2T, A2V, E11K PjXÿӓ) và cỏc vӏ trớ cҳt cӫDHQ]\PȕȕảĮȖ

Trong nghiên cӭu thӵc nghiӋm cӫa Kaden và cӝng sӵÿӝt biӃn K16N (bên cҥnh vӏ trí cҳt cӫDHQ]\PĮ, Hình 2.15) làm WăQJÿӝc tӕ cӫD$ȕ mӝt cách rõ rӋt khi trӝn ÿӝt biӃn và thӇ tӵ nhiên, cҩu trúc tích tө cӫa nó là các oligomer FyNtFKWKѭӟc không ÿӗng nhҩt

&ǊQJWҥi vӏ trí này, Sinha và cӝng sӵ cho thҩy ÿӝt biӃn K16A lҥi làm giҧm mҥQKÿӝc tӕ cӫD$ȕthông qua viӋFWKD\ÿәi hình thái tích tө YjWăQJKjPOѭӧQJĮWURQJFҩu trúc bұc hai [177] &ǊQJWӯ kӃt quҧ thӵc nghiӋm cӫa Sinha và cӝng sӵ cho thҩ\ÿӝt biӃn K28A làm chұm quá trình chuyӇQÿәi cҩu trúc cӫD$ȕYjOjPWăQJWӍ lӋ các cҩu trúc cuӝn ngүu nhiên, ÿLӅu này hӛ trӧ cho giҧ thuyӃt Lys28 làm әQÿӏnh quá trình khӣi tҥo các nhân oligomer

33 cӫD$ȕ ÿmÿѭӧFÿӅ xuҩt bӣi Lazo và cӝng sӵ [178] Sӵ thay thӃ Lys bӣL$ODFǊQJOjP giҧm sӵ WѭѫQJWiFFӫa Lys vӟi màng tӃ bào và tӵ nó ӭc chӃ ÿӝc tính cӫD$ȕ [177]

Các aa tҥi ÿҫu C (aa 31-40/31-42) có cҩu trúc әQ ÿӏnh và có vai trò quan trӑng trong hӗ VѫWҥo sӧi và liên kӃt vӟi protein khác [179, 180] nên tìm hiӇXFiFÿӝt biӃn tҥi ÿRҥn này là cҫn thiӃt NhiӅu nghiên cӭu tұp trung thӵc hiӋQÿӝt biӃn ÿӇ phá vӥ cҩu trúc motif cӫa glycin tҥi nhӳng vӏ trí 29, 33, 37 và 38 ÿӇ khҧo sát vai trò cӫa motif GxxxG ӣ ÿҫu C [181-184]&iFÿӝt biӃn G29L, G33L, G37L làm giҧPÿӝc tính cӫD$ȕ [181] Ĉӝt biӃQ*/OjPWăQJKjPOѭӧng oligomer cӫD$ȕ[182] QKѭQJKLӋu ӭng này bӏ giҧm bӟt NKLFyWKrPÿӝt biӃn G38L [183] ViӋc thay thӃ glycin ӣ vӏ trí aa sӕ 37 thành leucin trên

C.elegan ÿmOjPVX\JLҧPÿiQJNӇ FiFÿӝc tӕ ROLJRPHUV$ȕWURQJKҫu hӃt các mүu thӱ nghiӋm [181] &ǊQJWҥi aa 37, khi thay glycin bҵng valin, $ȕ42(G37V) giҧm mҥQKÿӝc tӕ cӫa $ȕ42 thӇ tӵ nhiên mһFGNK{QJOjPWKD\ÿәi vұn tӕc tҥo sӧL&ѫFKӃ giҧi thích sӵ giҧPÿӝc tӕ có thӇ bӣi sӵ thay ÿәi hình thái sӧi khi chuyӇn tӯ dҥQJOѭӟi sang dҥng elip Gѭӟi ҧnh hѭӣng cӫDÿӝt biӃn G37V [139]

Bҵng thӵc nghiӋm trong ӕng nghiӋPYjWUrQFѫWKӇ sӕng, Harmeier và cӝng sӵ tìm thҩy cҩu trúc oligomer cӫa $ȕ NKLWKD\ÿәi glycin bӣi Alanine và isoleucin tҥi vӏ trí sӕ

33 làm giҧPÿӝc tӕ cӫD$ȕWKӇ tӵ nhiên [182] Nghiên cӭXQj\FǊQJFKRUҵQJÿӝt biӃn G33A và G33I OjPWăQJYұn tӕc tҥo sӧi thông qua viӋFJLDWăQJVӕ Oѭӧng các oligomer có NtFKWKѭӟc lӟn (16- 20 ÿѫQSKkQ) và suy giҧm các oligomer nhӓ (2-4 ÿѫQSKkQ)

ThӃ QăQJWѭѫQJWiF

Trong mô phӓng MD, lӵa chӑQWUѭӡng lӵc phù hӧp vӟi hӋ nguyên tӱ là yӃu tӕ quan trӑng quyӃWÿӏnh tӟi tính chính xác cӫa bài toán MӝWWUѭӡng lӵc mô tҧ WѭѫQJWiFJLӳa các hҥt trong hӋ gӗm hai thành phҫn: Tұp các hàm thӃ GQJÿӇ tính thӃ QăQJYjOӵFWѭѫQJWiF phҫn còn lҥi bao gӗm tұp các tham sӕ ÿѭӧc dùng trong các hàm

ThӃ WѭѫQJWiFFѫKӑc phân tӱ ÿѭӧc viӃWGѭӟi dҥng tәng cӫa các hàm sӕ dӵa trên các lӵF WѭѫQJ WiF [Xҩt hiӋn trong protein, các hàm sӕ này cҫn bӝ tham sӕ ÿӇ tính thӃ WѭѫQJWiFJLӳa các nguyên tӱ trong mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc phân tӱ ViӋc tính toán bӝ tham sӕ cho mӛLWUѭӡng lӵFWKѭӡQJÿѭӧc thӵc hiӋn bӣLWtQKWRiQOѭӧng tӱ và tham khҧo tӯ kӃt quҧ thӵc nghiӋm Có rҩt nhiӅu loҥi thӃ WѭѫQJWiFFѫKӑc phân tӱ NKiFQKDXÿѭӧc dùng trong mô phӓng protein dӵDWUrQFiFWѭѫQJWiFWURQJSURWHLQEDRJӗPWѭѫQJWiFFyOLrQ kӃt cӝng hóa trӏ và không liên kӃt cӝng hóa trӏ giӳa các nguyên tӱ Ĉӝ lӟn cӫDFiFWѭѫQJ WiFFǊQJÿѭӧFFKLDWKjQKKDLQKyP&iFWѭѫQJWiFFyOLrQNӃt cӝng hóa trӏ (liên kӃt peptid, liên kӃt cҫu dissulfid) mҥnh và bӅQKѫQQKLӅXFiFWѭѫQJWiFNK{QJFyOLrQNӃt cӝng hóa trӏ (liên kӃt Hydro, liên kӃt Van der Waals, liên kӃt kӏ Qѭӟc, liên kӃt WƭQKÿLӋn) Các liên kӃt thuӝc nhóm cӝng hóa trӏ khó có thӇ bӏ phá vӥ ӣ nhiӋWÿӝ phòng Các liên kӃt thuӝc nhóm không cӝng hóa trӏ có thӇ bӏ phá vӥ hoһc kích thích ӣ nhiӋWÿӝ SKzQJYjGRÿyFiFWtQK chҩt nhiӋWÿӝng hӑc cӫa protein phө thuӝc chính vào nhóm liên kӃt không cӝng hóa trӏ này

Mӛi loҥi thӃ WѭѫQJWiFNKiFQKDXӣ dҥQJKjPGQJÿӇ mô tҧ WѭѫQJWiFJLӳa các nguyên tӱ và bӝ tham sӕ WѭѫQJӭng Các thӃ WѭѫQJWiFSKә biӃn nhҩt bao gӗm: AMBER [190], CHARMM [191], GROMOS [192] và OPLS [193] Trong mô phӓng protein, hàm thӃ WѭѫQJWiFJLӳa các nguyên tӱ có dҥng tәng quát QKѭVDX ܷሺݎሻ ൌ ܷ ௦௧௥௘௧௖௛ ൅ ܷ ௕௘௡ௗ ൅ ܷ ௗ௜௛௘ௗ௥௔௟ ൅ ܷ௘௟௘௖௧௥௢௦௧௔௧௜௖൅ ܷ ௩ௗௐ ǡ

7URQJÿyU stretch , U bend và U dihedrals OjQăQJOѭӧng có liên kӃt cӝng hóa trӏ ; U electrostatic và

U vdW OjQăQJOѭѫQJNK{QJFyOLrQNӃt cӝng hóa trӏ

Bҧng 3.1 Thành phҫn cӫa thӃ QăQJWѭѫQJWiFWURQJSURWHLQ

LoҥLQăQJ Oѭӧng Ĉӝ lӟn Giҧi thích ܷ ௦௧௥௘௧௖௛ ݇ ௕ ሺܾ െ ܾ ଴ ሻ ଶ k b : Hҵng sӕ ÿӝ cӭng cӫa liên kӃt b=|b j -b i _Ĉӝ dài liên kӃt cӝng hóa trӏ giӳa nguyên tӱ i và nguyên tӱ j b0 Ĉӝ dài liên kӃt trong trҥng thái cân bҵng ܷ ௕௘௡ௗ ݇ ఏ ሺߠ െ ߠ ଴ ሻ ଶ k ș : Hҵng sӕ ÿӝ cӭng cӫa góc liên kӃt ș: góc giӳa các liên kӃt (1)-(2) và

(1)-(3) Yjÿѭӧc tính bӣi ߠ ൌ ܽݎܿܿ݋ݏ ܴሬԦ ଵଶ ܴሬԦ ଵଷ หܴሬԦ ଵଶ หหܴሬԦ ଵଷ ห ș 0 : giá trӏ cân bҵng cӫa góc liên kӃt ܷ ௗ௜௛௘ௗ௥௔௟ ෍ ͳ ʹܸ ௡ ሾͳ ே ೘೔೙ ௡ ൅ ሺ݊ߛ െ ߜሻሿ n chҥy trong khoҧng tӯ ÿӃn sӕ

Oѭӧng các cӵc tiӇu nҵm trong khoҧQJȖࣅ ڿͲǡʹߨۀ N min cӫa Udihedral

V n Ĉӝ cao rào thӃ į: pha cӫa hàm tuҫQ KRjQ FRV ÿӇ dӏch chuyӇn vӏ trí các cӵc tiӇu trong khoҧQJȖࣅ ڿͲǡʹߨۀ cӫa U dihedral ܷ௘௟௘௖௧௥௢௦௧௔௧௜௖ ݍ ௜ ݍ ௝ ݎ ௜௝ q i , q j ĈLӋn tích cӫa nguyên tӱ i và nguyên tӱ j r ij : khoҧng cách giӳa các nguyên tӱ i, j ܷ ௩ௗௐ ܣ ௜௝ ݎ ௜௝ ଵଶ െܥ ௜௝ ݎ ௜௝ ଺

A ij , C ij : hҵng sӕ r ij : Khoҧng cách giӳa nguyên tӱ i và nguyên tӱ j

Có nhiӅXWUѭӡng lӵFÿѭӧc xây dӵQJÿӇ mô phӓng protein, mӝt sӕ WUѭӡng lӵc phә biӃn là GROMOS, AMBER, OPLS, CHARMM, MARTINI và các biӃn thӇ tӯ nhӳQJWUѭӡng lӵc này Tҩt cҧ các bài toán trong luұQiQQj\ÿӅu sӱ dөQJWUѭӡng lӵc OPLS-$$/ÿk\Oj WUѭӡng lӵc vӟi các tham sӕ ÿѭӧc xây dӵng cho hӋ gӗPÿҫ\ÿӫ các nguyên tӱ Lí do sӱ dөQJWUѭӡng lӵc này là các cҩu hình monomer cӫa protein trong tính toán có kӃt quҧ gҫn vӟi thӵc nghiӋm và các nghiên cӭXWUѭӟFÿk\FKRWKҩ\WUѭӡng lӵc này phù hӧp khi mô phӓng sӵ tích tө cӫDFiFÿRҥn Aȕ [194, 195]

7URQJSKѭѫQJSKiSÿӝng lӵc hӑc phân tӱ, chuyӇQÿӝng cӫa hӋ các nguyên tӱ ÿѭӧc giҧ sӱ WXkQWKHRFѫKӑc cә ÿLӇQPjFѫVӣ quan trӑng nhҩWOjÿӏnh luұt II Newton Chúng ta có thӇ GQJFѫKӑc cә ÿLӇn vì các nguyên tӱ ÿѭӧF[HPQKѭPӝt hҥt thӕng nhҩt chӭ NK{QJÿLVkX YjRWKD\ÿәi cҩu trúc bên trong cӫa chúng NӃu xem mӝt hӋ sinh hӑc là mӝt tұp hӧp các phân tӱ, mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc phân tӱ (MD) sӱ dөng lý thuyӃWFѫKӑc cә ÿLӇQÿӇ mô tҧ chuyӇQÿӝng cӫa các hҥWYjWtQKWRiQWѭѫQJWiFJLӳa các hҥt (nguyên tӱ) nhҵm mô tҧ quӻ ÿҥo cӫa mӝt hӋ sinh hӑc giúp chúng ta hiӇXÿѭӧc cҩXWU~FYjFѫFKӃ hoҥWÿӝng cӫa mӝt hӋ vi mô Tuy nhiên ngoài viӋFWXkQWKHRFiFSKѭѫQJWUuQKWҩWÿӏnh, hӋ còn chӏXWiFÿӝng cӫa các yӃu tӕ ngүu nhiên do chuyӇQÿӝng nhiӋt hӛn loҥQJk\UDYjGRÿyQJѭӡi ta sӱ dөng SKѭѫQJWUuQK/DQJHYLQ1KѭYұy, pKѭѫQJtrình Langevin có nguӗn gӕFOjSKѭѫQJWUuQK Newton cӝng vӟi lӵc ngүXQKLrQÿӇ mô tҧ nhiӋWÿӝ và lӵc ngүu nhiên này tuân theo phân bӕ Gauss Lӡi giҧi bài toán chuyӇQÿӝng mӝt chiӅu cӫa mӝt hҥt vi mô tҥi nhiӋWÿӝ cӕ ÿӏnh WXkQWKHRSKѭѫQJWUuQK/DQJHYLQPӣ rӝng vӟi ba thành phҫn chính: LӵFWѭѫQJWiFOӵc ma sát và lӵc ngүu nhiên: ݉ݔሷሺݐሻ ൌ ܨሺݐሻ െ ߞݔሶሺݐሻ൅ ߁ሺݐሻ

7URQJÿy m: khӕLOѭӧng cӫa nguyên tӱ

44 ܨǣ lӵc tác dөng lên nguyên tӱ gây ra bӣi các thӃ QăQJWѭѫQJWiFYjܨ ൌ െ డ௎ሺ௫ሻ డሺ௫ሻ ,

U(x) ÿѭӧc tính theo công thӭc (3.1) ȗ: HӋ sӕ ma sát cӫa dung môi lên hҥt ī: lӵc ngүu nhiên có phân bӕ Gauss vӟi trung bình bҵng không, gӑi ߜሺݐ ᇱ ሻ là hàm GHOWD'LUDFWKuKjPWѭѫQJTXDQWKHR thӡi gian cӫa ī thӓDPmQÿӏnh luұt biӃn thiên ± tiêu tán [196], ۃ߁ሺݐሻ߁ሺݐ ൅ ݐԢሻۄ ൌ ʹߞ݇ ஻ ܶߜሺݐ ᇱ ሻ7KHRÿӏnh lý Stokes [197], ߞ = 6ʌȘU vӟLȘOjÿӝ nhӟt cӫa dung môi và r là bán kính cӫa hҥt hình cҫu

Tuy nhiên, trong mô phӓng, lӵc ngүu nhiên khó có thӇ khӕng chӃ nhiӋWÿӝ mӝt cách chính xác nên phҫn mӅm Gromacs khӕng chӃ nhiӋt thông qua các bӇ nhiӋt và kiӇm soát bӣL FiF WKHUPRVWDW NKiF QKDX 'R ÿy WURQJ *URPDFV QJѭӡi ta sӱ dөQJ SKѭѫQJ WUuQK1HZWRQ ÿѭӧc kiӇm soát bӣi các thermostat khác nhau và có thӇ QyL Oj QJѭӡi ta dùng SKѭѫQJWUuQK/Dngevin mӣ rӝng.

GiҧLSKѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng

TӑDÿӝ và vұn tӕc cӫa các nguyên tӱ cӫa hӋ theo thӡLJLDQÿѭӧc tính theo các giҧi thuұt Verlet, Verlet vұn tӕc và leap-frog Các giҧi thuұt Verlet vұn tӕc và leap-frog kӃ thӯDêWѭӣng chính tӯ thuұt toán VerletÿyOjJiQWӑDÿӝ và vұn tӕFEDQÿҫu cho các hҥt và tәng các lӵc tác dөng lên mӝt hҥWOjÿҥo hàm cӫa thӃ QăQJ WѭѫQJWiF&ҧ ba giҧi thuұt này có mӝWÿLӇm chung là phҧi thӓa mãn tính chҩWÿҧRQJѭӧc thӡLJLDQYuÿk\OjWtQKÿӕi xӭQJ Fѫ Eҧn cӫD FiF SKѭѫQJ Wrình Hamilton Trong phҫn mӅm GROMACS, giҧi thuұt leap-frog ÿѭӧc mһFÿӏnh sӱ dөng ÿӇ WtQKWtFKSKkQFKѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng Giҧi thuұt Verlet vұn tӕc FKRSKpSWtQKÿӗng thӡi vӏ trí và vұn tӕc cӫa nguyên tӱ và ÿѭӧc lӵa chӑn W\YjRQJѭӡi dùng khi muӕQWăQJÿӝ chính xác

TӑDÿӝ cӫa hҥt ӣ thӡLÿLӇm (W¨W) ÿѭӧc biӇu diӉn theo tӑDÿӝ, vұn tӕc và gia tӕc tҥi thӡi ÿLӇm (t) áp dөng khai triӇQ7D\ORUQKѭVDX[198]:

45 ݎ ௜ ሺݐ ൅ ߂ݐሻ ൎ ݎ ௜ ሺݐሻ ൅ ݎ ప ሶ ሺݐሻ߂ݐ ൅ ଵ ଶݎ ప ሷ ሺݐሻ߂ݐ ଶ ൅ ଵ ଷǨݎ ǥ ௜ ሺݐሻ߂ݐ ଷ ൅ ܱሺ߂ݐ ସ ሻ, Ӣ ÿk\FKӍ sӱ dөng khai triӇQÿӃn bұc 2, i là vӏ trí cӫa hҥt trong hӋ và i chҥy tӱ ÿӃn tәng sӕ hҥt mà hӋ có Sӱ dөng ݎሶ ௜ ሺݐሻ ൌ ݒ ௜ ሺݐሻ và ݎሷ ௜ ሺݐሻ ൌ ி ೔ ௠ ೔ Công thӭc (3.3) có thӇ viӃt lҥi: ݎ ௜ ሺݐ ൅ οݐሻ ൎ ݎ ௜ ሺݐሻ ൅ οݐݒ ௜ ሺݐሻ ൅ ଶ௠ ο௧ మ ೔ܨ ௜ ሺݐሻ, Khai triӇQWѭѫQJWӵ cho r i Wí¨W: ݎ ௜ ሺݐ െ οݐሻ ൎ ݎ ௜ ሺݐሻ െ οݐݒ ௜ ሺݐሻ ൅ ଶ௠ ο௧ మ ೔ܨ ௜ ሺݐሻǡ

CӝQJKDLSKѭѫQJWUuQK.4) và (3.5), WKXÿuӧc công thӭc chính sӱ dөng trong giҧi thuұt Verlet: ݎ ௜ ሺݐ ൅ ߂ݐሻ ൅ ݎ ௜ ሺݐ െ ߂ݐሻ ൎ ʹݎ ௜ ሺݐሻ ൅ ο௧ మ ௠ ೔ ܨ ௜ ሺݐሻ,

1KѭYұy, nӃu cho tӑDÿӝ EDQÿҫu cӫa hӋ r i (0), r N (0) và vұn tӕFEDQÿҫu v i (0), v N (0),

SKѭѫQJWUình (3.4) có thӇ tҥo ra quӻ ÿҥo chuyӇQÿӝng vӟi khoҧng thӡi gian bҩt kì Lҩy (3.4) trӯ (3.5), vұn tӕc các hҥt cӫa hӋ ÿѭӧc tính bӣi: ݒ ௜ ሺݐሻ ൎ ଵ ଶ௱௧ሾݎ ௜ ሺݐ ൅ ߂ݐሻ െ ݎ ௜ ሺݐ െ ߂ݐሻሿ,

Thuұt toán Verlet cho phép tính tӑDÿӝ nguyên tӱ mà không phө thuӝc vào vұn tӕc, vì vұy Swope và cӝng sӵ ÿm Fҧi tiӃn giҧi thuұt Verlet thành Verlet vұn tӕc [199] Khai triӇn WѭѫQJWӵ công thӭc (3.5) ÿӕi vӟi r i (t) WDÿѭӧc: ݎ ௜ ሺݐሻ ൌ ݎ ௜ ሺݐ ൅ οݐሻ െ οݐݒ ௜ ሺݐ ൅ οݐሻ ൅ ο௧ మ ଶ௠ ೔ ܨ ௜ ሺݐ ൅ οݐሻ, TKD\SKѭѫQJWUuQK3.4YjRSKѭѫQJWUuQK3.8WDÿѭӧc:

1KѭYұy thuұt toán Verlet vұn tӕc dùng cҧ KDLSKѭѫQJWUuQK3.8) và (3.9ÿӇ tính vӏ trí và vұn tӕFÿӗng thӡi

Giҧi thuұt nhҧy cóc (leap-frog)

Giҧi thuұt leap-frog [200] ÿѭӧc sӱ dөng mһFÿӏQKWURQJJyLFKѭѫQJWUuQK*520$&6ÿӇ tính tích phân chuyӇQ ÿӝng Giҧi thuұt này FǊQJ GӵD WUrQ ê Wѭӣng chính cӫa giҧi thuұt

Verlet Giҧi thuұt leap-frog dùng tӑDÿӝ tҥi thӡLÿLӇm t và vұn tӕc tҥi thӡLÿLӇm (t + ௱௧ ଶ ) ÿӇ tính tӑDÿӝ và vұn tӕc ӣ các thӡLÿLӇPVDXÿyWK{QJTXDOӵc F i (t) ÿѭӧF[iFÿӏnh bӣi tӑDÿӝ tҥi thӡLÿLӇm t ĈӏQKQJKƭDYұn tӕc tҥLòEѭӟc thӡi gian: ݒ ௜ ൬ݐ െοݐ ʹ൰ ؠ ݎሺݐሻ െ ݎሺݐ െ οݐሻ οݐ và ݒ ௜ ൬ݐ ൅οݐ ʹ൰ ؠ ݎሺݐ ൅ οݐሻ െ ݎሺݐሻ οݐ

Vұn tӕFÿѭӧc tính ӣ ௱௧ ଶ : ݒ ௜ ቀݐ ൅ ο௧ ଶቁ ൌ ݒ ௜ ቀݐ െ ο௧ ଶቁ ൅ ி ೔ ሺ௧ሻ ௠ ೔ οݐ, 'Rÿy ி ೔ ሺ௧ሻ ௠ ೔ οݐ ൌ ݒ ௜ ቀݐ ൅ ο௧ ଶ ቁ െ ݒ ௜ ቀݐ െ ο௧ ଶ ቁ , Thay (3.11) vào (3.6) WDÿѭӧc vӏ trí cӫa nguyên tӱ thӭ i:

47 ݎ ௜ ሺݐ ൅ οݐሻ ൌ ݎ ௜ ሺݐሻ ൅ ݒ ௜ ቀݐ ൅ ο௧ ଶቁ οݐ, Gia tӕFÿѭӧc suy ra tӯ thӃ WѭѫQJWiFV i qua công thӭc: ܽ ௜ ሺݐሻ ൌ ݎሷ ௜ ሺݐሻ ൌ െ ׏௏ ೔ ሺ௥ ௠ ೔ ሺ௧ሻሻ ೔ ,

Thuұt toán leap-IURJÿzLKӓi hàm thӃ WѭѫQJWiFYjJLDWӕc chӍ phө thuӝc tӑDÿӝ chӭ không phө thuӝc gia tӕF7URQJWUѭӡng hӧp tính thêm lӵc ma sát và nhiӉu, các thuұt toán trên vүQÿѭӧc áp dөng tӕWQKѭQJTXiWUuQKWtQKWRiQVӁ sӁ phӭc tҥSKѫQ

ThiӃt lұp và và cân bҵng hӋ protein

ThiӃt lұp và chuҭn bӏ hӋ

TӑDÿӝ EDQÿҫu cӫa protein phөc vө cho quá trình mô phӓng ÿѭӧc lҩy tӯ cҩu trúc thӵc nghiӋm Trong luұn án này, tҩt cҧ các cҩu trúc sinh hӑFÿѭӧc lҩy miӉn phí tӯ ngân hàng dӳ liӋu protein (Protein Data Bank) Tuy nhiên, các cҩXWU~FQj\WKѭӡng thiӃu mӝt sӕ thông tin GRFiFSKѭѫQJSKiSWKӵc nghiӋm không thӇ [iFÿӏnh chính xác Vì dung môi cӫDSURWHLQOjQѭӟc nên các hӋ mô phӓng sinh hӑFÿѭӧc thӵc hiӋQWURQJP{LWUѭӡQJQѭӟc Protein sӁ ÿѭӧc nhúng vào mӝt hӝp chӭDÿҫ\QѭӟFYjNtFKWKѭӟc hӝp phҧi ÿӫ lӟQÿӇ phù hӧp vӟL NtFK WKѭӟc cӫa protein M{ KuQK Qѭӟc ÿѭӧc xây dӵng sҹn trong phҫn mӅm Gromacs và các phҫn mӅm khác Các ion ÿѭӧc bә sung vào hӝSÿӇ WUXQJKzDÿLӋn tích hoһFÿҥWÿѭӧc nӗQJÿӝ phù hӧp vӟLÿLӅu kiӋn thӵc nghiӋm.

Cân bҵng hӋ

HӋ sau khi thiӃt lұp cҫn phҧLÿѭӧc cӵc tiӇXKyDQăQJOѭӧQJÿӇ loҥi bӓ các liên kӃt không cҫn thiӃW&iFÿҥLOѭӧng nhiӋWÿӝ và áp suҩt cҫQÿѭӧc tӕLѭXKyDÿӇ QăQJOѭӧng và thӇ tích cӫa hӋ phù hӧp gҫn vӟLÿLӅu kiӋn thӵc nghiӋm Quá trình cӵc tiӇXKyDQăQJOѭӧng có chӭFQăQJәQÿӏnh lҥi các phân tӱ Qѭӟc, tránh hiӋQWѭӧng chӗng lҩn nguyên tӱ Yjÿӭt gãy các liên kӃt

Mӝt sӕ thí nghiӋm thӵc nghiӋm trên protein ÿѭӧc tiӃn hành vӟLÿLӅu kiӋn nhiӋWÿӝ (T) NK{QJÿәi, tәng sӕ nguyên tӱ 1NK{QJÿәi và thӇ WtFK9NK{QJÿәi, nên quá trình cân bҵng các thông sӕ Qj\ ÿѭӧc gӑi là cân bҵng NVT, hay cân bҵng nhiӋW ÿӝ Mӝt sӕ thuұWWRiQÿѭӧc sӱ dөng trong mô phӓng sinh hӑc cho cân bҵng nhiӋWÿӝ: x Thuұt toán Berendsen: HӋ EDQÿҫu ÿѭӧc thiӃt lұp tҥi nhiӋWÿӝ T 0 VDXÿyWKD\ÿәi nhiӋWÿӝ cӫa hӋ WKHRKjPPǊÿӇ әQÿӏnh nhiӋWÿӝ tҥi T 0 Thuұt tRiQQj\FyѭXÿLӇm OjQJăQFҧn sӵ biӃQÿӝng cӫDÿӝQJQăQJ QKѭQJFҩXKuQKWKXÿѭӧc tӯ quӻ ÿҥo mô phӓng không tuân theo phân bӕ Boltzmann nên không thӇ dùng các cҩu hình này ÿӇ tính các giá trӏ trung bình cho tұp thӕQJNr'RÿyTXiWUuQKFkQEҵng nhiӋt theo SKѭѫQJSKiS%HUHQGVHQ chӍ GQJÿӇ cân bҵng hӋ WUѭӟc khi mô phӓng [201] ĈӇ hiӋu chӍnh nhiӋWÿӝ cӫa hӋ luôn ӣ giá trӏ T0, tӕFÿӝ WKD\ÿәi nhiӋWÿӝ cӫa hӋ ÿѭӧc cho bӣLSKѭѫQJWUuQK ௗ் ௗ௧ ൌ ் బ ఛ ି் , vӟi Ĳ là hҵng sӕ và T là nhiӋWÿӝ tӭc thӡi cӫa hӋ x Thuұt toán v-rescale (velocity-rescale): Thuұt toán v-rescale dӵa tUrQ ê Wѭӣng chính cӫa thuұt toán Berendsen QKѭQJthêm vào SKѭѫQJWUuQKKLӋu chӍnh nhiӋt mӝt thông sӕ ngүu nhiên ÿӇ ÿҧm bҧo phân bӕ cӫDÿӝQJQăQJluôn chính xác bҵng cách tӵ hiӋu chӍnh chính Qy3KѭѫQJWUuQKKLӋu chӍnh theo thuұt toán v-UHVFDOHQKѭVDX ܭ ൌ ሺܭ െ ܭ ଴ ሻ ୢ௧ ఛ ೅ ൅ ʹට ௄௄ ே బ ೑ ௗௐ ఛ ೅ ,

7URQJÿy.OjÿӝQJQăQJ߬ ் là thӡi gian hӗi phөc, ܰ ௙ là bұc tӵ do cӫa hӋ và dW là nhiӉu Wiener Thuұt toán v-rescale [202] tҥo ra các cҩu hình tuân theo tұp hӧp thӕng kê chính tҳFQrQÿѭӧc sӱ dөng nhiӅu trong mô phӓng ÿӝng hӑc phân tӱ

Vì các thí nghiӋm thӵc nghiӋPFǊQJÿѭӧc thӵc hiӋQWURQJÿLӅu kiӋn áp suҩt không ÿәi nên hӋ mô phӓng sinh hӑc FǊQJ ÿѭӧc mô phӓQJ WURQJ ÿLӅu kiӋn áp suҩt cӕ ÿӏnh TѭѫQJWӵ quá trình cân bҵng nhiӋWÿӝ, quá trình cân bҵng áp suҩWÿѭӧc gӑi là cân bҵng NPT Mӝt sӕ thuұt toán sӱ dөng trong mô phӓng sinh hӑc sӱ dөng cho cân bҵng áp suҩt: x Giҧi thuұt Berendsen: Ĉk\OjJLҧi thuұWÿѭӧc sӱ dөng mһFÿӏnh trong phҫn mӅm

Gromacs Thuұt toán Berendsen dӵDWUrQêWѭӣQJWKD\ÿәi tӑDÿӝ và các vector hӝp trong mӛLEѭӟc mô phӓng ÿӇ tái tҥo lҥi áp suҩt thӵc Công thӭc hiӋu chӍQKWѭѫQJ tӵ QKѭFkQEҵng nhiӋWÿӝ: ௗ௉ ௗ௧ ൌ ௉ బ ఛ ି୔ ು ,

7URQJÿy P 0 làáp suҩt cӕ ÿӏnh mà ta mong muӕn, P là áp suҩt tӭc thӡi tҥLEѭӟc thӡi gian, ɒ P là hҵng sӕ ÿLӅu chӍnh [201, 203] &ǊQJQKѭJLҧi thuât Berendsen trong cân bҵng nhiӋW ÿӝ WUѭӡng hӧp cân bҵng áp suҩW FǊQJ FKR tұp các cҩu hình cӫa hӋ không tuân theo phân bӕ chính tҳFGRÿyJLҧi thuұt này chӍ phù hӧSÿӇ cân bҵng hӋ WUѭӟc khi mô phӓng x Giҧi thuұt Parrinello-Rahman: é WѭӣnJ Fѫ Eҧn cӫa giҧi thuұt này là tKD\ ÿәi SKѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng cӫa các hҥt bҵng cách thêm mӝt thông sӕ ÿһFWUѭQJOjP WKD\ÿәLNtFKWKѭӟc hӝp mô phӓng Các vector hӝp mô phӓng FǊQJWKD\ÿәi theo mӝWSKѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng [204] Các cҩu hình sau khi mô phӓng cӫa hӋ thӓa ÿLӅu kiӋn tұp hӧp thӕng kê chính tҳc tӕWKѫQ%HUHQGVHQ nên giҧi thuұt này có thӇ sӱ dөng trong mô phӓQJÿӝng hӑc phân tӱ

3.3.3 Các ÿLӅu kiӋn ràng buӝc liên kӃt

&iFÿLӅu kiӋn ràng buӝFEDQÿҫXÿѭӧc tích hӧp trong phҫn phӅm Gromacs sӱ dөng mһFÿӏnh bӣi giҧi thuұt LINCS hoһc có thӇ tùy chӑn giҧi thuұt SHAKE Các tính toán mô phӓng trong luұn án này sӱ dөng giҧi thuұt mһFÿӏnh LINCS cho tҩt cҧ các liên kӃt ban ÿҫu Các kí hiӋXLQÿұm thӇ hiӋQÿҥLOѭӧng vector

Giҧi thuұt SHAKE éWѭӣng cӫa giҧi thuұt SHAKE [205] là WKD\ÿәi tұp các quӻ ÿҥo FKѭD ràng buӝc ખ ʾ thành mӝt tұp quӻ ÿҥo ÿѭӧc ràng buӝc ખʿ, vӟi tұp tham khҧo ખ:

SHAKE (ખʾ՜ખʿ; ખ), éWѭӣng này nhҩt quán vӟi viӋc giҧi tұp hӧp các nhân tӱ Lagrange trong công thӭc ràng buӝc cӫa chuyӇQÿӝng Giҧi thuұt SHAKE cҫn mӝt dung sDLWѭѫQJÿӕi (relative tolerance) và các tính toán tiӃp tөFFKRÿӃn khi tҩt cҧ các ràng buӝc thӓa mãn trong GXQJVDLWѭѫQJ ÿӕi này Giҧ sӱ các công thӭc chuyӇQÿӝng phҧLÿӫ các ÿLӅu kiӋn ràng buӝc K Yjÿѭӧc thӇ hiӋn QKѭVDX: ߪ ௞ ሺખ ଵ ǥ ખ ே ሻ ൌ ͲǢ ݇ ൌ ͳǤ Ǥ Ǥ ܭ,

Giҧ sӱ (ખ 1 - ખ 2 ) 2 ± b 2 = 0 WKuNKLÿylӵFÿѭӧc ÿӏQKQJKƭD là: െ డ డખ ೔ ሺܸ ൅ σ ௄ ௞ୀଵ ߣ ௞ ߪ ௞ ሻ,

WURQJÿyȜ k là cácnhân tӱ Lagrange và cҫn phҧLÿѭӧc tính ÿӇ hoàn thiӋn công thӭc ràng buӝc Ngoài thӃ QăQJWѭѫQJWiFOӵc ràng buӝc G i ,ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDEӣi ࡳ ௜ ൌ െσ ߣ ௞ డఙ ೖ డખ ೔ ௄ ௞ୀଵ ,

Khoҧng cách tҥo bӣi các lӵc ràng buӝc trong giҧi thuұt leap-IURJKD\9HUOHWÿѭӧc tính bӣi ீ ೔ ௠ ೔ ሺ߂ݐሻ ଶ

Giҧi thuұt LINCS dӵDWUrQêWѭӣng thiӃt lұp lҥi tҩt cҧ các liên kӃt theo mӝWÿӝ dài mӟi sau khi cұp nhұt các liên kӃWFKѭDÿѭӧc ràng buӝc [206] LINCS có hai bӝ tham sӕ chính và thuұt toán dӵa trên chuyӇQÿӝng cӫa hӋ N hҥt vӟi tӑDÿӝ hҥt cho bӣi vector ખ(t) tuân theo ÿӏnh luұt 2 Newton:

7URQJÿy F là vector lӵc và M là ma trұn chéo 3N × 3N chӭa thông sӕ khӕLOѭӧng cӫa hҥt

HӋ ÿѭӧc ràng buӝc bӣi K công thӭc ràng buӝc không phө thuӝc thӡi gian: ݃ ௜ ሺખሻ ൌ ȁખ ࢏૚ െખ ࢏૛ ȁ െ ݀ ௜ ൌ Ͳ L ô.,

