1. Trang chủ
  2. » Thể loại khác

DSpace at VNU: Góp phần nghiên cứu phản ứng thủy phân acetylcholine với xúc tác enzym acetylcholinesterase bằng phương pháp hóa tin

25 145 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TỐNG THỊ THU CÚC GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG THỦY PHÂN ACETYLCHOLINE VỚI XÚC TÁC ENZYM ACETYLCHOLINESTERASE BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TỐNG THỊ THU CÚC GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG THỦY PHÂN ACETYLCHOLINE VỚI XÚC TÁC ENZYM ACETYLCHOLINESTERASE BẰNG PHƢƠNG PHÁP HĨA TIN Chun ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 62.44.01.19 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA TS Nguyễn Hữu Thọ GS TSKH ĐẶNG ỨNG VẬN GS TS Lâm Ngọc Thiềm Hà Nội - 2015 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC BẢNG Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU .5 CHƢƠNG TỔNG QUAN .8 1.1 Tổng quan đối tƣợng nghiên cứu 1.1.1 Cấu trúc 1.1.2 Cơ chế phản ứng xúc tác enzym Error! Bookmark not defined 1.1.3 Một số chất ức chế acetylcholinesterase Error! Bookmark not defined 1.2 Tình hình nghiên cứu Error! Bookmark not defined 1.3 Tổng quan phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 1.3.1 Phƣơng pháp học phân tử Error! Bookmark not defined 1.3.2 Phƣơng pháp phiếm hàm mật độ Error! Bookmark not defined 1.3.3 Phƣơng pháp kết hợp học lƣợng tử - học phân tử (QM/MM) Error! Bookmark not defined 1.3.4 Kĩ thuật protein docking Error! Bookmark not defined CHƢƠNG NGUỒN DỮ LIỆU VÀ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Nguồn liệu Error! Bookmark not defined 2.2 AutoDock Vina 1.1.1 Error! Bookmark not defined 2.3 Gaussian 09W GaussView 5.0.8 Error! Bookmark not defined CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Kết khảo sát docking cho chất acetylcholine Error! Bookmark not defined 3.1.1 Kết docking acetylcholinesterase cá đuối điện Error! Bookmark not defined 3.1.2 Kết docking acetylcholinesterase ngƣời Error! Bookmark not defined 3.2 Kết tính QM/MM cho phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ xúc tác enzym cá đuối điện ngƣời Error! Bookmark not defined 3.2.1 Kết tính QM/MM cho phản ứng cá đuối điện Error! Bookmark not defined 3.2.2 Kết tính QM/MM cho phản ứng ngƣời Error! Bookmark not defined 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng số chất đến acetylcholinesterase Error! Bookmark not defined 3.3.1 Kết docking donepezil Error! Bookmark not defined 3.3.2 Kết docking galantamin Error! Bookmark not defined 3.3.3 Kết docking tacrin Error! Bookmark not defined 3.3.4 Kết docking neostigmin Error! Bookmark not defined 3.3.5 Kết docking physostigmin Error! Bookmark not defined 3.3.6 Kết docking rivastigmin Error! Bookmark not defined 3.3.7 Ảnh hƣởng chất ức chế gắn kết hốc phản ứng Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Error! Bookmark not defined CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 12 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU Luận án nghiên cứu phản ứng quan trọng thể sống: phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ enzym acetylcholinesterase Phản ứng đƣợc mơ phƣơng pháp hóa tin để làm rõ yếu tố xác định hoạt tính enzym Lý lựa chọn đề tài Ngày nay, với hồn thiện phƣơng pháp tính hóa lƣợng tử, xâm nhập hóa học lý thuyết vào lĩnh vực xúc tác enzym ngày phát triển Nghiên cứu hệ xúc tác enzym để làm sáng tỏ chất hóa học phản ứng thể sống đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm Một phƣơng pháp lý thuyết thành công lĩnh vực định hƣớng cho việc điều chỉnh, can thiệp vào trình diễn thể sống trƣớc thử nghiệm trực tiếp thể, hạn chế đƣợc rủi ro, nguy hiểm Đến nay, phƣơng pháp lý thuyết nghiên cứu hệ xúc tác enzym q trình hồn thiện, việc tiếp cận để cải tiến phƣơng pháp hƣớng phát triển đƣợc ƣu tiên tạo bƣớc nhảy vọt hóa lý thuyết, đƣa lý thuyết tiến gần đến thực nghiệm Phản ứng hóa sinh giữ vị trí quan trọng nghiên cứu khoa học nhƣ ứng dụng thực tiễn, đặc biệt dạng phản ứng xảy thể sống Khi hiểu đƣợc chế giúp ngƣời biết cách điều chỉnh đƣợc hƣớng diễn biến trình phản ứng cho có lợi Trong nhóm esterase, acetylcholinesterase enzym có hoạt tính cao tham gia trực tiếp vào trình truyền dẫn xung thần kinh với chức thủy phân chất dẫn truyền xung thần kinh acetylcholine [66, 69, 70] Bằng thực nghiệm, tác giả Harry C Froede Irwin B Wilson [27] sử dụng phƣơng pháp nguyên tử đánh dấu 3H để khảo sát chế phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ xúc tác acetylcholinesterase đề xuất chế acetylenzym (xem chi tiết mục 1.1.2 trang 20) Với mong muốn góp phần làm sáng tỏ chế đƣợc đề xuất từ thực nghiệm, tác giả sử dụng phƣơng pháp hóa tin đề tài "Góp phần nghiên cứu phản ứng thủy phân acetylcholine với xúc tác enzym acetylcholinesterase phương pháp hóa tin" Mục đích luận án Mục đích luận án tập trung làm sáng tỏ chế xúc tác nhóm enzym xúc tác cho phản ứng thủy phân - enzym esterase, cụ thể enzym acetylcholinesterase phƣơng pháp hóa tin - Nghiên cứu chế giai đoạn acetyl hóa phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ xúc tác enzym cá đuối điện (Torpedo californica) ngƣời (theo chế acetylenzym) nhằm làm rõ yếu tố định hoạt tính xúc tác enzym - Nghiên cứu ảnh hƣởng số chất ức chế acetylcholinesterase Đối tƣợng Đối tƣợng nghiên cứu luận án phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ xúc tác enzym acetylcholinesterase (thuộc nhóm esterase) hai loài cá đuối điện ngƣời Tác giả lựa chọn acetylcholinesterase cá đuối điện enzym có hoạt tính đặc biệt cao [66, 70] acetylcholinesterase ngƣời để định hƣớng cho nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực hóa dƣợc Phạm vi nghiên cứu Luận án sử dụng phƣơng pháp hóa tin để làm rõ chế phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ xúc tác enzym, đồng thời nghiên cứu ảnh hƣởng số chất đến hoạt tính enzym Những chất đƣợc sử dụng làm thuốc điều trị chứng bệnh liên quan đến rối loạn truyền dẫn xung thần kinh Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Về mặt khoa học: Những kết thu đƣợc từ số liệu tính tốn góp phần làm tăng thêm vốn hiểu biết chế phản ứng sinh học - Về mặt thực tiễn: Những đặc điểm biến đổi mặt cấu trúc lƣợng phản ứng gợi mở cho ứng dụng mô sinh học điều chỉnh, can thiệp vào trình xảy thể sinh vật Những điểm