Trong giҧQÿӗ tính tích phân, giҧi thuұW/,1&6ÿѭӧc áp dөng sau khi cұp nhұt các liên kӃt FKѭDUjQJEXӝc WѭѫQJWӵ nKѭ giҧi thuұt SHAKE Ӣ EѭӟFÿҫu tiên hình chiӃu cӫa các liên kӃt mӟi trên các liên kӃWFǊÿѭӧc thiӃt lұp là 0 Ӣ Eѭӟc thӭ hai, các hiӋu chӍQKÿѭӧc áp dөng cho nhӳng liên kӃt bӏ WăQJÿӝ dài bӣi các chuyӇQÿӝng quay Ma trұn Gradient cӫa các công thӭc ràng buӝFÿѭӧc cho bӣi: ਸ ௛௜ ൌ డ௚ డ௥ ೓ ೔,

7URQJÿy B là ma trұn K × 3N, ma trұn này bao gӗPKѭӟng cӫa các ràng buӝc Công thӭc thӇ hiӋn sӵ phө thuӝc cӫa các tӑDÿӝ ràng buôc ੢ ௡ାଵ vӟicác tӑDÿӝ FKѭDÿѭӧc ràng buӝc ੢ ௡ାଵ ௨௡௖ QKѭVDX ખ ࢔ା૚ ൌ ሺࡵ െ ੾ ࢔ ੬ ࢔ ሻખ ௡ାଵ ௨௡௖ ൅੾ ࢔ ࢊ ൌ ࢘ ௡ାଵ ௨௡௖ െ੷ ି૚ ੬ ࢔ ሺ੬ ࢔ ੷ ି૚ ੬ ௡ ் ሻ ି૚ ሺ੬ ௡ ખ ௥ାଵ ௨௡௖ െ ࢊǡ ሻ

7URQJÿy: ੾ ൌ ੷ ିଵ ੬ ் ሺ੬੷ ିଵ ੬ ੊ ሻ ିଵ Ӣ EѭӟF ÿҫX WLrQ ÿӝ dài thұt cӫa liên kӃt NK{QJ ÿѭӧc thiӃt lұS WKjQK ÿӝ GjL TX\ ÿӏnh, QKѭQJKѭӟng cӫa các liên kӃt mӟi dӵDWUrQKѭӟng cӫa các liên kӃWFǊĈӇ hiӋu chӍnh góc xoay cӫa liên kӃt iKѭӟng cӫa liên kӃt, p i dӵDWUrQKѭӟQJFǊÿѭӧc thiӃt lұp: ݌ ௜ ൌ ඥʹ݀ ௜ ଶ െ݈ ௜ ଶ ǡ

7URQJÿyl i Ojÿӝ dài liên kӃt cӫDKѭӟng mӟi TӑDÿӝ sau khi hiӋu chӍQKÿѭӧc thӇ hiӋn bӣi công thӭc: ݎ ௡ାଵ כ ൌ ሺࡵ െ ੾ ௡ ੬ ௡ ሻખ ௡ାଵ ൅ ੾ ࢔ ࢖,

ĈLӅu kiӋn biên và dung môi trong hӋ mô phӓng

ĈLӅu kiӋn biên tuҫn hoàn

ĈӇ giҧm hiӋu ӭng cҥnh trong mӝt hӋ hӳu hҥn, mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc phân tӱ cho SURWHLQWKѭӡng sӱ dөQJÿLӅu kiӋn biên tuҫn hoàn Tҩt cҧ các nguyên tӱ ÿѭӧc bӓ vào mӝt hӝp và xung quanh sӁ là các phiên bҧn sao chép trҥng thái cӫa hӝSÿy+uQK3.2) Nguyên tҳFFѫEҧn cӫa biên tuҫn hoàn là khi mӝt nguyên tӱ chuyӇQÿӝng ra khӓi hӝp ӣ biên thì mӝt trong các ҧnh cӫa nó sӁ ÿLYjRKӝp ӣ ELrQÿӕi diӋnĈLӅu này ÿҧm bҧo tәng sӕ nguyên tӱ cӫa hӋ OX{Qÿѭӧc bҧo toàn Hình ҧnh minh hӑDFKRÿLӅu kiӋn biên tuҫQKRjQÿѭӧc thӇ hiӋn trên Hình 3.2, các nguyên tӱ cӫa hӋ mô phӓQJÿѭӧFÿһt vào mӝt hӝp mà xung quanh là các ҧnh cӫa nó1KѭYұy, hӝp mô phӓQJÿѭӧc lһp lҥi theo tҩt cҧ FiFKѭӟng và không có giӟi hҥn chuyӇQÿӝng cӫa hӋ ÿӗng thӡi khi có mӝt hҥt ra khӓi phҥm vi hӝp thì sӁ có mӝt hҥWWѭѫQJWӵ di chuyӇn vào hӝp tӯ phía QJѭӧc lҥi

Hình 3.2 ĈLӅu kiӋn biên tuҫn hoàn vӟLFiF{ÿѫQYӏ, nguyên tӱ i ÿѭӧFÿһt vào hӝp mô phӓng và Lả là cỏc ҧnh cӫDQyÿѭӧFÿһt vào cỏc hӝp xung quanh [207]

Có nhiӅu loҥi hӝS ÿѭӧc sӱ dөQJ ÿӇ OjP ÿѫQ Yӏ mô phӓQJ QKѭ cubic, rhombic dodecahedron,ho̿c truncated octahedron [208] (Hình 3.3)

Hình 3.3 Hӝp rhombic dodecahedron (trái) và truncated octahedron (phҧi) ÿѭӧc dùng làm ô ÿѫQYӏ trong mô phӓng protein [207]

Hӝp có hình dҥng rhombic dodecahedra và truncated octahedra là các dҥQJÿһc biӋt cӫa {ÿѫQvӏ triclinic (Hình 3.4) ± ÿk\OjGҥQJ{ÿѫQYӏ phә biӃn nhҩt và bao gӗm mӝt sӕ hình dҥng biӃn thӇ khác [209]

Hình 3.4 Hӝp có hình dҥng triclinic ÐÿѫQYӏ triclicnic ÿѭӧF[iFÿӏnh bӣi ba vector ܽԦ,ܾሬԦ, ܿԦ thӓDFiFÿLӅu kiӋn ay = az = bz = 0; ax,by, cz > 0; và |by_ ଵ ଶ ax, |cx_ ଵ ଶ ax, |cy_ ଵ ଶ by Phҫn mӅm Gromacs sӱ dөQJÿLӅu kiӋn biên tuҫn hoàn kӃt hӧp vӟLTX\ѭӟc ҧnh nhӓ nhҩt và ÿyOjPӝt ҧnh ӣ gҫn hӋ thұt nhҩWÿѭӧF[HP[pWWURQJFiFWѭѫQJWiFWҫm ngҳn và liên kӃt

54 giӳa các hҥt là không cӝng hóa trӏ ĈӇ loҥi bӓ FiFWѭѫQJWiFJLӳa hӋ và ҧnh cӫa nó, bán kính WѭѫQJWiFSKҧi bé KѫQPӝt nӱa chiӅu dài cӫa vector ngҳn nhҩt cӫa hӝp: ܴ ௖ ൏ ଵ ଶ ൫ȁܽԦȁǡ หܾሬԦหǡ ȁܿԦȁ൯,

R C ÿѭӧc gӑi là bán kính chһt cөt Tuy nhiên khi mô phӓng mӝWÿҥi phân tӱ trong dung môi, mӝt phân tӱ dung môi không thӇ cùng mӝWO~FWѭѫQJWiFYӟi cҧ hai mһt cӫDÿҥi phân tӱ Vì vұ\NtFKWKѭӟc các cҥnh trong hӝp phҧi lӟQKѫQÿѭӡng kính cӫa protein cӝng vӟi 2 lҫn bán kính chһt cөt ViӋFÿLӅu chӍQKNtFKWKѭӟc hӝSÿҥt tӕLѭXNKLYӯa thӓDÿLӅu kiӋn ҧnh tӕi thiӇu và giҧPGXQJP{LÿӇ tӕLѭXWKӡLJLDQWtQKWRiQ9uOtGRÿyOӵa chӑn bán kính chһt cөt cӫa hӝp triclinic có phҫn hҥn chӃ KѫQ9ӟi tính toán sӱ dөng giҧi thuұt tìm kiӃm dҥQJOѭӟi (grid search)ÿLӅu kiӋn bán kính chһt cөWQKѭVDX ܴ ௖ < min(ax, by, cz), Ĉӕi vӟLÿLӅu kiӋn tìm kiӃPWK{QJWKѭӡQJWKuÿLӅu kiӋn cӫa bán kính chһt cөt chһt chӁ KѫQ ܴ ௖ < ଵ ଶ min(ax, by, cz),

3.4.2 M{KuQKQѭӟc trong mô phӓng

Vì quá trình cuӝn tӵ nhiên cӫa protein chӫ yӃu xҧ\UDWURQJGXQJP{LQѭӟc và nó chӍ có thӇ tӗn tҥLNKLKzDWDQWURQJGXQJP{LQѭӟc, vì vұy trong mô phӓQJSURWHLQQѭӟc là mӝt yӃu tӕ rҩt quan trӑng và có tҫm ҧQKKѭӣQJÿӃQÿӝ chính xác cӫa bài toán Vì sӕ Oѭӧng phân tӱ Qѭӟc rҩt lӟQQrQÿӇ WtQKFiFWѭѫQJWiFJLӳa các protein vӟLQѭӟc và giӳa các phân tӱ Qѭӟc vӟi nhau WKѭӡng tӕn thӡLJLDQYjWjLQJX\rQPi\WtQK'RÿyErQFҥnh pKѭѫQJSKiSVӱ dөQJP{KuQKQѭӟc mӝWFiFKWѭӡng minh, nhiӅXP{KuQKQѭӟc không WѭӡQJPLQKÿmÿѭӧc áp dөng ÿӇ tiӃt kiӋm thӡi gian và chi phí tính toán

0{KuQKQѭӟFWѭӡng minh

0{KuQKQѭӟFWѭӡng minh sӱ dөng các phân tӱ QѭӟFÿmÿѭӧFP{KuQKKyD1ăP 6WLOOLQJHUÿmWҥRUDP{KuQKQѭӟFÿҫu tiên có tên là ST2 dӵDWUrQP{KuQKÿLӇPWtFKÿLӋn

55 [210] 6DXÿyOjFiFP{KuQK63&Yj7,33ÿѭӧc xây dӵng bӣi Berendsen và Jorgensen cùng các cӝng sӵ [211, 212] Hai mô hình này sӱ dөQJEDÿLӇm cӕ ÿӏQKÿӇ biӇu diӉn phân tӱ Qѭӟc Mô hình TIP4P thêm mӝWÿLӇm thuӝc ÿѭӡng phân giác cӫa góc H-O-H [212]

&iFP{KuQKQѭӟFÿѭӧc xây dӵQJVDRFKRP{KuQKFiFÿLӋQWtFKÿLӇm phù hӧp vӟi dҥng cӫa thӃ QăQJWѭѫQJWiFJLӳa hai phân tӱ Qѭӟc ThӃ QăQJWѭѫQJWiFQj\OjWәng cӫDWѭѫQJ WiF WƭQKÿLӋn giӳa các cһp nguyên tӱ PDQJ ÿLӋn tích trái dҩu và thӃ QăQJ /HQDUG-Jones giӳa các nguyên tӱ 2ÿѭӧF[iFÿӏQKWK{QJTXDQăQJOѭӧQJÿ{LFӫa hai phân tӱ Qѭӟc m và n [212]: ߳ ௠௡ ൌ σ σ ௤ ೔ ௤ ೕ ௘ మ ௥ ೔ೕ ൅ ஺ ௥ ೀೀ భమ ௡ ௝ ௠ ௜ െ ஼ ௥ ೀೀ ల ,

Các giá trӏ ÿLӋn tích cӫa nguyên tӱ Hydro, hҵng sӕ $Yj&ÿѭӧc chӑn sao cho kӃt quҧ tính toán phù hӧp nhҩt vӟi thӵc nghiӋm Gromacs hӛ trӧ FiF P{ KuQK Qѭӟc SPC, SPC/E, 7,337,337,33FKRQJѭӡi dùng lӵa chӑn

0{KuQKQѭӟFNK{QJWѭӡng minh

0{KuQKQѭӟFNK{QJWѭӡng minh dӵDWUrQêWѭӣng giҧ lұSP{LWUѭӡQJWѭѫQJWiFJLӳa các phân tӱ protein và các phân tӱ Qѭӟc bӣi mӝWWUѭӡQJWUXQJEuQKÿѭӧc mô tҧ bӣi mӝt hàm thӃ WѭѫQJWiF chӍ phө thuӝc vào tӑD ÿӝ cӫa các nguyên tӱ protein, G solv 0{KuQKQѭӟc không Wѭӡng minh không tái tҥo lҥLÿӝ nhӟt cӫDQѭӟc nên cҩXKuQKSURWHLQWKѭӡng nhiӅu KѫQ Yu TXi WUuQK FKX\ӇQ ÿәi cҩu trúc xҧ\ UD QKDQK KѫQ [189] Các mô hình dung môi NK{QJWѭӡng minh ÿѭӧc tính toán dӵa trên hình thӭc luұn Born tәng quát và ÿѭӧc sӱ dөng trong phҫn mӅm Gromacs là Still [213], HCT [214] và OBC [215] Theo mô hình Born, QăQJOѭӧng tӵ do G solv là tәng cӫa các sӕ hҥng bao gӗm G np là QăQJOѭӧng hòa tan tӵ do gây ra bӣLFiFWѭѫQJWiFNK{QJJk\UDEӣLÿLӋQWtFKKD\PRPHQWOѭӥng cӵc và G pol là QăQJ Oѭӧng tӵ do tҥo bӣLWѭѫQJWiFWƭQKÿLӋn giӳDSURWHLQYjQѭӟc Có thӇ biӇu diӉn QăQJOѭӧng tӵ do G solv qua hai sӕ hҥQJQj\QKѭVDX ܩ ௦௢௟௩ ൌ ܩ ௡௣ ൅ ܩ ௣௢௟ ,

VӅ mһt vұt lý, G np OjQăQJOѭӧng cҫn thiӃWÿӇ di dӡi các nguyên tӱ Qѭӟc nhҵm tҥo nên không gian giӳa protein cӝng vӟLWѭѫQJWiFYDQGHU:DDOVJLӳDSURWHLQYjQѭӟc Vì nӃu diӋn tích tiӃp xúc cӫD SURWHLQ Yj Qѭӟc càng lӟn thì sӁ cҫn mӝW QăQJ Oѭӧng lӟQ ÿӇ tҥo khoҧng trӕQJWURQJQѭӟFÿӫ chӛ FKRSURWHLQ'RÿyG np tӍ lӋ vӟi diӋn tích tiӃp xúc cӫa SURWHLQYjQѭӟFYjÿѭӧc biӇu diӉn bӣi [216]:

7URQJÿy Ȗ: Hҵng sӕ bán thӵc nghiӋm có thӭ nguyên cӫa sӭFFăQJEӅ mһt

SA: DiӋn tích tiӃp xúc cӫDSURWHLQYjQѭӟc

G pol ÿѭӧF[iFÿӏnh tӯ SKѭѫQJWUuQK%RUQWәng quát: ܩ ௣௢௟ ൌ ሺͳ െ ଵ ఌ ሻ σ σ ௤ ೔ ௤ ೕ ඨ௥ ೔ೕ మ ା௕ ೔ ௕ ೕ ୣ୶୮൭ షೝ೔ೕ మ ర್೔್ೕ ൱ ௡ ௝வ௜ ௡ ௜ୀଵ ,

7URQJÿy: q i và q j ÿLӋn tích cӫa nguyên tӱ thӭ i và j r ij là khoҧng cách giӳa hai nguyên tӱ i và j İ là hҵng sӕ ÿLӋn môi b i , b j là bán kính Born cӫa các nguyên tӱ i, jFyÿӝ dài bҵng khoҧng cách tӯ tâm nguyên tӱ ÿӃn bӅ mһt tiӃp xúc (các mүXQѭӟc khác nhau có cách tính bán kính Born khác nhau)

Bên cҥnh viӋc tiӃt kiӋm thӡi gian và chi phí tính toán, m{KuQKQѭӟFNK{QJWѭӡng PLQKFyѭXÿLӇm so vӟLP{LWUѭӡQJQѭӟFWѭӡng minh là không cҫn phҧi cân bҵng dung môi trong quá trình mô phӓng, mô hình này tái tҥo lҥLÿӝ nhӟt cӫDQѭӟFGRÿyFKRSKpS các phân tӱ KzDWDQWURQJQѭӟFWKD\ÿәi cҩXWU~FQKDQKKѫQ

3.5 3KѭѫQJSKiS mô phӓng WUDRÿәi các bҧn sao (REMD)

Quá trình cuӝn cӫa protein trҧi qua nhiӅXJLDLÿRҥn trung JLDQWUѭӟFNKLÿҥWÿӃn cҩu hình tӵ nhiênGRÿyEӅ mһt thӃ WѭѫQJWiFFӫa protein tӗn tҥi nhiӅu cӵc tiӇXÿӏDSKѭѫQJYj các cӵc tiӇXQj\ÿѭӧFQJăQFiFKEӣi các rào thӃ cao (Hình 3.5) [189] REMD xuҩt phát tӯ êWѭӣng mô phӓng hӋ protein ӣ nhiӅu nhiӋWÿӝ khác nhau và sӱ dөQJÿӝQJQăQJWӯ chuyӇn ÿӝng nhiӋt ӣ nhiӋWÿӝ caRÿӇ hӋ có thӇ Yѭӧt rào thӃ nhҵm chuyӇn tӯ cӵc tiӇXÿӏDSKѭѫQJ này sang cӵc tiӇXÿӏDSKѭѫQJNKiF [217] Tӯ ÿyKӋ trҧi qua nhiӅu trҥng thái trong không gian SKDKѫQVRYӟi khi chӍ FyÿӝQJQăQJӣ nhiӋWÿӝ thҩp

Hình 3.5 (a) BӅ mһWQăQJOѭӧng gӗ ghӅ YjTXiWUuQKWKD\ÿәi cҩu hình protein tҥi các mӭFQăQJOѭӧng [172]; (b) Minh hӑDSKѭѫQJSKiS5(0'[218]