luận án - Trong luận án, tác giả sử dụng phƣơng pháp hóa tin (DFT, QM/MM (DFT/AMBER), protein docking) để khảo sát chi tiết phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ enzym cá đuối điện ngƣời, phân tích, so sánh phản ứng hai trƣờng hợp kể để phân định vai trò yếu tố cấu trúc hoạt tính enzym rõ q trình tạo phức với enzym hình thành Trong hai trƣờng hợp có khác lƣợng biến đổi cấu trúc chi tiết trình phản ứng, nhiên, vai trò tƣơng đồng số amino axit nhƣ Ser, His, Trp đƣợc thể rõ ràng - Đánh giá sơ ảnh hƣởng số chất ức chế đến phản ứng kĩ thuật protein docking phƣơng pháp QM/MM Kết cho thấy chất đƣợc khảo sát có khả neo đậu hốc phản ứng để thực chức ức chế - Từ số liệu thu đƣợc phƣơng pháp hóa tin làm rõ chế đề xuất từ thực nghiệm CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đối tƣợng nghiên cứu Esterase nhóm enzym xúc tác cho q trình thủy phân nhóm chức este Acetylcholinesterase enzym thuộc nhóm esterase, xúc tác cho q trình thủy phân acetylcholine Cơng thức cấu tạo vắn tắt acetylcholine: Acetylcholine số chất dẫn truyền xung thần kinh hệ thần kinh tự chủ Nó hoạt động hệ thần kinh ngoại biên hệ thần kinh trung ƣơng Sau tác động vào thụ thể để truyền tín hiệu, acetylcholine bị thủy phân dƣới tác dụng xúc tác acetylcholinesterase thành axit acetic choline để tín hiệu khơng bị chồng lấn Sau choline đƣợc quay vòng để chuyển lại thành acetylcholine [96] Acetylcholine Choline 1.1.1 Cấu trúc Acetylcholinesterase loài khác có cấu trúc khác Luận án nghiên cứu enzym cá đuối điện (Torpedo californica) ngƣời a) Cấu trúc bậc 1: (Xem kí hiệu amino axit Phụ lục Kí hiệu amino axit) Cá đuối điện [81, 109]: MNLLVTSSLG VLLHLVVLCQ ADDHSELLVN TKSGKVMGTR VPVLSSHISA FLGIPFAEPP 70 80 90 100 110 120 VGNMRFRRPE PKKPWSGVWN ASTYPNNCQQ YVDEQFPGFS GSEMWNPNRE MSEDCLYLNI 130 140 150 160 170 180 WVPSPRPKST TVMVWIYGGG FYSGSSTLDV YNGKYLAYTE EVVLVSLSYR VGAFGFLALH 190 200 210 220 230 240 GSQEAPGNVG LLDQRMALQW VHDNIQFFGG DPKTVTIFGE SAGGASVGMH ILSPGSRDLF 250 260 270 280 290 300 RRAILQSGSP NCPWASVSVA EGRRRAVELG RNLNCNLNSD EELIHCLREK KPQELIDVEW 310 320 330 340 350 360 NVLPFDSIFR FSFVPVIDGE FFPTSLESML NSGNFKKTQI LLGVNKDEGS FFLLYGAPGF 370 380 390 400 410 420 SKDSESKISR EDFMSGVKLS VPHANDLGLD AVTLQYTDWM DDNNGIKNRD GLDDIVGDHN 430 440 450 460 470 480 VICPLMHFVN KYTKFGNGTY LYFFNHRASN LVWPEWMGVI HGYEIEFVFG LPLVKELNYT 490 500 510 520 530 540 AEEEALSRRI MHYWATFAKT GNPNEPHSQE SKWPLFTTKE QKFIDLNTEP MKVHQRLRVQ 550 560 570 580 MCVFWNQFLP KLLNATACDG ELSSSGTSSS KGIIFYVLFS ILYLIF Trong chuỗi amino axit trên, 21 amino axit đoạn peptit tín hiệu, mang thông tin điều khiển việc chuyển vận phân tử protein đến vị trí thực chức Sau protein tới vị trí đích, amino axit bị tách 22 amino axit cuối đoạn peptit tiền hoạt hóa Protein thực chức phần đƣợc tách bỏ Nhƣ vậy, trạng thái hoạt hóa, phân tử enzym acetylcholinesterase cá đuối điện gồm 543 amino axit (phần in đậm) Ngƣời [111]: MRPPQCLLHT PSLASPLLLL LLWLLGGGVG AEGREDAELL VTVRGGRLRG IRLKTPGGPV 70 80 90 100 110 120 SAFLGIPFAE PPMGPRRFLP PEPKQPWSGV VDATTFQSVC YQYVDTLYPG FEGTEMWNPN 130 140 150 160 170 180 RELSEDCLYL NVWTPYPRPT SPTPVLVWIY GGGFYSGASS LDVYDGRFLV