NhiӋWÿӝ 1 NhiӋWÿӝ 2 NhiӋWÿӝ 3 NhiӋWÿӝ 4

58 3KѭѫQJSKiS REMD sӱ dөng nhiӅu nhiӋWÿӝ NKiFQKDXÿӇ mô phӓng cho cùng mӝt hӋ protein [217, 219]WURQJÿyQKLӋWÿӝ thҩp nhҩWWѭѫQJ ӭng vӟi trҥng thái cҫn phân tích, nhiӋWÿӝ cao nhҩt phҧLÿӫ lӟQÿӇ ÿӫ QăQJOѭӧQJYѭӧt qua các rào thӃ trên bӅ mһWQăQJ Oѭӧng [189] Tҥi mӛi nhiӋWÿӝ, chӍ có duy nhҩt mӝt bҧn sao cӫa hӋ Ӣ tӯng nhiӋWÿӝ, cҩu hình cӫa hӋ tuân theo phân bӕ Boltzmann có dҥng: ܲ ቀ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ Ǣ ܶ ௞ ቁ ൌ ଵ ௓ሺ் ೖ ሻ݁ݔ݌ൣെܷ൫൛ܴሬሬሬԦൟ൯Ȁ݇ ప ஻ ܶ൧,

Sau nhӳng khoҧng thӡi gian nhҩWÿӏnh, ta tiӃQKjQKWUDRÿәi cҩu hình giӳa hai nhiӋWÿӝ kӃ cұQ QKDX ĈӇ ÿҧm bҧo cҩu hình cӫa hӋ VDX NKL WUDR ÿәi vүn còn tuân theo phân bӕ Boltzmann, viӋFWUDRÿәi này chӍ ÿѭӧc chҩp nhұn vӟi mӝt xác suҩW:NĺNWKӓa mãn ÿLӅu kiӋn cân bҵng chi tiӃt: ܲ ቀ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ Ǣ ܶ ௞ ቁ ܲ ቀ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ାଵ Ǣ ܶ ௞ାଵ ቁ ܹሺ݇ ՜ ݇ ൅ ͳሻ ൌ ܲ ቀ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ାଵ Ǣ ܶ ௞ ቁ ܲ ቀ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ Ǣ ܶ ௞ାଵ ቁ ܹሺ݇ ൅ ͳ ՜ ݇ሻ,

Lұp tӍ sӕ giӳa hai xác suҩt chuyӇn dӡi, ta có: ௐሺ௞՜௞ାଵሻ ௐሺ௞ାଵ՜௞ሻ ൌ ሺെ߂ሻǡ vӟi ߂ ൌ ൬݇ ͳ ܤܶ ݇ െ݇ ͳ ܤܶ ݇൅ͳ ൰ ቂܷሾሺ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ାଵ ሻ െ ܷሺ൛ܴሬሬሬԦൟ ప ௞ ሻቃ, ĈӇ thӓDPmQSKѭѫQJWUuQK3.36), ta có thӇ chӑQ:NĺNWKHRWLrXFKXҭn Metropolis QKѭVDX ܹሺ݇ ՜ ݇ ൅ ͳሻ ൌ ݉݅݊ሼͳǡ ݁ݔ݌ሺെ߂ሻሽ,

ViӋc chӑn nhiӋWÿӝ và sӕ Oѭӧng nhiӋWÿӝ K rҩt quan trӑng NhiӋWÿӝ cao nhҩt phҧLÿӫ lӟn ÿӇ Yѭӧt qua rào thӃ và sӕ Oѭӧng các bҧQVDRFǊQJ cҫn phҧLÿӫ lӟQÿӇ xác suҩt trung bình

59 WUDRÿәLÿѭӧc chҩp nhұn không quá nhӓ (>20%) và xác suҩWWUXQJEuQKÿӇ WUDRÿәLÿѭӧc chҩp nhұn giӳa tҩt cҧ các cһp nhiӋWÿӝ là gҫn bҵng nhau

ThiӃt lұp hӋ mô phӓng và các công cө phân tích kӃt quҧ trong luұn án

ThiӃt lұp hӋ mô phӓQJYjFѫVӣ lӵa chӑn các tham sӕ

Cҩu trúc ÿѫQSKkQ EDQÿҫu cӫa $ȕÿѭӧc lҩy tӯ ngân hàng dӳ liӋu protein vӟi mã code 1Z0Q [95, 96], các cҩXWU~Fÿӝt biӃn ÿLӇm ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng web sever raptor X [224] Các hӋ protein ÿӅu trҧi qua quá trình cӵc tiӇXKyDQăQJOѭӧng ÿӇ loҥi bӓ các liên kӃt không cҫn thiӃt, әQÿӏnh lҥi các phân tӱ Qѭӟc, tránh hiӋQWѭӧng chӗng lҩn nguyên tӱ Yjÿӭt gãy các liên kӃt &iFÿҥLOѭӧng nhiӋWÿӝ và áp suҩt cҫQÿѭӧc tӕLѭXKyDÿӇ QăQJ

61 Oѭӧng và thӇ tích cӫa hӋ phù hӧp gҫn vӟLÿLӅu kiӋn thӵc nghiӋm &ѫVӣ lӵa chӑn phҫn mӅm và các tham sӕ ÿѭӧc biӋn luұn cө thӇ QKѭVDX x Lӵa chӑn phҫn mӅm: HiӋn nay có rҩt nhiӅu phҫn mӅm mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc phân tӱ cә ÿLӇQWURQJÿyFiFSKҫn mӅm phә biӃn trong mô phӓng ÿӝng lӵc hӑc và cҩu trúc cӫDSURWHLQOj$0%(5WKѭѫQJPҥL&+$500WKѭѫQJPҥi), NAMD (miӉn phí cho cӝQJ ÿӗng hӑc thuұt) và GROMACS (miӉn phí) Trong luұn án này, NCS tiӃn hành mô phӓng trҥng thái cân bҵng cӫa protein trong thӡi gian dài, kӻ thuұt mô phӓng các bҧQVDRÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ WăQJPүu nhҵPWăQJWtQKFKtQK[iFWURQJTXiWUuQKWtQKWKӕng kê QrQÿzLKӓi sӕ Oѭӧng tính toán lӟn và thӡi gian xӱ OêQKDQK'Rÿy1&6Vӱ dөng phҫn mӅP*520$&6Yuÿk\OjSKҫn mӅm hӝi tө ÿӫ ba yӃu tӕ quan trӑng: hӛ trӧ mҥnh tính toán song song, hӛ trӧ GPU, có mã nguӗn mӣ và hoàn toàn miӉn phí Các tính toán trong luұn án này sӱ dөng phҫn mӅm Gromacs phiên bҧn 4.5.5 [67] ÿӇ mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc cӫa hӋ protein x Lӵa chӑQWUѭӡng lӵc: Mӝt sӕ WUѭӡng lӵc cho kӃt quҧ phù hӧp vӟi nhiӅu thӵc nghiӋP Yj ÿѭӧc sӱ dөng phә biӃn trong mô phӓng protein là AMBER [190], CHARMM [191] và OPLS [193] MӛLWUѭӡng lӵFÿѭӧc tham sӕ KyDÿӇ phөc vө cho mӝt mөFÿtFKQJKLrQFӭu nhҩWÿӏnh, tuy vұy, sau quá trình biӃQÿәi tham sӕ, FiFWUѭӡng lӵc AMBER, CHARMM và OPLS sӱ dөng giá trӏ ÿLӋQWtFKQJj\FjQJWѭѫQJÿӗng [225] Quá trình tӕLѭXKyD P{KuQKÿLӋn tích cӕ ÿӏQKÿӝc lұp cho cҧ EDWUѭӡng lӵFÿmGүQÿӃn sӵ WѭѫQJÿӗng cӫa các bӝ tham sӕ FǊQJQKѭEӝ dӳ liӋu kiӇm nghiӋm ĈLӅu này cho thҩy quá trình phát triӇn tham sӕ cӫDFiFWUѭӡng lӵc dӵa trên nhӳng mөFÿtFKEDQÿҫu khác nhau QKѭQJÿӅu hӝi tө ÿӕi vӟLFiFP{KuQKÿLӋn tích Tuy nhiên, kӃt quҧ mô phӓng khi sӱ dөng FiFWUѭӡng lӵc khác nhau ít khi trùng khӟp mӝt cách chính xác vì bӝ tham sӕ cӫa tӯng WUѭӡng lӵFÿѭӧF³ILW´WKHRWKӵc nghiӋm ÿӇ phù hӧp vӟi tӯng mөFÿtFKQJKLrQcӭu Ӣ thӡi ÿLӇm bҳWÿҫu, bӝ tham sӕ cӫDWUѭӡng lӵc OPLS ÿѭӧc xây dӵng nhҵm mөFÿtFKmô phӓng các tính chҩt cӫa chҩt lӓQJQKѭQѭӟc và dung môi hӳXFѫ[193] Quá trình tính toán các tham sӕ ÿѭӧc quy chiӃu theo bӝ sӕ liӋu thӵc nghiӋm cө thӇ sao cho kӃt quҧ mô phӓng phù hӧp vӟi kӃt quҧ thӵc nghiӋm Các phiên bҧn tiӃp theo cӫa OPLS là OPLS-AA và OPLS-

62 AA/L ÿѭӧc phát triӇQ ÿӇ mô phӓng cho hӋ vӟi tҩt cҧ các nguyên tӱ, bao gӗm các hӋ protein [226] Trong luұn án này, NCS sӱ dөQJWUѭӡng lӵc OPLS-AA/L, là phiên bҧn phát triӇn tӯ WUѭӡng lӵc OPLS-$$QKѭQJWăQJÿӝ chính xác cho các tham sӕ cӫa các góc nhӏ phân cӫa protein thông qua viӋc tính toán chһt chӁ KѫQGӳ liӋXOѭӧng tӱ [226]Ĉӕi vӟi các chuӛLErQWtFKÿLӋn, kӻ thuұt sӱ dөng mô hình dung môi liên tөF ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tránh nhӳQJWѭѫQJWiFPҥnh quá mӭc giӳa chuӛLErQYj[ѭѫQJVӕng [226] Các nghiên cӭXWUѭӟFÿyÿmFKRWKҩ\WUѭӡng lӵc này tҥo ra các cҩXWU~FÿѫQSKkQWӱ phù hӧp vӟi cҩu trúc thӵc nghiӋPÿѭӧc chөp bҵQJSKѭѫQJSKiSFӝQJKѭӣng tӯ hҥt nhân (NMR) cӫD$ȕ YjFiFÿӝt biӃn cӫa nó [90, 187, 227]+ѫQQӳDWUѭӡng lӵc này cho kӃt quҧ phù hӧp trong mô phӓng cӫa sӵ tích tө cӫa các chuӛi $ȕ [194, 195] 7Uѭӡng lӵc AMBER 96 FǊQJ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ dӵ ÿRiQkӃt quҧ nghiên cӭu khi sӱ dөQJWUѭӡng lӵc OPLS-AA/L trong mӕi WѭѫQJTXDQYӟi thӵc nghiӋm x Lӵa chӑQ P{ KuQK Qѭӟc: Các nghiên cӭX ÿѭӧc sӱ dөQJ P{ KuQK Qѭӟc

NK{QJWѭӡng minh OBC [215] dӵa trên hình thӭc luұn Born tәng quát (GB) Mô hình này ÿѭӧc sӱ dөng không chӍ vì hҥn chӃ vӅ tài nguyên tính toán mà còn vì mô hình này cho kӃt quҧ chính xác và tin cұy khi giҧ lұSP{LWUѭӡQJQѭӟc xung quanh protein [91, 137, 228] Ngoài ra, khi sӱ dөng nhӳQJÿLӅu kiӋn mô phӓng này, các kӃt quҧ WKXÿѭӧFFyÿӝ tin cұy vӅ cҩu trúc bұc hai cӫD$ȕ thӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃn [187, 227] Mӝt lý do khác là dung P{LNK{QJWѭӡng minh có nKѭӧFÿLӇm không thӇ mô tҧ WѭѫQJWiFÿһc biӋt cҫn có sӵ hiӋn diӋn cӫa các phân tӱ Qѭӟc, ví dө WѭѫQJWiFFҫu nӕi thông qua mӝt phân tӱ Qѭӟc trung gian QKѭQJ Aȕ là peptid có cҩu trúc không cӕ ÿӏQKYjWKD\ÿәi liên tөc nên liên kӃt cҫu nӕi cӫa các phân tӱ QѭӟFNK{QJÿyQJJySQKLӅXÿӃn sӵ әQÿӏnh vӅ cҩu trúc cӫD$ȕ [91] x 7tQK WtFK SKkQ SKѭѫQJ WUuQK FKX\ӇQ ÿӝng: Công thӭc Langevin ÿѭӧc giҧi sӱ dөng giҧi thuұt leap-frog [229] vӟLEѭӟc nhҧy là 2fs ViӋc chon Eѭӟc thӡi gian phө thuӝc vào cách ràng buӝc liên kӃt cӫa tӯng phҫn mӅm ÿӇ không tӗn tҥi phân kǤ khi giҧi SKѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng Trong phҫn mӅm Gromacs, vì chu kǤ GDRÿӝng nhӓ nhҩt là IVFKRGDRÿӝng góc cӫa hydro và giҧi thuұt leap-frog trҧLTXD EѭӟFQrQEѭӟc thӡi gian lӟn nhҩt là 2fs [207]

63 x ĈLӅu kiӋn ràng buӝc cho tҩt cҧ liên kӃt: Vì bӓ qXDFiFGDRÿӝng tӱ Oѭӧng tӱ trong tính toán các liên kӃt cӝng hóa trӏFiFGDRÿӝng tҫn sӕ cao QKѭQJX\rQWӱ hydro Fyÿӝ bҩWÿӏnh lӟQGRÿyTXiWUuQKWtQKWRiQFҫn phҧLÿѭDYjRFiFUjQJEXӝc nhҵm loҥi bӓ FiFGDRÿӝng cӫa liên kӃt hóa trӏ PDQJWtQKOѭӧng tӱ Phҫn mӅm Gromacs cung cҩp hai giҧi thuұt ràng buӝc liên kӃt là SHAKE và LINCS Tuy nhiên bҧn chҩt cӫa SHAKE là SKѭѫQJSKiSOһp nên khó hӛ trӧ tính toán song song [230] YjQKѭӧFÿLӇm lӟn nhҩt là có thӇ không hӝi tө khi sӵ dӏch chuyӇn cӫa các nguyên tӱ lӟn Vi vұy giҧi thuұt LINCS ÿѭӧc lӵa chӑn ÿӇ ràng buӝc cho tҩt cҧ các liên kӃt vì tӕFÿӝ WtQKWRiQQKDQKKѫQ6+$.(Wӯ 3 ÿӃn 4 lҫn vӟLFQJÿӝ chính xác [206] x Cӕ ÿӏnh nhiӋWÿӝ cӫa hӋ: 1KѭÿmÿӅ cұp trong phҫn 3.3.2, so vӟi thuұt toán

Berendsen, thuұt toán v-rescale tҥo ra các cҩu hình tuân theo tұp hӧp thӕng kê chính tҳc

Vì vұy, trong luұn án này, vұn tӕc cӫa các nguyên tӱ ÿѭӧc biӃQÿәi tuҫn hoàn sӱ dөng SKѭѫQJ pháp truyӅn nhiӋt v-rescale, nhiӋWÿӝ cӫa hӋ ÿѭӧc giӳ cӕ ÿӏnh vӟi thӡi gian nghӍ 0.1 ps [202] x Mô phӓng REMD: ĈӇ WăQJVӕ cҩXKuQKÿҥWÿѭӧc, phѭѫQJSKiSWUDRÿәi các bҧQ VDR ÿѭӧc sӱ dөng vӟi 12 nhiӋW ÿӝ ÿѭӧc tính theo Partrisson và van der Spoel NhiӋWÿӝ các bҧn sao trong khoҧng tӯ ÿӃn 490.16 K, cө thӇ là 290.16, 300, 311.80, 326.18, 343.14, 361.92, 380.83, 400.69, 421.86, 444.02, 466.14, 490.16 K TӍ lӋ chҩp nhұn giӳa các bҧn sao là 30% cho phép mӛLUHSOLFDWUDRÿәi vӟi tҩt cҧ các replica còn lҥi [187, 227].

Các công cө phân tích kӃt quҧ

Cҩu trúc bұc hai cӫDPRQRPHU$ȕpeptid ÿѭӧF[iFÿӏnh dӵDWUrQÿӏQKQJKƭDFiF góc nhӏ SKkQĳYjȥ&ҩXWU~FȕWѭѫQJӭng vӟi tӯQJÿӍnh cӫDFiFÿDJLiF-180, 180), (-

180, 126), (-162, 126), (-162, 108), (-144, 108), (-144, 90), (-50, 90), và (-50, 180) trên bҧQÿӗ Ramachandran; cҩXWU~FĮEӏ hҥn chӃ vӟLFiFÿDJLiF-90, 0), (-90, -54), (-72, -54), (-72, -72), (-36, -72), (-36, -18), (-54, -18), và (-54, 0) Thuұt toán STRIDE [231]

64 ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tính cҩu trúc bұc hai cӫa các peptid $ȕ&yQKLӅu phҫn mӅPÿѭӧc xây dӵng và sӱ dөng miӉQ SKt ÿӇ tính cҩu trúc bұc hai cӫD SURWHLQ QKѭQJ FK~QJ W{L FKӑn STRIDE vì thuұt toán này dӵa trên cҧ góc nhӏ diӋn và liên kӃt hydro ÿӇ [iFÿӏnh cҩu trúc

Mӝt cҫu muӕL 6% ÿѭӧc hình thành giӳa hai acid amin Fy ÿLӋn tích trái dҩu khi khoҧng cách giӳa hai nguyên tӱ ÿһc biӋt nhӓ KѫQKRһc bҵQJc7URQJWUѭӡng hӧp cҫu muӕi Asp23-Lys28, khoҧQJFiFKQj\ÿѭӧc tính cho hai nguyên tӱ O23 và N28

1ăQJOѭӧng tӵ do cӫa hӋ ÿѭӧc tính theo công thӭF¨*9 íNB7>OQ39íOQ3max], WURQJÿy39OjSKkQEӕ xác suҩWWKXÿѭӧc tӯ mô phӓng cho các tӑDÿӝ phҧn ӭng V Pmax là cӵFÿҥi cӫa phân bӕWѭѫQJӭng cӵc tiӇu thҩp nhҩt cӫDQăQJOѭӧng tӵ GR¨* +DL trӏ riêng quan trӑng nhҩt, V1 và V2 trong phân tích thành phҫn chính theo góc nhӏ diӋn (dPCA) [232] ÿѭӧc dùng làm tӑDÿӝ phҧn ӭQJÿӇ xây dӵng bӅ mһWQăQJOѭӧng tӵ do

Thuұt toán K-means [233] có trong bӝ phҫn mӅm R ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ phân nhóm các cҩXWU~FPRQRPHUWKXÿѭӧc tӯ mô phӓng bҵng dӳ liӋu cӫDSKѭѫQJSKiSG3&$WKjQKFiF cөm cҩu hình (cluster) Các cҩu trúc trung tâm cӫa tӯQJQKyPÿѭӧFGQJÿӇ minh hoҥ ÿһc WUѭQJFҩu trúc cho nhóm TӍ lӋ cӫa nhóm là sӕ cҩu trúc thuӝc nhóm chia tәng sӕ cҩu hình GQJÿӇ phân tích éWѭӣng cӫa giҧi thuұt K-means QKѭVDX

1 XiFÿӏnh sӕ cөm dӵa vào bӅ mһWQăQJOѭӧng tӵ do và

2 ChӑQ.ÿLӇm bҩt kǤ OjFiFÿLӇPWUXQJWkPEDQÿҫu cho mӛi cөm

3 Tính khoҧng cách tӯ ÿLӇm dӳ liӋXÿӃQFiFÿLӇm trung tâm này, khoҧng cách ÿӃn cөm nào ngҳn nhҩt thì sӁ SKkQÿLӇm dӳ liӋu vào cөPÿy

;iFÿӏnh lҥLÿLӇm trung tâm thông qua viӋc lҩy trung bình cӝng cӫa tҩt các các ÿLӇm dӳ liӋXÿmÿѭӧFJiQYjRFOXVWHUÿyVDXEѭӟc 2

Mӝt liên kӃWÿѭӧc hình thành khi khoҧng cách giӳa khӕi tâm cӫa các nguyên tӱ nһng thuӝc nhánh phө cӫa hai aa nhӓ KѫQÅ.

Thӵc nghiӋm trong ӕng nghiӋm

Tәng hӧp và lӑc các chuӛi peptid

Các chuӛi peptid $ȕ thӇ tӵ nhiên Yj ÿӝt biӃQ ÿѭӧc tәng hӧp bҵng quy trình fluorenylmethyloxycarbonyl vӟi p-hydroxymethylphenoxymethyl polystyren resin sӱ dөng máy tәng hӧp peptid pha rҳQ $%, $ VDX ÿy ÿѭӧc cҳt bҵng hӛn hӧp acid trifluoroaceticQѭӟc cҩt/phenol/thioanisol/ethandithiol hoһc mua cӫa hãng Cellmano Biotech Limited, Trung Quӕc Các peptid ÿѭӧc lҩy ra bҵng diethyl ether/H2O (1:1, v:v) vӟi 0.1% 2-PHUFDSWRHWKDQROĈӇ Fyÿѭӧc các peptid ӣ trҥng thái monomer, tiӃn hành hòa WDQ $ȕ WURQJ KH[DIOXRURLVRSURSDQRO +),3 Yj TXD\ OL WkP ӣ gia tӕc 15000g trong 30 SK~W VDX ÿy ORҥi bӓ các hҥt không hòa tan Các hҥt nәi trên bӅ mһW ÿѭӧc lӑc bҵng hӋ thӕng sҳc kí lӓng hiӋXQăQJFDR&-18, vӟi gradient tuyӃn tính tӯ 0 tӟi 80% acetonitril (vӟi H2O chӭD1D2+&iFPRQRPHU$ȕÿѭӧc thu lҥi, sҩy khô và trӳ lҥnh ӣ íƕ&Chúng tôi sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSNKӕi phә vӟi kӻ thuұt ion hóa mүu hҩp thө dӵa trên hӛ trӧ cӫa chҩt nӅn và laser bӣi máy ESI hoһc MALDI-72)ÿӇ ÿRNKӕLOѭӧng phân tӱ cӫa các peptid $ȕ

Phân tích quang phә Oѭӥng sҳc (CD) và cҩu trúc bұc hai

40 ȝ0 Fӫa peptid $ȕ Yj *9 WURQJ Pѭӡi mM dung dӏFK ÿӋm phosphate, pH ÿѭӧc ӫ VDXQJj\YjVDXQJj\%DWUăPȝ/peptid mүXÿmӫ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ phân tích quang phә Oѭӥng sҳc Phә CD cӫD$ȕYj*9ÿѭӧc biӇu diӉQWUrQÿӃ thҥch anh vӟLÿӝ dài 0.1 mm và thu thұp tӯ ÿӃn 260 nm vӟi khoҧng interval 0.2 nm tҥi 25°C sӱ dөng quang phә kӃ JASCO 815 KӃt quҧ phә CD là giá trӏ trung bình cӫa ba lҫQÿR khác nhau Cҩu trúc bұFKDLÿѭӧc phân tích sӱ dөng phҫn mӅm CDSSTR trên web server

66 Dichroweb [234, 235]Ĉӝ lӋFKWUXQJEuQKEuQKSKѭѫQJJӕc (NRMSD) cung cҩp bӣi phҫn mӅP&'6675ÿѭӧc sӱ dөng cho các ÿѭӡng fit cӫa phә phân tích.

Thí nghiӋm tích tө

Trҥng thái tích tө cӫa các peptid $ȕÿѭӧc phát hiӋn bҵng phân tích Th-T KӃt quҧ phân tích là trung bình cӫa ba lҫn thí nghiӋPÿӝc lұp vӟi ba chuӛi peptid khác nhau Vұn tӕc tích tө ÿѭӧFWtQKWKHRKjPPǊWKHRF{QJWKӭc: ܻ ൌ ܻ ௜ ൅ ݉ ௜ ݐ ൅ ܻ ௙ ൅ ݉ ௙ ݐ ͳ ൅ ݁ ିሺ௧ି௧௢ሻ௞

7URQJÿyȤ%-Ȥ$@Ȥ$NӃt quҧ WtQKWRiQÿѭӧc thӇ hiӋn trên Bҧng 6.3 và 6.4 Dӳ liӋu này cho thҩy sӵ WKD\ÿәi lӟn nhҩt trong hӋ mô phӓng khi cҩu hình protein chuyӇn tӯ vӏ trí này sang vӏ trí khác trong cҧ KDLÿӍnh cӫa khoҧng cách SB R(CĮ 23 - CĮ 28) là de-e, thành phҫn cҩu trúc ȕYjKHOL[&ҩu hình protein tҥi các vӏ trí thӇ hiӋQ[XKѭӟQJWKD\ÿәLÿѭӧc thӇ hiӋn trên Hình 6.8

Bҧng 6.3 KhoҧQJFiFKÿҫu cuӕi (de-e), bán kính hӗi chuyӇn (Rg), sӕ liên kӃt hydro (HBs), thӃ QăQJYjWKjQKSKҫn cҩu trúc bұFKDLFKRÿӝt biӃn G37V tҥi vӏ trí A (R(CĮ 23 - CĮ 28) 6,1 Հ) , B (R(CĮ 23 - CĮ 28) = 6,4 Հ), và C (R(CĮ 23 - CĮ 28) = 6,7 Հ) Sӵ WKD\ÿәLFiFÿҥi

Oѭӧng tӯ vӏ trí này sang vӏ WUtNKiFÿѭӧc thӇ hiӋn tҥi 3 cӝt cuӕi

Bҧng 6.4 KhoҧQJFiFKÿҫu cuӕi (de-e), bán kính hӗi chuyӇn (Rg), sӕ liên kӃt hydro (HBs), thӃ QăQJYjWKjQKSKҫn cҩu trúc bұFKDLFKRÿӝt biӃn G37V tҥi vӏ WUt$5&Į-

&Į Հ%5&Į- &Į ՀYj&5&Į- &Į Հ) Sӵ thay ÿәLFiFÿҥLOѭӧng tӯ vӏ trí này sang vӏ WUtNKiFÿѭӧc thӇ hiӋn tҥi 3 cӝt cuӕi

5&Į- &Įc 7KD\ÿәi trҥng thái (%)

Hình 6.8 Phân bӕ khoҧQJFiFKÿҫu cuӕi (de-e), bán kính hӗi chuyӇn (Rg), sӕ liên kӃt hydro (HBs), thӃ QăQJ Yj WKjQK SKҫn cҩu trúc bұF KDL FKR ÿӝt biӃQ *9 QKѭ Oj KjP Fӫa khoҧng cách cҫu muӕi R(CĮ 23 - CĮ 28) tҥi 311,.0ǊLWrQPjX[DQKWKӇ hiӋn tҥi vӏ WUtÿӍnh ÿҫu tiên R(CĮ 23 - CĮ 28) = 6.4 Հ YjPǊLWrQPjXÿӓ thӇ hiӋn tҥi vӏ WUtÿӍnh thӭ hai R(CĮ 23 -

Các aa cӫa chuӛi G25SNKG29AIIG33LMVG37 tҥi vùng kӏ QѭӟF ÿҫu C cӫD $ȕ Wҥo thành motif G25XXXG29XXXG33XXXG37 Yjÿѭӧc gӑi là motif khóa glycin [257] Motif này có thӇ tҥo ra cҩXWU~FĮ bҩWÿӕi xӭng xuyên màng lipid và chuyӇQÿәi tӯ cҩu trúc Į hoһc coil thành cҩu trúc ȕ ± thành phҫn chӫ ÿҥo trong trҥng thái sӧi [257] Cҩu hình chuyӇQÿәi loҥi này làm khóa glycin có nhӳQJÿһFWtQKWѭѫQJWӵ QKѭFҩu trúc helix QJѭӧc (discordant helix) [263-265]7ѭѫQJWӵ cҩu trúc helix QJѭӧc, khi thay thӃ Gly bӣi các aa Fy[XKѭӟng tҥRKHOL[FDRQKѭ$OD/HXKRһc Ile tҥi cҩu trúc khóa glycin có thӇ làm giҧm ÿӝc tӕ cӫD $ȕ [181, 184] 7X\ QKLrQ Fѫ FKӃ WKD\ ÿәL ÿӝc tӕ giӳa hai cҩu trúc là khác nhau Trong cҩu trúc helix QJѭӧc, sӵ thay thӃ Ala dүQÿӃn sӵ әQ ÿӏnh cҩu trúc và làm nhanh quá trình tҥo sӧLYjWăQJÿӝc tӕ [263-265], còn trong cҩu trúc khóa glycin, sӵ thay thӃ Gly bӣi Leu tҥo nên nhӳng cҩu trúc sӧi WUѭӣng thành và giҧm nhӳng cҩu trúc nhӓ QKѭ oligomer hay globulomer [181, 184] Bên cҥnh nhӳng khác biӋt vӅ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ suy giҧP ÿӝc tӕ cӫa khóa glycin và helL[ QJѭӧc thì cҧ $OD Yj /HX ÿӅu là nhӳng aa có xu Kѭӟng tҥo helix cao [258] Giҧ sӱ không phҧi mӝt aa có xu Kѭӟng tҥR KHOL[ FDR QKѭ leucin mà chӍ là mӝt aa Fy[XKѭӟng tҥo helix vӯa phҧLQKѭ9DOLQH[258], thì ҧQKKѭӣng cӫDÿӝt biӃn lên cҩu trúc khóa glycin Yjÿӝc tӕ cӫD$ȕVӁ QKѭWKӃ nào? Trong bӕn vӏ trí Gly cӫa cҩu trúc motif khóa glycin, sӵ thay thӃ gly tҥi vӏ trí 37 bӣi Leu có ҧQKKѭӣng lӟn ÿӃn sӵ suy giҧPÿӝc tӕ cӫD$ȕ[181, 184]'Rÿy êWѭӣng cӫa nghiên cӭu là phá vӥ cҩu trúc này khi thay thӃ Gly37 bӣi Val thay vì Leu [181, 184] Các tính chҩt cӫD*9QKѭ thành phҫn cҩu trúc bұc hai, vұn tӕc tҥo sӧi, và hình thái hӑc tích tө ÿmÿѭӧc phân tích sӱ dөQJFiFKѭӟng tiӃp cұn hóa sinh và tính toán KӃt quҧ thӵc nghiӋm trong ӕng nghiӋm cho thҩ\ÿӝt biӃn G37V có thӇ giҧm mҥQKÿӝc tӕ so vӟL$ȕĈLӅXQj\WѭѫQJWӵ vӟLÿӝt biӃn G37L [181] và cho thҩy phá vӥ cҩu trúc motif khóa glycin có thӇ giҧm mҥQKÿӝc tӕ cӫD$ȕNӇ cҧ khi thay thӃ Gly bӣi mӝt aa Fy[XKѭӟng tҥo helix vӯa phҧLQKѭ9DO.K{QJ giӕQJ ÿӝt biӃn G37L, kӃt quҧ thӵc nghiӋm trong ӕng nghiӋm cho thҩ\ ÿӝt biӃn G37V NK{QJOjPWKD\ÿәi vұn tӕc tҥo sӧLFǊQJQKѭWӍ lӋ ȕFӫD$ȕ6ӵ WKD\ÿәi lӟn nhҩt là hình thái tích tө, hình thái tích tө cӫa G37V có hình dҥng ê-líp thay vì dҥQJOѭӟLQKѭ$ȕ [184] Tӯ sӵ WKD\ÿәi hình thái tích tө, có thӇ nói rҵQJÿӝt biӃn G37V ҧQKKѭӣQJÿӃn cách

114 cuӝn cӫD$ȕYjWҥo ra các các cҩu trúc oligomer khác Tuy nhiên tӯ nhӳng phân tích vӅ NtFKWKѭӟc sӧLYjFѭӡQJÿӝ phân tích huǤnh quang ThT trong cҩu hình tích tө, kӃt quҧ cho thҩy G37V tҥo sӧi vӟi hình dҥng sӧi khác vӟL$ȕ0ӝt trong nhӳng lý do khҧ Gƭ cho hình thái tích tө này có thӇ do sӵ biӃQÿӝng cӫa cҩu trúc khi thay Gly bӣi Val ĈӇ làm rõ sӵ WKD\ ÿәi ӣ cҩX WU~F NKL Fy ÿӝt biӃn, các tính toán mô phӓng ÿѭӧc tiӃn hành cho

$ȕYj*9ÿѫQFKXӛi Vì nhӳng hҥn chӃ trong tài nguyên máy tính, mô phӓQJÿӝng hӑc phân tӱ WUDRÿәi các bҧn sao ÿѭӧc thӵc hiӋn WURQJGXQJP{LQѭӟFNK{QJWѭӡng minh cho cҧ hai hӋ Cҩu trúc phân tӱ WKXÿѭӧc tӯ mô phӓng cung cho thҩy nhӳng tính chҩt khác biӋWPjÿӝt biӃn G37V mang lҥi KӃt quҧ cho thҩ\ÿӝt biӃQ*9OjPWKD\ÿәi nhҽ cҩu trúc bұc hai và có cùng thành phҫQȕYӟL$ȕĈLӅu này phù hӧp vӟi kӃt quҧ phân tích phә CD khi mà thành phҫn quan trӑng nhҩt trong cҩu trúc bұFKDLOjȕ NK{QJWKD\ÿәi khi xҧ\UDÿӝt biӃn Mһc dù cҧ KDLSURWHLQÿӅXWѭѫQJÿӗng trong tӍ lӋ cҩu trúc bұFKDLQKѭQJ nhӳng phân tích cҩu trúc khác có thӇ cung cҩp bҵng chӭng cho sӵ WKD\ÿәi hình thái tích tөĈһFWtQKÿҫXWLrQOj*9OjPWăQJWKjQKSKҫQȕ-WXUQYjȕ-hairpin tҥi aa 36-37 tҥi ÿҫu

C Trong mӝt nghiên cӭXWUѭӟFÿk\ÿӝt biӃn G33V-V36P-G38V cӫD$ȕFǊQJOjPWăQJ cҩXWU~Fȕ-turn [186]Ĉӝt biӃQEDÿLӇP939OjPWăQJFҩXWU~Fȕ-WXUQYjȕ-hairpin tҥi các aa 36-37 dүQÿӃQWKD\ÿәi quá trình tҥo sӧi [186, 187] Tuy nhiên, kӃt quҧ thӵc nghiӋm cho thҩy G37V tҥo nhӳng dҥng sӧi khác vӟi thӇ tӵ QKLrQKѫQOjWҥo ra nhӳng oligomer nhӓ'RÿyJLҧ thiӃt ÿѭӧFÿѭDUDOjÿӝt biӃn G37V làm mҩt әQÿӏnh cҩu trúc sӧLKѫQOj tҥo ra nhӳng oligomer nhӓ QKѭÿӝt biӃn VPV Giҧ thiӃWQj\ÿѭӧc cӫng cӕ bӣi bӣi cҩu trúc NMR cӫD$ȕ [50] Trong cҩu trúc NMR này, cҩu trúc cӕ ÿӏnh cӫDROLJRPHU$ȕFy cҩXWU~Fȕ-turn tҥi các aa 12-15 và 36-39 Trong nghiên cӭu này*9NK{QJFyȕ-turn tҥi aa 12-ÿLӅu này cho thҩ\ÿӝt biӃn này không tҥo cҩXWU~Fȕ-turn cӕ ÿӏnh tҥLÿRҥn Qj\7URQJÿӝt biӃn VPV, kӃt quҧ mô phӓQJFǊQJFKRWKҩ\ÿӝt biӃn này cӕ ÿӏnh cҩu trúc turn tҥi vӏ trí aa 12-15 [187]'RÿyVӵ thay thӃ Gly37 bӣi Val có thӇ WKD\ÿәi cách tҥo sӧi cӫD$ȕ0ӝWÿһc tính cҩu trúc khác có thӇ ҧQKKѭӣQJÿӃn viӋc tҥo sӧLOjWѭѫQJWiF

SB Asp23-Lys28 [50, 262] KӃt quҧ mô phӓQJ*9OjPWăQJNKRҧng cách SB Asp23- Lys28 tҥi vùng uӕn NhiӅu nghiên cӭXWUѭӟFÿk\FKRWKҩy cҩu trúc sӧi và oligomer cӫa

$ȕWҥo cҩu trúc phiӃQȕFKpRJLӳa các vùng Glu11-Ala21 và Ile32-Ala42, và uӕn tҥi aa

115 22-31 vӟi SB Asp23-Lys28 [50, 187] SB Asp23-Lys28 này có vai trò quan trӑng trong viӋc cӕ ÿӏnh cҩu trúc phiӃQȕ[96] Mӝt cách tәng quát, cҩu trúc SB càng chҳc, quá trình tҥo sӧi càng nhanh [96, 187]'RÿyVӵ WăQJOrQWURQJNKRҧng cách SB chӍ ra rҵng cҩu trúc phiӃQȕFKpRJLӳa các vùng Glu11-Ala21 và Ile32-Ala42 càng thêm linh hoҥt và dүn ÿӃn viӋc phá vӥ viӋc hình thành sӧi Nhӳng yӃu tӕ này ÿѭDÿӃn kӃt luұn rҵng sӵ WKD\ÿәi cҩu trúc tҥLÿҫu C cӫa G37V có thӇ do sӵ giҧPWѭѫQJWiFWҥi SB Asp23-Lys28 Nhӳng WKD\ ÿәi cҩu hình này tҥo nên cҩu trúc sӧi không әQ ÿӏQK QKѭQJ FǊQJ NK{QJ SKҧi là chuyӇn tӯ viӋc tҥo sӧLVDQJROLJRPHUPjÿӝt biӃn G37V tҥo ra mӝt hình thái sӧi khác so vӟL$ȕ