QAERTVLVSM 190 200 210 220 230 240 NYRVGAFGFL ALPGSREAPG NVGLLDQRLA LQWVQENVAA FGGDPTSVTL FGESAGAASV 250 260 270 280 290 300 GMHLLSPPSR GLFHRAVLQS GAPNGPWATV GMGEARRRAT QLAHLVGCPP GGTGGNDTEL 310 320 330 340 350 360 VACLRTRPAQ VLVNHEWHVL PQESVFRFSF VPVVDGDFLS DTPEALINAG DFHGLQVLVG 370 380 390 400 410 420 VVKDEGSYFL VYGAPGFSKD NESLISRAEF LAGVRVGVPQ VSDLAAEAVV LHYTDWLHPE 430 440 450 460 470 480 DPARLREALS DVVGDHNVVC PVAQLAGRLA AQGARVYAYV FEHRASTLSW PLWMGVPHGY 490 500 510 520 530 540 EIEFIFGIPL DPSRNYTAEE KIFAQRLMRY WANFARTGDP NEPRDPKAPQ WPPYTAGAQQ 550 560 570 580 590 600 YVSLDLRPLE VRRGLRAQAC AFWNRFLPKL LSATDTLDEA ERQWKAEFHR WSSYMVHWKN 610 QFDHYSKQDR CSDL Trừ đoạn peptit tín hiệu (31 amino axit đầu tiên) enzym acetylcholinesterase ngƣời gồm 583 amino axit (phần in đậm) So sánh cấu trúc bậc enzym acetylcholinesterase hai lồi ta thấy khơng giống số lƣợng amino axit trình tự xếp Tuy nhiên, enzym hai lồi có tâm xúc tác ba amino axit (Ser, His, Glu) b) Cấu trúc bậc 2: Cá đuối điện [34]: Cấu trúc bậc hai acetylcholinesterase cá đuối điện đƣợc thể hình 1.1 Hình 1 Cấu trúc bậc acetylcholinesterase cá đuối điện [34] TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lâm Ngọc Thiềm (2008), Cơ sở hóa học lượng tử, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Đặng Ứng Vận (2003), Động lực học phản ứng hóa học, NXB Giáo dục, Hà Nội Đặng Ứng Vận (2007), Giáo trình Hóa tin sở, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Tiếng Anh Agarwal P K., Billeter S R., Rajagopalan P T R., Benkovic S J., and Hammes-Schiffer S (2002), "Network of coupled promoting motions in enzyme catalysis", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99(5), pp 2794-2799 Agarwal P K (2005), "Role of Protein Dynamics in Reaction Rate Enhancement by Enzymes", Journal of the American Chemical Society 127(43), pp 15248-15256 Bazelyansky M., Robey E., and Kirsch J F (1986), "Fractional DiffusionLimited Component of Reactions Catalyzed by Acetylcholinesterase", Biochemistry 25(1), pp 125-130 Becke A D (1992), “Density-functional thermochemistry III The role of exact exchange”, J Chem Phys 98(7), pp 5648-5652 Birks J., Harvey R J (2006), "Donepezil for dementia due to Alzheimer's disease", Cochrane Database of Systematic Reviews 1: CD001190 Birks J (2006), "Cholinesterase inhibitors for Alzheimer's disease", Cochrane Database of Systematic Reviews 1: CD005593 10 Blake C C F., Koenig D F., Mair G A., North A C T., Phillips D C., and Sarma V R (1965), "Structure of Hen Egg-white Lysozyme: A Three- dimensional Fourier Synthesis at Å Resolution", Nature 206(4986), pp 757-761 11 Bourne Y., Taylor P., Radic Z., Marchot P (2003), “Structural insights into ligand interactions at the acetylcholinesterase peripheral anionic site”, The EMBO Journal 22(1), pp 1-12 12 Briggs G E., Haldane J B S (1925), "A note on the kinetics of enzyme action", Journal of Biochemistry 19(2), pp 338-339 13 Buckley A W., Sassower K., Rodriguez A J., Jennison K., Wingert K., Buckley J., Thurm A., Sato S., and Swedo S (2011), "An Open Label Trial of Donepezil for Enhancement of Rapid Eye Movement Sleep in Young Children with