Các kӃt quҧ nghiên cӭu thӵc nghiӋm và tính toán cho thҩy sӵ WKD\ÿәi cҩu trúc tҥi vùng glycin zipper có thӇ giҧm mҥQKÿӝc tӕ cӫD$ȕ&iFNӃt quҧ thӵc nghiӋm cho thҩy ÿӝt biӃn G37V có thӇ làm giҧm mҥQKÿӝc tӕc cӫD$ȕQKѭQJNK{QJQKѭÿӝt biӃn G37L, ÿӝt biӃQQj\NK{QJWKD\ÿәi thành phҫn cҩu trúc bұc hai và vұn tӕc tҥo sӧi cӫD$ȕ6ӵ khác biӋt lӟn nhҩt giӳDÿӝt biӃn G37V và $ȕ hay G37L là sӵ hình thành sӧi dҥng ê-líp thay vì dҥQJOѭӟLQKѭ$ȕKD\*/ĈӇ làm sáng tӓ sӵ khác biӋt này tӯ kӃt quҧ thӵc nghiӋPFK~QJW{LÿmWKӵc hiӋn nghiên cӭu mô phӓng cho các cҩXWU~F$ȕYjG37V KӃt quҧ mô phӓng cho thҩy sӵ thay thӃ glycin bӣi Valine tҥi aa WăQJÿӝ linh hoҥt cӫa

SB Asp23-Lys28 và làm әQ ÿӏnh cҩX WU~F ȕ-WXUQ Yj ȕ-hairpin tҥi aa 36-37 NhӳQJ ÿһc tUѭQJYӅ cҩu trúc này có thӇ là lí do cӫa sӵ khác biӋt vӅ hình thái sӧi cӫD$ȕYj*9

Sӵ khác biӋt vӅ hình thái hӑc cӫa sӧi có thӇ là nguyên nhân chính làm giҧPÿӝc tӕc cho

$ȕ7X\QKLrQFiFQJKLrQFҩu cҩu trúc chuyên sâu bҵng thӵc nghiӋPQKѭFKөp NMR là cҫn thiӃWÿӇ cung cҩSFiFÿһc tính cҩXWU~FFKtQK[iFKѫQFKRKuQKGҥng sӧi cӫDÿӝt biӃn G37V

+ѬӢNG BӢI THÀNH PHҪN BETA TRONG TRҤNG THÁI MONOMER

Có nhiӅu yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn vұn tӕc tҥo sӧi cӫD$ȕEDRJӗm nhӳng ҧQKKѭӣng cӫDP{LWUѭӡng và nhӳng biӃQÿәLFѫKӑc trong cҩu trúc nӝi tҥi cӫa protein HiӇXÿѭӧc các yӃu tӕ quyӃWÿӏQKÿӃn tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa protein là mӝWÿLӅXOêWK~YuFiFÿiPUӕi protein OLrQTXDQÿӃn rҩt nhiӅu bӋnh vӅ suy thoái thҫn kinh Các nghiên cӭXX\WtQWUѭӟFÿk\FKR rҵng, ÿӝ kӏ QѭӟFÿLӋQWtFKYj[XKѭӟng kӃt tө trong trҥng thái monomer kiӇm soát tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa protein CҩXWU~FWuPÿѭӧc tӯ thӵc nghiӋm cho thҩy trҥng thái sӧi cӫa protein có nhiӅu cҩu trúc ȕ FKpR'Rÿynhӳng monomer có thành phҫn nhiӅu ȕ ÿѭӧc cho rҵng sӁ tҥo sӧLQKDQKKѫQQKӳng monomer có thành phҫn ít ȕ KѫQ7X\QKLrQ\Ӄu tӕ quan trӑng Qj\ FKѭD ÿѭӧc minh chӭng mӝt cách rõ ràng Trong nghiên cӭu này, chúng tôi khҷng ÿӏnh thành phҫn cҩXWU~FȕWURQJWUҥng thái monomer cӫD$ȕNLӇm soát tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa loҥi protein này Hàm phө thuӝc cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi vào thành phҫQȕÿѭӧc thӇ hiӋn Gѭӟi dҥng hàm tuyӃQWtQKYjKjPPǊexp, nӃu tӍ lӋ phҫQWUăPȕOӟQKѫQWӕFÿӝ tҥo sӧi sӁ QKDQKKѫQ1JKLrQFӭXQj\FyêQJKƭDTXDQWUӑng WURQJ[iFÿӏnh nguyên lý tҥo sӧi cӫa protein, cө thӇ là các yӃu tӕ nӝi tҥi cӫa protein ҧQKKѭӣQJÿӃQ[XKѭӟng tҥo sӧi cӫa nó QKѭWKӃ nào Nghiên cӭu này ÿmÿѭDUDÿѭӧc công thӭFFKRSKpS[iFÿӏnh vұn tӕc tҥo sӧi cӫa protein trong thӵc nghiӋm dӵa trên thành phҫQȕWURQJFҩu trúc monomer - ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng mô phӓng máy tính Ĉk\ FǊQJOjEѭӟc khӣLÿҫu trong viӋFѭӟc tính vұn tӕc tҥo sӧi cӫa các chuӛi protein trong thӵc tӃ dӵa trên tính toán máy tính Tuy nhiên các hӋ sӕ trong mô hình phө thuӝc cҫQ ÿѭӧF ÿLӅu chӍnh khi tұp dӳ liӋu lӟQ KѫQ Yӟi nhiӅu loҥi protein khác nhau

Chuӛi peptid cӫD$ȕ-:7YjFiFÿӝt biӃn

Vùng turn cӫD$ȕÿѭӧFFKROjÿyQJYDLWUzTXDQWUӑng trong viӋc tҥo sӧLGRÿyFiFÿӝt biӃn tҥi vùng này ÿmÿѭӧc nghiên cӭu nhiӅu trong thӵc nghiӋm và tính toán [221-223] Sӵ khác biӋt cӫD$ȕVRYӟL$ȕOjFyWKrPKDLaa kӏ Qѭӟc Ile41 và Ala42 Các nghiên cӭXWUѭӟFÿk\FKRWKҩ\$ȕWtFKWө QKDQKKѫQYjFyÿӝFWtFKFDRKѫQ$ȕ9LӋc hiӇu các ҧQKKѭӣng cӫa Ile41 và Ala42 lên cҩu trúc cӫa toàn bӝ peptid là cҫn thiӃW'RÿyFiF ÿӝt biӃn thay thӃ hai aa cuӕi cùng cӫa chuӛL$ȕÿѭӧc thӵc hiӋn nhiӅu trong các nghiên cӭu thӵc nghiӋPWUѭӟFÿk\7URQJSKҫn này, cҩu trúc bұc hai cӫDFiFÿӝt biӃn tҥi vùng turn và tҥi hai aa 41, 42 cӫD$ȕÿѭӧc phân tích bҵng mô phӓQJ5(0'&iFÿӝt biӃn và chuӛL DD WѭѫQJ ӭQJ ÿѭӧc thӇ hiӋn trên Bҧng 7.1 Vұn tӕc tҥo sӧi cӫD FiF ÿӝt biӃn này ÿѭӧc thu thұp tӯ các công bӕ thӵc nghiӋm trѭӟFÿy[188, 221, 222]

7.2 Khҧo sát sӵ cân bҵng cӫa hӋ mô phӓng

Sӵ әQÿӏnh cӫa hӋ trong quá trình mô phӓng 5(0'ÿѭӧc thӇ hiӋn thông qua viӋc phân tích TXiWUuQKWUDRÿәi trong không gian cӫa 12 bҧn sao Bên cҥQKÿyVӵ WKD\ÿәi ÿӝ dӏch chuyӇQ FăQ quân SKѭѫQJ WәQJ QăQJ Oѭӧng, thành phҫn cҩu trúc bұc hai theo thӡi gian FǊQJÿѭӧc khҧRViWÿӇ ÿҧm bҧo quá trình mô phӓQJÿmÿҥt trҥng thái әQÿӏnh Ngoài ra thành phҫn ȕ và nhiӋt dung trùng khӟp trong hai cӱa sә thӡi gian FǊQJFӫng cӕ sӵ hӝi tө cӫa dӳ liӋu trong 20 hӋ protein Tҩt cҧ các phân tích nhҵm khҧo sát sӵ cân bҵng cӫa hӋ mô phӓng ÿѭӧc trình bày chi tiӃt trong phө lөc FKѭѫQJ, mөc 7.2

7.3 Vұn tӕc tҥo sӧi cӫa amyloid beta bӏ ҧQKKѭӣng bӣi thành phҫn beta trong trҥng thái monomer

Nghiên cӭu cӫa Chiti và Dobson [108] cho rҵng sӵ khác biӋt vӅ vұn tӕc tҥo sӧi cӫa tӯQJÿӝt biӃn phө thuӝc vào sӵ WKD\ÿәLQăQJOѭӧng tӵ do trong quá trình chuyӇQÿәi tӯ trҥng thái xoҳQĮ-helix sang trҥng thái phiӃQ ȕ7KHR ÿyVӵ WKD\ÿәLQăQJ Oѭӧng tӵ do

119 ǻǻ*OjKjPWәng cӫa sӵ WKD\ÿәLQăQJOѭӧng tӵ do cӫa quá trình chuyӇQÿәi tӯ trҥng thái coil (ngүu nhiên) sang xoҳQĮǻǻ*coil-Į) và tӯ trҥng thái phiӃQȕ VDQJFRLOǻǻ*ȕ-coil): ǻǻ* ǻǻ*coil-Įǻǻ*ȕ-coil Tuy vұy, nhӳng giá trӏ Qj\ÿѭӧFѭӟc tính không phҧi dӵa trên QăQJOѭӧng cӫa toàn bӝ chuӛi mà chӍ dӵa trên sӵ WKD\ÿәLQăQJOѭӧng tҥi aa ÿӝt biӃn so vӟi aa ÿyWURQJWKӇ tӵ nhiên Vұy các aa còn lҥi ҧQKKѭӣQJQKѭWKӃ nào ÿӃQQăQJOѭӧng ǻǻ* và vұn tӕc tҥo sӧi cӫa protein có phө thuӝc vào thành phҫQȕWUrQÿѫQFKXӛL"ĈӇ làm rõ ҧQKKѭӣng cӫa cҩu trúc bұc hai lên vұn tӕc tҥo sӧi cӫD$ȕҧQKKѭӣng cӫa toàn bӝ các aa trên chuӛL$ȕ ÿѭӧc tính toán bҵng mô phӓng REMD

Cùng vӟi thӇ tӵ nhiên, chúng tôi chӑQKDLÿӝt biӃQ$*Yj(.WѭѫQJӭng vӟi vұn tӕc tҥo sӧi thҩp nhҩt và cao nhҩW ÿӇ thӇ hiӋn dӳ liӋX WKX ÿѭӧc sau tính toán Sӱ dөng SKѭѫQJSKѭѫQJSKiSG3&$bӅ mһWQăQJOѭӧng tӵ do theo hai thành phҫn chính ÿҫu tiên 9Yj9ÿѭӧc thiӃt lұSFKR$ȕ-:7YjFiFÿӝt biӃn A21G, E22K (Hình 7.1)

Hình 7.1 Các bӅ mһWQăQJOѭӧng tӵ do trong trҥQJWKiLÿmFkQEҵng là hàm cӫa các tӑDÿӝ phҧn ӭQJ9Yj9ÿѭӧc tính cho WT, A21G và E22K Các cҩu hình phә biӃQ6ÿѭӧc tìm thҩy bҵQJSKѭѫQJSKiSphân nhóm các cҩu hình Tính chҩt cӫa tӯng cҩXKuQKÿѭӧc thӇ hiӋn trong Bҧng 7.2, S1 là cҩu trúc phә biӃn nhҩt

Các cҩu trúc ÿҥi diӋn (S) thӇ hiӋn nhӳng cҩXKuQKÿһFWUѭQJFӫa hӋ cho thҩ\ÿӝt biӃQÿm thay ÿәi thành phҫn cҩu trúc bұc hai cӫD$ȕ-:7ĈLӅXQj\FǊQJÿѭӧc minh chӭng dӵa trên sӵ phân bӕ trên tӯng aa và cҩu hình phә biӃn nhҩt cӫD$ȕ-:7YjFiFÿӝt biӃn trên Hình 7.2 Cҩu trúc bұc hai cӫa $ȕWKӇ tӵ QKLrQÿmÿѭӧc thҧo luұn nhiӅu trong nhӳng công bӕ WUѭӟFÿk\[187, 227]Ĉӕi vӟLÿӝt biӃQ(.NKX\QKKѭӟng tҥRȕWҥi các aa ӣ ÿҫu C WăQJUҩt mҥnh so vӟL:7WURQJNKLNKX\QKKѭӟng này lҥi giҧm vӟLÿӝt biӃn A21G (Hình 7.2) Thành phҫQȕWKD\ÿәLWѭѫQJÿӕi phù hӧSWURQJÿRҥn aa 18-ÿӕi vӟi WT và ciFÿӝt biӃQĈӝt biӃQ(.OjPWăQJWKjQKSKҫQȕWӯ :7OrQÿӝt biӃn A21G có cҩXWU~FȕFKLӃm 13,7±2,02% (Bҧng 7.2ĈLӅu này hoàn toàn phù hӧp vӟi các kӃt quҧ thӵc nghiӋPWUѭӟFÿyUҵQJÿӝt biӃQ(.OjPWăQJWӕFÿӝ tҥo sӧi và A21G làm giҧm quá trình này [222, 267]

CҩXKuQKÿһFWUѭQJYjWKjQKSKҫn cҩu trúc bұc hai cӫD$ȕ-WT, A21G và

Hình 7.2 Phҫn trên là các cҩu hình phә biӃn nhҩWÿѭӧc tìm thҩy bӣLSKѭѫQJSKiSphân nhóm các cҩu hình trong trҥng thái cân bҵng (cҩu hình S1 trong Hình 7.1) cho WT, A21G và E22K Các aa bӏ ÿӝt biӃn có dҥng toàn bӝ nguyên tӱ PhҫQGѭӟi là phân bӕ cҩu trúc bұc hai trên tӯng aa FKR$ȕ-WT, A21G, và E22K ӣ 300 K.

Thành phҫQĮȕÿѭӧc tính toán và tӕFÿӝ tҥo sӧi tӯ thӵc nghiӋm cӫa tҩt cҧ các ÿӝt biӃn KӃt quҧ mô phӓQJÿѭӧc phân tích tҥi 300K và tӕFÿӝ tҥo sӧLFǊQJÿѭӧc ghi nhұn tӯ thӵc nghiӋm trong cùng nhiӋWÿӝ, tài liêu tham khҧRÿѭӧc tham chiӃu tҥi cӝt cuӕi cùng

ÿӝt biӃn KӃt quҧ mô phӓQJÿѭӧc phân tích tҥi 300K và tӕFÿӝ tҥo sӧLFǊQJÿѭӧc ghi nhұn tӯ thӵc nghiӋm trong cùng nhiӋWÿӝ, tài liêu tham khҧRÿѭӧc tham chiӃu tҥi cӝt cuӕi cùng

123 Ĉӝt biӃn Mô phӓng Thӵc nghiӋm TLTK ȕ Į Turn (%) Coil (%) ORJț mut ț wt )

267] Hình 7.3 thӇ hiӋn sӵ phө thuӝc cӫa vұn tӕc tҥo sӧi lên thành phҫQ ȕ WURQJ WUҥng thái monomer trong cҧ KDLWUѭӡng hӧSWKHRKjPPǊYjWKHRKjPWX\ӃQWtQK7KHRÿyVӵ ҧnh Kѭӣng cӫa thành phҫQȕOrQYұn tӕc tҥo sӧi Fyÿӝ WѭѫQJTXDQFDR5 Yjÿѭӧc mô tҧ theo hàm tuyӃn tính có dҥng:

7URQJWUѭӡng hӧp biӇu diӉQWKHRKjPPǊFӫa vұn tӕc tҥo sӧLÿӝ WѭѫQJTXDQ5 Yj ÿѭӧc mô tҧ theo hàm: ț ț0 H[SFȕF ,071, WURQJÿyț0 là hҵng sӕ Yjȕÿѭӧc tính theo %

HӋ sӕ WѭѫQJTXDQFDRFKRSKpSWKӯa nhұQÿӝt biӃn có tӕFÿӝ tҥo sӧi nhanh sӁ có thành phҫQȕFDRWURQJWUҥQJWKiLPRQRPHUYjQJѭӧc lҥLÿӝt biӃn có tӕFÿӝ tҥo sӧi thҩp sӁ có tӍ lӋ cҩXWU~FȕWKҩSKѫQWURQJWUҥQJWKiLPRQRPHU1KѭYұ\ÿk\OjOҫQÿҫu tiên, mӝt cách Wѭӡng minh, nghiên cӭu này cho thҩy tӍ lӋ cҩXWU~FȕWURQJWUҥng thái monomer kiӇm soát [XKѭӟng tҥo sӧi cӫD $ȕ Yj TX\OXұWQj\ÿ~QJYӟi các loҥi protein khác Sӱ dөng mô hình lattice, Li và cӝng sӵ FǊQJFKӭQJPLQKÿѭӧc vұn tӕc tҥo sӧi țEӏ kiӇm soát bӣi thành phҫn fibril-prone trong trҥng thái monomer N* Mһt khác các cҩu hình N* có cҩu trúc giàu phiӃQȕFKRWKҩy kӃt quҧ thӇ hiӋn trong công thӭFYjFyFQJ[XKѭӟng vӟi nghiên cӭu này

Hình 7.3 Sӵ phө thuӝc cӫa hàm tuyӃn tính và hàm ln cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi vào thành phҫQȕ

SKtDWUrQYjSKtDGѭӟLWѭѫQJӭng) ChҩPPjXÿӓ Oj:7Ĉѭӡng chuҭn tuyӃn tính y = -

7.4 Tӕc tӝ tҥo sӧLNK{QJWѭѫQJTXDQYӟi thành phҫn helix, turn và coil Ӣ 300K, cҩXWU~FĮFӫD$ȕ-WT gҫQQKѭEҵQJFiFÿӝt biӃn E22K và A21G làm WăQJWKjQKSKҫQĮFӫa hӋ lên lҫQOѭӧt là 1,28 và 7,63% (Hình 7.4) Sӵ JLDWăQJPҥnh nhҩt xҧy ra tҥi vùng các aa 10-18 KӃt quҧ mô phӓQJÿӝt biӃn cho thҩy, ngoҥi trӯ ÿӝt biӃn I41K, tҩt cҧ FiFÿӝt biӃn còn lҥLÿӅu có tӍ lӋ Įnҵm trong khoҧng tӯ 0,26 (I41T- $,ÿӃn 8% (I41E-A42L) (Bҧng 7.3) Sӵ WKD\ÿәi NK{QJÿiQJNӇ trong cҩXWU~FĮFӫa tұSFiFÿӝt biӃn dүQÿӃQÿӝ WѭѫQg quan giӳa thành phҫQĮYjYұn tӕc tҥo sӧi rҩt thҩp, R=0,16 (Hình 7.4) Nhӳng nghiên cӭu thӵc nghiӋP WUѭӟF ÿk\ FKR WKҩ\ $ȕ-WT tҥo sӧi QKDQK KѫQ

$ȕ-WT mһc dù cҧ hai loҥi protein có gҫQQKѭJLӕng nhau vӅ thành phҫQĮYjNӃt quҧ mô phӓng phù hӧp vӟi nghiên cӭu thӵc nghiӋm này [227, 243]

Hình 7.4 Sӵ phө thuӝc cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi lên thành phҫQĮ-helix cӫDFiFÿӝt biӃn tҥi T 300 K ChҩPPjXÿӓ Oj:7Ĉѭӡng chuҭn tuyӃn tính y = 0,117 ± 0,027x và hӋ sӕ WѭѫQJ quan R=0,16

Cҩu trúc turn phân bӕ chӫ yӃu trên các aa tҥLÿҫX&YjÿRҥn 22-29 (Hình 7.17URQJÿӝt biӃn A21G, cҩXWU~FWXUQWăQJFKӫ yӃu trên các aa 9, 19-21 và 31-34; giҧm tҥi các vӏ trí

11, 12 và 15-18 nên khi xét trên toàn bӝ cҩXWU~Fÿӝt biӃQ$*WăQJQKҽ turn tӯ 61,17% (WT) lên 63,Ĉӝt biӃQ(.OjPWăQJFҩu trúc turn tҥi aa 1-YjQKѭQJJLҧm tҥi các vӏ trí 11-15 và 29-31 dүQÿӃn giҧm 5% cҩu trúc turn trên toàn bӝ chuӛi So vӟLĮWXUQWKD\ÿәi trong khoҧng rӝQJKѫQWӯ 31,'1ÿӃn 73,54% (I41T-$1GRÿyKӋ sӕ WѭѫQJTXDQFӫa turn và tӕFÿӝ tҥo sӧi lӟQKѫQĮ5 Hình 7.5)

Hình 7.5 Sӵ phө thuӝc cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi lên thành phҫn turn cӫDFiFÿӝt biӃn tҥi T 300 K ChҩPPjXÿӓ Oj:7Ĉѭӡng chuҭn tuyӃn tính y = 1,333 ± 0,028 x , hӋ sӕ WѭѫQJ quan R=0,46

Vӟi R=0,46 thì không thӇ kӃt luұn cҩu trúc turn có WѭѫQJ TXDQ Yӟi tӕF ÿӝ tҥo sӧi cӫa SURWHLQQKѭQJNӃt quҧ này thӇ hiӋn các liên kӃt SB QKѭ$VS-/\VÿyQJPӝt vai trò quan trӑng trong quá trình hình thành sӧi [117, 118] Trong WT, cҩu trúc coil chiӃm thành phҫn khoҧng 16% (Bҧng 7.3YjWKѭӡng chiӃPÿDVӕ tҥi các aa ÿҫu và cuӕi (Hình 7.6.KLFyÿӝt biӃn, phân bӕ trên tӯng aa WKD\ÿәLQKѭQJJLiWUӏ tәng trên toàn bӝ chuӛi NK{QJWKD\ÿәi nhiӅu và chӍ biӃn thiên trong khoҧng 13-21% (Bҧng 7.3'RÿyWѭѫQJWӵ QKѭWhành phҫQĮÿӝ WѭѫQJTXDQJLӳa coil và tӕFÿӝ tҥo sӧi thҩp, R=0,15 (Hình 7.6) Mӝt trong nhӳng lí do khҧ GƭFӫa sӵ WѭѫQJTXDQWKҩp giӳDĮYjFRLOÿyOjQKӳng cҩu trúc này rҩt ít có trҥng thái N* [269]

Nhӳng kӃt quҧ WtQKWRiQÿӝng hӑc cho thҩy tӕFÿӝ tҥo sӧi trong thӵc nghiӋPWѭѫQJTXDQ tӕt vӟi hàm tuyӃQWtQKYjKjPPǊYӟi cҩXWU~FȕQKѭQJNK{QJWѭѫQJTXDQYӟi nhӳng cҩu trúc bұc hai còn lҥL Į WXUQ Yj FRLO Sӱ dөng tұp dӳ liӋX WѭѫQJ ÿӕi lӟn vӟi 20 chuӛi peptidFK~QJW{LÿmOjPViQJWӓ mӝt giҧ thuyӃt mһFQKLrQÿѭӧc thӯa nhұn tӯ rҩt lâu, rҵng trҥng thái monomer cӫa protein có ҧQKKѭӣng lӟQÿӃn tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa nó và thành phҫn

128 ȕWURQJFҩu trúc bұc hai cӫa protein ӣ trҥng thái monomner ҧQKKѭӣng lӟQÿӃn vұn tӕc tҥo sӧi

Hình 7.6 Sӵ phө thuӝc cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi lên thành phҫn coil cӫDFiFÿӝt biӃn tҥi T = 300

K ChҩPPjXÿӓ Oj:7Ĉѭӡng chuҭn tuyӃn tính y = 0,117 ± 0,027x vӟi hӋ sӕ WѭѫQJ quan R=0,15

7.5 ҦQKKѭӣng cӫDÿLӋQWtFKÿӝ kӏ QѭӟFYjQăQJOѭӧng chuyӇQÿәi tӯ cҩu trúc ĮVDQJȕOrQWӕFÿӝ tҥo sӧi cӫD$ȕ

7.5.1 TӕFÿӝ tҥo sӧLWѭѫQJTXDQNpPYӟi sӵ WKD\ÿәLQăQJOѭӧng tӵ GRǻǻ*NKL chuyӇn tӯ cҩu trúc ĮVDQJȕ

Sӵ tKD\ÿәLQăQJOѭӧng tӵ do tӯ trҥQJWKiLȕVDQJcҩu trúc ngүu nhiên FRLOǻǻ*ȕ-coilÿѭӧc tính bӣi công thӭc: ǻǻ*ȕ-coil = 13,64(PȕZW - PȕPXWWURQJÿy3ȕZW và PȕPXW Oj[XKѭӟng tҥRȕ cӫa aa thӇ tӵ nhiên và thӇ ÿӝt biӃn; 13.64 là hӋ sӕ chuyӇQÿәLÿѫQYӏ sang kJ/mol Giá trӏ

Pȕ cӫa 20 aa ÿѭӧc sӱ dөng tӯ nghiên cӭu thӵc nghiӋPWUѭӟFÿk\Fӫa Mayo và cӝng sӵ [270], giá trӏ ǻǻ*ȕ-coil ÿѭӧc tính toán cho tҩt cҧ các chuӛi ÿѭӧc thӇ hiӋn trên cӝt 3, Bҧng 7.4 Sӵ WKD\ÿәLQăQJOѭӧng tӯ trҥng thái coil sang xoҳQĮǻǻ*coil-Įÿѭӧc tính bҵng công thӭFǻǻ*coil-Į = RTln(PĮZW/PĮPXWWURQJÿy3ĮZW và PĮPXW là tӍ lӋ xoҳQĮFӫa chuӛi peptid thӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃQÿѭӧc tính tҥLÿLӇPJk\ÿӝt biӃn, R=0,008314 kJmol -1 K -1 là hҵng sӕ khí TӍ lӋ thành phҫQĮÿѭӧc tính bҵng phҫn mӅm AGADIR [271] KӃt quҧ tính toán tәng

129 QăQJ Oѭӧng chuyӇQ ǻǻ* ǻǻ*ȕ-coil ǻǻ*coil-Į ÿѭӧc thӇ hiӋn trên cӝt 4, Bҧng 7,4 và ÿѭӡng fit giӳa tәQJQăQJOѭӣQJǻǻ*YjYұn tӕc tҥo sӧLÿѭӧc thӇ hiӋn trên Hình 7.7

Bҧng 7.4 1ăQJOѭӧng chuyӇQÿәi tӯ trҥQJWKiLĮVDQJȕÿѭӧc tính bӣLǻǻ* ǻǻ*ȕ-coil + ǻǻ*coil-Į ÿѭӧFWtQKFKRÿӝt biӃn Ĉӝt biӃn ǻǻ* ȕ-coil

Vұn tӕc tҥo sӧi thӵc nghiӋm OQț mut ț wt ) TLTK

Hình 7.7 Sӵ phө thuӝc cӫa vұn tӕc tҥo sӧi lên tәQJQăQJOѭӧng chuyӇQÿәi tӯ trҥQJWKiLĮ

VDQJȕĈѭӡng chuҭn tuyӃn tính y = -0,32409 + 0,062915 x vӟi hӋ sӕ WѭѫQJTXDQ5 ,40

Hình 7.8 Sӵ WѭѫQJTXDQJLӳa vұn tӕc tҥo sӧi tӯ thӵc nghiӋm và tәQJQăQJOѭӧng chuyӇn ǻǻ*FKRSURWHLQWURQJ%ҧng 1 cӫa Chiti và Dobson [108] HӋ sӕ WѭѫQJTXDQ5 41 1KѭÿmWKӇ hiӋn trên Hình 7.7, hӋ sӕ WѭѫQJTXDQJLӳa tӕFÿӝ tҥo sӧLYjǻǻ*NK{QJFDR(R=0,ÿLӅu này cӫng cӕ thêm sӵ ҧQKKѭӣng cӫa thành phҫQȕÿӃn tӕFÿӝ tҥo sӧi Hҥn chӃ cӫDFiFÿӝt biӃn trong tұp dӳ liӋu là tәQJÿLӋQWtFKNK{QJWKD\ÿәi so vӟi thӇ tӵ nhiên, Chiti và Dobson trong nghiên cӭu cӫDPuQKÿmFKӑn 15 chuӛi tӯ các protein khác nhau có

131 ÿLӋQWtFKWKD\ÿәLYjWKXÿѭӧc hӋ sӕ WѭѫQJTXDQJLӳDțYjǻǻ*WѭѫQJÿӕi cao, R=0,71 Chúng tôi tính toán lҥi tұp dӳ liӋu cӫD&KLWLQKѭQJYӟi toàn bӝ 27 protein bao gӗm cҧ các SURWHLQ NK{QJ WKD\ ÿәL ÿLӋQ WtFK NKL Fy ÿӝt biӃn KӃt quҧ cho thҩ\ FǊQJ NK{QJ Fy Vӵ WѭѫQJTXDQJLӳDǻǻ*YjYұn tӕc tҥo sӧi, hӋ sӕ WѭѫQJTXDQR=0,41 (Hình 7.8), kӃt quҧ Qj\WѭѫQJÿѭѫQJNKLVӱ dөng tұp dӳ liӋu trong nghiên cӭu này (R=0,40) [108]

7.5.2 7ѭѫQJTXDQFӫa vұn tӕc tҥo sӧi thӵc nghiӋm vӟi sӵ WKD\ÿәLÿLӋQWtFKYjÿӝ kӏ Qѭӟc trên toàn chuӛLNKLFyÿӝt biӃn

Theo Chiti và cӝng sӵ [108], sӵ WKD\ÿәLÿӝ kӏ Qѭӟc cӫa chuӛLNKLFyÿӝt biӃn ÿѭӧc tính theo công thӭFǻ+\GU +\GUwt ± HydrmutWURQJÿy+\GUwt và Hydrmut Ojÿӝ kӏ Qѭӟc WѭѫQJӭng cӫa thӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃQ7ѭѫQJWӵ, sӵ WKD\ÿәLÿLӋn tích cӫa hӋ NKLFyÿӝt biӃn ÿѭӧc tính toán theo công thӭFǻ&KDUJH _&KDUJHmut| - |Chargewt_WURQJÿy&KDUJHmut và Chargewt OjÿLӋn tích tѭѫQJӭng cӫDÿӝt biӃn và thӇ tӵ QKLrQǻ+\GUYjǻFKDUJHÿѭӧc tính cho tҩt cҧ 19 chuӛi (Bҧng 7.5) Các giá trӏ ÿӝ kӏ Qѭӟc và ÿLӋn tích cho 20 aa ÿѭӧc tham khҧo trong tài liӋu cӫa Dobson [108]

HӋ sӕ WѭѫQJTXDQJLӳa vұn tӕc tҥo sӧi thӵc nghiӋPǻ+\GUYjǻ&KDUJHOҫQOѭӧt là R= - 0,661 và -0,683 ( Hình 7.9b, 7.9c) Nhӳng giá trӏ Qj\WѭѫQJӭng là 0.545 và 0.721 trong nghiên cӭu cӫa Dobson [108] Có thӇ thҩy, mӭFWѭѫQJTXDQJLӳDÿLӋQWtFKYjÿӝ kӏ Qѭӟc vӟi tӕFÿӝ cuӝn cӫa chuӛi thҩSKѫQVRYӟi thành phҫn ȕ Mӝt cách tәng quát, vұn tӕc tҥo sӧi ÿѭӧFѭӟc tính theo công thӭc [108]:

7URQJ ÿy $ % Yj & lҫQ Oѭӧt là hӋ sӕ ÿӝ dӕc WKX ÿѭӧc tӯ ÿѭӡng fit tuyӃn tính giӳa OQțmutțwt Yj ǻ+\GU ǻǻ* Yj ǻ&KDUJH Theo Hình 7.9, A, B và C lҫQ Oѭӧt là -0,081, 0,063 và -0,304 Vұn tӕc tҥo sӧLÿѭӧc tính tӯ công thӭc (7.3) ÿѭӧc thӇ hiӋn trong cӝt 6 cӫa Bҧng 7.5 Mһc dù tӕFÿӝ tҥo sӧLWѭѫQJTXDQNpPYӟLǻǻ*QKѭQJNKLNӃt hӧp vӟLÿӝ kӏ QѭӟF Yj ÿLӋn tích theo công thӭc (7.3), mӭF WѭѫQJ TXDQ WăQJ OrQ 5 863 (Hình 7.9d) HӋ sӕ Qj\WѭѫQJÿѭѫQJYӟi mӭFWѭѫQJTXDQJLӳa vұn tӕc tҥo sӧi và thành phҫn cҩu

132 WU~Fȕ Bên cҥQKÿyhӋ sӕ ÿӝ dӕc trong Hình 7.9d là 1,064 (gҫn bҵng 1), NKLÿytӕFÿӝ tҥo sӧi theo tính toán và thӵc nghiӋm gҫQQKѭWUQJQhau

Hình 7.9 Sӵ phө thuӝc theo hàm ln cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi thӵc nghiӋPOrQQăQJOѭӧng chuyӇQÿәi tӯ trҥQJWKiLĮVDQJȕDÿӝ kӏ QѭӟFEÿLӋn tích (c), và tӕFÿӝ tҥo sӧi tính toán theo công thӭc (7.3)

Bҧng 7.5 ǻǻ*ǻ+\GUYjǻ&KDUJHÿѭӧc sӱ dөng tӯ dӳ liӋu cӫa Dobson [108] Vұn tӕc tҥo sӧi tӯ thӵc nghiӋPÿѭӧc thӇ hiӋn và tài liӋu tham khҧo thӇ hiӋn ӣ cӝt cuӕi cùng Ĉӝt biӃn ǻ+\GU

(kJ mol-1) ǻ&KDUJH (kcal mol- 1)

Vұn tӕc tҥo sӧi ѭӟc tính OQț mut ț wt )

Sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSP{SKӓng tUDRÿәi nhiӋWÿӝ cho toàn bӝ nguyên tӱ cӫD$ȕ thӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃn, nghiên cӭXQj\ÿmWuPUDÿѭӧc sӵ WѭѫQJTXDQJLӳa cҩu trúc

134 bұc hai trong trҥng thái monomer và tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa protein trong thӵc nghiӋm Theo ÿyNK{QJFyVӵ WѭѫQJTXDQJLӳa tӕFÿӝ tҥo sӧi vӟi thành phҫQFRLOYjĮÿӕi vӟi thành phҫn turn, sӵ WѭѫQJTXDQ[ҧy ra thҩp Sӱ dөng tұp dӳ liӋu 27 chuӛi protein cӫa Chiti và Dobson [108], kӃt quҧ cӫa chúng tôi cho thҩy, ngay cҧ NKL[pWÿӃn sӵ WKD\ÿәLÿLӋn tích cӫa các aa thì hӋ sӕ țYүQNK{QJWѭѫQJTXDQYӟLQăQJOѭӧng chuyӇQÿәi tӯ trҥQJWKiLĮ VDQJȕǻǻ*5,5) Mӝt trong nhӳng lí do khiӃn tәQJQăQJOѭӧQJWѭѫQJTXDQNpPYӟi vұn tӕc tҥo sӧi là do các giá trӏ Pȕ and PĮ chӍ tính tҥLÿLӇPÿӝt biӃn [108] NӃu sӱ dөng tính toán trӵc tiӃSǻǻ*Wӯ mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc cho toàn bӝ nguyên tӱ có thӇ WăQJVӵ WѭѫQJTXDQJLӳa hai yӃu tӕ, tuy nhiên tính toán này cҫn mô phӓng trong thӡi gian dài và nó nҵm ngoài nghiên cӭu này Mӝt lí do khҧ GƭNKiFFyWKӇ do tұp dӳ liӋXFKѭDÿӫ lӟn KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy thành phҫn cҩXWU~FȕWURQJWUҥng thái monomer cӫD$ȕ kiӇm soát tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa loҥi protein này Ӣ công thӭc (7.2), hàm phө thuӝc cӫDțOrQ ȕÿѭӧc thӇ hiӋQGѭӟi dҥng exp, nӃu tӍ lӋ phҫQWUăPȕOӟQKѫQWӕFÿӝ tҥo sӧi sӁ QKDQKKѫQ Nghiên cӭXQj\FyêQJKƭDTXDQWUӑng trong nguyên lý tҥo sӧi cӫa protein, cө thӇ là các yӃu tӕ nӝi tҥi cӫa protein ҧQKKѭӣQJÿӃQ[XKѭӟng tӵ tұp hӧp cӫDQyQKѭWKӃ nào Công thӭc (7.1) và (7.FKRSKpS [iF ÿӏnh tӕF ÿӝ tҥo sӧi cӫa protein dӵa trên thành phҫQȕ trong cҩu trúc monomer cӫDQyÿѭӧc tính toán bҵng mô phӓng máy tính Nghiên cӭu này FǊQJOjEѭӟc khӣLÿҫu trong viӋFѭӟc tính vұn tӕc tҥo sӧi cӫa các chuӛi protein trong thӵc tӃ dӵa trên tính toán máy tính HӋ sӕ c trong công thӭc (7.2) cҫQÿѭӧc kiӇm tra khi tұp dӳ liӋu lӟn vӟi nhiӅu loҥi protein khác nhau

8.1 Các kӃt quҧ chính cӫa luұn án

Quá trình thӵc hiӋn luұQiQÿmJL~SFK~QJW{LÿѭDUDÿѭӧc mӝt sӕ kӃt quҧ mӟi mà nhӳng nghiên cӭXWUѭӟFÿyFKѭDWӯng công bӕ, cө thӇ QKѭVDX

ǻǻ*ǻ+\GUYjǻ&KDUJHÿѭӧc sӱ dөng tӯ dӳ liӋu cӫa Dobson [108] Vұn tӕc tҥo sӧi tӯ thӵc nghiӋPÿѭӧc thӇ hiӋn và tài liӋu tham khҧo thӇ hiӋn ӣ cӝt cuӕi cùng

tҥo sӧi tӯ thӵc nghiӋPÿѭӧc thӇ hiӋn và tài liӋu tham khҧo thӇ hiӋn ӣ cӝt cuӕi cùng Ĉӝt biӃn ǻ+\GU

(kJ mol-1) ǻ&KDUJH (kcal mol- 1)

Vұn tӕc tҥo sӧi ѭӟc tính OQț mut ț wt )

Sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSP{SKӓng tUDRÿәi nhiӋWÿӝ cho toàn bӝ nguyên tӱ cӫD$ȕ thӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃn, nghiên cӭXQj\ÿmWuPUDÿѭӧc sӵ WѭѫQJTXDQJLӳa cҩu trúc

134 bұc hai trong trҥng thái monomer và tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa protein trong thӵc nghiӋm Theo ÿyNK{QJFyVӵ WѭѫQJTXDQJLӳa tӕFÿӝ tҥo sӧi vӟi thành phҫQFRLOYjĮÿӕi vӟi thành phҫn turn, sӵ WѭѫQJTXDQ[ҧy ra thҩp Sӱ dөng tұp dӳ liӋu 27 chuӛi protein cӫa Chiti và Dobson [108], kӃt quҧ cӫa chúng tôi cho thҩy, ngay cҧ NKL[pWÿӃn sӵ WKD\ÿәLÿLӋn tích cӫa các aa thì hӋ sӕ țYүQNK{QJWѭѫQJTXDQYӟLQăQJOѭӧng chuyӇQÿәi tӯ trҥQJWKiLĮ VDQJȕǻǻ*5,5) Mӝt trong nhӳng lí do khiӃn tәQJQăQJOѭӧQJWѭѫQJTXDQNpPYӟi vұn tӕc tҥo sӧi là do các giá trӏ Pȕ and PĮ chӍ tính tҥLÿLӇPÿӝt biӃn [108] NӃu sӱ dөng tính toán trӵc tiӃSǻǻ*Wӯ mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc cho toàn bӝ nguyên tӱ có thӇ WăQJVӵ WѭѫQJTXDQJLӳa hai yӃu tӕ, tuy nhiên tính toán này cҫn mô phӓng trong thӡi gian dài và nó nҵm ngoài nghiên cӭu này Mӝt lí do khҧ GƭNKiFFyWKӇ do tұp dӳ liӋXFKѭDÿӫ lӟn KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy thành phҫn cҩXWU~FȕWURQJWUҥng thái monomer cӫD$ȕ kiӇm soát tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa loҥi protein này Ӣ công thӭc (7.2), hàm phө thuӝc cӫDțOrQ ȕÿѭӧc thӇ hiӋQGѭӟi dҥng exp, nӃu tӍ lӋ phҫQWUăPȕOӟQKѫQWӕFÿӝ tҥo sӧi sӁ QKDQKKѫQ Nghiên cӭXQj\FyêQJKƭDTXDQWUӑng trong nguyên lý tҥo sӧi cӫa protein, cө thӇ là các yӃu tӕ nӝi tҥi cӫa protein ҧQKKѭӣQJÿӃQ[XKѭӟng tӵ tұp hӧp cӫDQyQKѭWKӃ nào Công thӭc (7.1) và (7.FKRSKpS [iF ÿӏnh tӕF ÿӝ tҥo sӧi cӫa protein dӵa trên thành phҫQȕ trong cҩu trúc monomer cӫDQyÿѭӧc tính toán bҵng mô phӓng máy tính Nghiên cӭu này FǊQJOjEѭӟc khӣLÿҫu trong viӋFѭӟc tính vұn tӕc tҥo sӧi cӫa các chuӛi protein trong thӵc tӃ dӵa trên tính toán máy tính HӋ sӕ c trong công thӭc (7.2) cҫQÿѭӧc kiӇm tra khi tұp dӳ liӋu lӟn vӟi nhiӅu loҥi protein khác nhau

8.1 Các kӃt quҧ chính cӫa luұn án

Quá trình thӵc hiӋn luұQiQÿmJL~SFK~QJW{LÿѭDUDÿѭӧc mӝt sӕ kӃt quҧ mӟi mà nhӳng nghiên cӭXWUѭӟFÿyFKѭDWӯng công bӕ, cө thӇ QKѭVDX

1 Bҵng mô phӓQJÿӝng lӵc hӑc phân tӱ và thӵc nghiӋm trong ӕng nghiӋm, nghiên cӭu cho thҩ\$ȕ có hành xӱ tích tө Yjÿӝc tính giӕQJ$ȕKѫQ$ȕWӯ ÿyFKRWKҩy Ala42 là acid amin có tính then chӕt quyӃWÿӏQKÿӃn tính chҩt khác biӋt cӫD$ȕVR vӟL$ȕ

2 KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩ\$ȕ-:7JLjXȕ-turn tҥi ÿҫu C KѫQ$ȕ-WT và hoàn toàn phù hӧp vӟi kӃt quҧ thӵc nghiӋPWUѭӟFÿy&ҩXWU~Fȕ-hairpin tҥi vӏ trí 36-37 xuҩt hiӋQWURQJ$ȕQKѭQJNK{QJ[Xҩt hiӋQWURQJ$ȕ Ĉӝt biӃQ$ȕ939NK{QJKRjQ toàn bӏ ³$ȕ-hóa´Eӣi sӵ JLDWăQJFҩXWU~FȕKDLUSLQWҥi acid amin 36-37 mà còn bӣi sӵ JLDWăQJWKjQKSKҫn cҩXWU~FȕWUrQWRjQEӝ chuӛi Ĉӝt biӃn $ȕ2(VPV) trӣ thành ³VLrX-$ȕ´ dӵa trên sӵ giDWăQJFҩXWU~Fȕ-WXUQYjȕ-hairpin tҥi aa 36-37 ӣ ÿҫu C cӫa chuӛi YjWăQJÿӝ kӏ Qѭӟc toàn phҫn Các kӃt quҧ FǊQJWѭѫQJWӵ vӟLÿӝt biӃn VNL

3 Phá vӥ cҩu trúc motif glycin G25G29G33GWK{QJTXDÿӝt biӃn G37V bҵQJFiFKѭӟng tiӃp cұn in vitro và in silico cho thҩ\ÿӝt biӃn này làm giҧm mҥQKÿӝc tӕ cӫD$ȕ

Nguyên nhân chính yӃu cӫa sӵ suy giҧPÿӝc tӕ là do sӵ khác biӋt trong hình thái tích tө Ĉӝt biӃn G37V tҥo thành các mҧng tích tө có hình dҥng ê-lip thay vì các sӧLOѭӟi QKѭ$ȕ-WT KӃt quҧ mô phӓng giҧi WKtFKFѫFKӃ WKD\ÿәi hình thái tích tө thông qua viӋc WăQJWKjQKSKҫn cҩXWU~Fȕ-WXUQYjȕ-hairpin tҥi các acid amin 36-37 và SB Asp23- Lys28 linh hoҥWKѫQ NKLFyÿӝt biӃn

4 Sӱ dөng giá trӏ vұn tӕc tҥo sӧi cӫDÿӝt biӃn cӫD$ȕÿmÿѭӧc phân tích bҵng thӵc nghiӋm, mô phӓQJÿѭӧc tiӃQKjQKFKRÿӝt biӃQQj\ÿӇ tìm thành phҫn cҩu trúc bұc hai trong trҥng thái monomer KӃt quҧ mô phӓng cho thҩy thành phҫn cҩXWU~FȕWURQJ trҥng thái monomer cӫD$ȕNLӇm soát tӕFÿӝ tҥo sӧi cӫa loҥi protein này Hàm phө thuӝc cӫa tӕFÿӝ tҥo sӧi vào thành phҫQȕÿѭӧc thӇ hiӋQGѭӟi dҥng tuyӃn tính và hàm

PǊ thӇ hiӋn nӃu thành phҫQȕOӟQKѫQWӕFÿӝ tҥo sӧi sӁ QKDQKKѫQKӃt quҧ cӫa luұn án ÿm ÿѭD UD ÿѭӧc công thӭF FKR SKpS [iF ÿӏnh tӕF ÿӝ tҥo sӧi cӫa protein trong thӵc nghiӋm dӵa trên thành phҫQȕWURQJFҩu trúc monomer, và giá trӏ Qj\ÿѭӧc tính toán bҵng mô phӓng máy tính Nghiên cӭXQj\FǊQJOjEѭӟc khӣLÿҫu trong viӋFѭӟc tính vұn tӕc tҥo sӧi cӫa các chuӛi protein trong thӵc nghiӋm dӵa trên tính toán máy tính Tuy nhiên các hӋ sӕ trong mô hình phө thuӝc cҫQÿѭӧFÿLӅu chӍnh khi tұp dӳ liӋu lӟn KѫQYӟi nhiӅu loҥi protein khác nhau

1 Trong hai acid amin cuӕi cùng cӫa chuӛi $ȕ: Ile41 và Ala 42, Ala42 có vai trò chӫ chӕt trong viӋc quyӃWÿӏnh sӵ khác biӋt giӳD$ȕYj$ȕ

2 Ĉӝt biӃQEDÿLӇm G33V-V36P-*9OjP$ȕFyFҩXWU~FYjÿӝng hӑc tích tө giӕng

$ȕYjOjP$ȕFyFҩu trúc trұt tӵ KѫQWăQJYұn tӕc tҥo sӧLYjÿӝc tӕ

3 Ĉӝt biӃn G37V phá vӥ cҩu trúc motif glycin tҥLÿҫu C cӫa chuӛL$ȕOjPWKD\ÿәi hình thái tích tө cӫD$ȕWӯ dҥQJOѭӟi sang dҥng ê-líp và giҧm khҧ QăQJJk\ÿӝFÿӕi vӟi tӃ bào

4 KӃt quҧ cӫa luұn án lҫQÿҫu tiên chӭng minh mӝWFiFKWѭӡng minh sӵ phө thuӝc cӫa vұn tӕc tҥo sӧi lên thành phҫQȕWURQJWUҥng thái monomer cӫa protein Dӵa vào công thӭc phө thuӝFWKHRKjPPǊKRһc hàm tuyӃn tính, vұn tӕc tҥo sӧi cӫDSURWHLQÿѭӧc suy luұn tӯ công thӭc thông qua giá trӏ thành phҫQȕÿѭӧc tính tӯ mô phӓng

8.3 +ѭӟng phát triӇn cӫa luұn án

- Tӯ nghiên cӭu vӅ khҧo sát ҧQKKѭӣng cӫa Ile 41 và Ala42 lên sӵ khác biӋt trong cҩu WU~FYjÿӝng hӑc cӫa Aȕ40 và Aȕ42, FK~QJW{LKѭӟQJÿӃQêWѭӣQJWKD\ÿәi vӏ trí cӫa hai acid amin này và mô phӓng cҩXWU~FÿҧRQJѭӧFQKѭPӝt dҥQJÿӝt biӃn

- Trong nghiên cӭu vӅ sӵ phө thuӝc cӫa vұn tӕc tҥo sӧi lên thành phҫn ȕ trong trҥng thái monomer, tұp dӳ liӋu 20 protein gӗm Aȕ42 thӇ tӵ QKLrQYjÿӝt biӃQĈӇ WăQJWKrP tính tәng quát cӫa bài toán, mӝt tұp dӳ liӋu lӟQKѫQYӟi nhiӅu protein khác là cҫn thiӃt

- Chuӝt nhҳt vӟLÿӝt biӃQEDÿLӇP$ȕ$UJ*O\-His13Arg-7\U3KHÿѭӧc cho là làm QJăQFKһn tiӃn trình phát triӇn AD và chuӝt cӕng vӟLÿӝt biӃn His13Arg lҥLÿҭy nhanh quá trình phát triӇn bӋnh AD Phát hiӋn thú vӏ này hiӋQFKѭD ÿѭӧc khҧo sát bҵng lý thuyӃWYjÿk\VӁ là mӝt bài toán mà chúng tôi sӁ thӵc hiӋQWURQJWѭѫQJODL

- &iFÿӝt biӃn tҥi vӏ trí sӕ 2 cӫa chuӛi Aȕÿѭӧc cho là có ҧQKKѭӣng lӟQÿӃn cҩu trúc Yjÿӝng hӑc cӫa Aȕ40 Cө thӇ ÿӝt biӃQ$9WKD\ÿәi hình thái tích tө cӫa Aȕ40 và làm WăQJÿӝc tӕ ÿӗng thӡi ÿҭy nhanh quá trình phát triӇn bӋnh AD NJѭӧc lҥLÿӝt biӃn A2T làm chұm quá trình tҥo ra $ȕYjJLҧPFiFÿiPUӕi lҳQJÿӑng trong não Chúng tôi dӵ ÿӏnh sӁ mô phӓQJFiFÿӝt biӃQQj\WURQJWѭѫQJODL

- Ĉӝ bӅQFѫKӑc cӫa cҩu trúc sӧi cӫDSURWHLQÿѭӧc cho là ҧQKKѭӣQJÿӃn vұn tӕc tҥo sӧi cӫa protein Chúng tôi dӵ ÿӏnh sӁ WtQKWRiQWѭѫQJTXDQJLӳDÿӝ bӅQFѫKӑc cӫa sӧi và vұn tӕc tҥo sӧi cho nhiӅu hӋ KѫQVRYӟi các kӃt quҧ ÿmF{QJEӕ

- Mӝt sӕ protein có cҩX WU~F ,'3 NKiF QKѭ DOSKD V\QXFOHLQ LVOHW DP\ORLG Oj QJX\rQ nhân cӫa các bӋnh Parkinson, tiӇX ÿѭӡng tip 2 Tìm hiӇX Fѫ FKӃ gây bӋnh cӫa các protein này thông qua cҩXWU~FYjÿӝng hӑc cӫa protein là mӝWKѭӟng nghiên cӭu thú vӏ WURQJWѭѫQJODL

1 Nguyen Hoang Linh, Tran Thi Minh Thu, Phan Minh Truong, Pham Dang Lan, Man Hoang Viet, Phuong H Nguyen, T Ly Anh, Y-& &KHQ DQG 0DL 6XDQ /L $ȕ

$JJUHJDWHV0RUH/LNH$ȕ7KDQ/LNH$ȕ,QVLOLFRDQGLQYLWUR6WXG\-3K\V&KHP

2 Nguyen Hoang Linh*, Tran Thi Minh Thu*, Ly Anh Tu, C-K Hu, and Mai Suan Li, Impact of mutations at C-7HUPLQXV RQ VWUXFWXUHV DQG G\QDPLFV RI $ȕ DQG $ȕ 0ROHFXODU VLPXODWLRQ VWXG\ - 3K\V &KHP % í &RQWULEXWH equally)

3 Tran Thi Minh Thu, Nguyen Truong Co, Ly Anh Tu, and Mai Suan Li, Aggregation rate of amyloi beta peptid is controlled by beta-content in monomeric state, J Chem Phys 2019, 150, 225101

4 Tran Thi Minh Thu*, Shu-Hsiang Huang*, Ly Anh Tu, Shang-Ting Fang, Mai Suan

Li, Yi-&KHQJ&KHQ*9PXWDWLRQRI$ȕ2 induces a nontoxic ellipse-like aggregate: an invitro and in silico study, Neurochemistry International 2019, 129, 104512 (*Contribute equally)

1 Nguyen Hoang Linh, Tran Thi Minh Thu, Phan Minh Truong, Pham Dang Lan,

Man Hoang Viet, Phuong H Nguyen, T Ly Anh, Y-& &KHQ DQG 0DL 6XDQ /L $ȕ

$JJUHJDWHV 0RUH /LNH $ȕ 7KDQ /LNH $ȕ ,Q VLOLFR DQG LQ YLWUR 6WXG\ 7KH 7KLUG International Conference On Computational Science and Engineering (ICCSE ± 3), November 28-30, 2016, Poster presentation

2 Nguyen Hoang Linh, Tran Thi Minh Thu, Ly Anh Tu, C-K Hu, and Mai Suan Li, Impact of mutations at C-7HUPLQXV RQ VWUXFWXUHV DQG G\QDPLFV RI $ȕ DQG $ȕMolecular simulation study, The Third International Conference On Computational Science and Engineering (ICCSE ± 3), November 28-30, 2016, Poster presentation

3 Tran Thi Minh Thu, Huynh Phuoc Nguyen and Mai Suan Li, Structures of the C-

WHUPLQDOO\7UXQFDWHGĮ-Synuclein: A Replica Exchange Molecular Dynamics Study, 7th International Conference on the Development of Biomedical Engineering in Vietnam (BME7), International University - VNUHCM, June 27-29, 2018, Poster presentation

Tiêu đề	Nghiên cứu ảnh hưởng của đột biến lên cấu trúc và động học của chuỗi Peptide Amyloid Beta: Hướng đến ức chế bệnh Alzheimer
Tác giả	Trần Thị 0,1+
Người hướng dẫn	PGS. TS Lờ Thị Lý, TS. Nguyễn Trung Hải, GS. TS Nguyễn Quốc Khánh, PGS. TS Thỏi Khắc Minh, PGS. TS Huỳnh Quang Linh
Trường học	Trường Đại học Quốc gia TP. HCM
Chuyên ngành	Vật lý kỹ thuật
Thể loại	Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản	2010
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	180
Dung lượng	3,46 MB