Autism Spectrum Disorders", Journal of Child and Adolescent Psychopharmacology 21(4), pp 353-357 14 Burn D., Emre M., McKeith I., Deyn P P D., Aarsland D., Hsu C., and Lane R (2006), "Effects of Rivastigmine in Patients With and Without Visual Hallucinations in Dementia Associated With Parkinson's Disease", Movement Disorders 21(11), pp 1899-1907 15 Cheung J., Rudolph M J., Burshteyn F., Cassidy M S., Gary E N., Love J., Franklin M C., and Height J J (2012), “Structures of Human Acetylcholinesterase in Complex with Pharmacologically Important Ligands”, Journal of Medicinal Chemistry 55(22), pp 10282-10286 16 Chez M G., Buchanan T M., Becker M., Kessler J., Aimonovitch M C., and Mrazek S R (2003), "Donepezil hydrochloride: a double-blind study in autistic children", Journal of Pediatric Neurology 1(2), pp 83-88 17 Colletier J., Fournier D., Greenblatt H M., Stojan J., Sussman J L., Zaccai G., Silman I., and Weik M (2006), “Structural insights into substrate traffic and inhibition in acetylcholinesterase”, The EMBO Journal, 25(12), pp 2746-2756 18 Colovic M B., Krstic D Z., Lazarevic-Pasti T D., Bondzic A M., and Vasic V M (2013), “Acetylcholinesterase inhibitors: Pharmacology and Toxicology”, Current Neuropharmacology 11(3), pp 315-335 19 Cornell W D., Cieplak P., Bayly C I., Gould I R., Merz K M., Ferguson D M., Spellmeyer D C., Fox T., Caldwell J W., and Kollman P A (1995), "A Second Generation Force Field for the Simulation of Proteins, Nucleic Acids, and Organic Molecules", Journal of the American Chemical Society 117(19), pp 5179-5197 20 Dvir H., Silman I., Harel M., Rosenberry T L., and Sussman J L (2010), “Acetylcholinesterase: From 3D structure to function”, Chemico-Biological Interactions 187, pp 10-22 21 Eisenmesser E Z., Bosco D A., Akke M., and Kern D (2002), "Enzyme Dynamics During Catalysis", Science 295(5559), pp 1520-1523 22 Eisenmesser E Z., Millet O., Labeikovsky W., Korzhnev D M., Wolf-Watz M., Bosco D A., Skalicky J J., Kay L E., and Kern D (2005), "Intrinsic dynamics of an enzyme underlies catalysis", Nature 438, pp 117-121 23 Ellis J M., DO (2005), "Cholinesterase Inhibibitors in the Treatment of Dementia", The Journal of the American Osteopathic Association 105(3), pp 145-158 24 Emre M., Aarsland D., Albanese A et al (2004), "Rivastigmine for Dementia Associated with Parkinson's Disease", The New England Journal of Medicine 351(24), pp 2509-2518 25 Feller D., Davidson E R (1990), “Basis Sets for Ab Initio Molecular Orbital Calculations and Intermolecular Interactions”, Reviews in Computational Chemistry Vol 1, pp 1-43 26 Fersht A (1984), Enzyme structure and mechanism (Second Edition), W H Freeman, New York 27 Froede H C., Wilson I B (1984), “Direct Determination of Acetyl-enzyme Intermediate in the Acetylcholinesterase-catalyzed Hydrolysis of Acetylcholine and Acetylthiocholine”, Journal of Biological Chemistry 259(17), pp 11010-11013 28 Garret R H., Grisham C M (2010), Biochemistry (fourth edition), Brooks/Cole, Cengage Learning 29 Gaussian 09, Revision A.02, M J Frisch, G W Trucks, H B Schlegel, G E Scuseria, M A Robb, J R Cheeseman, G Scalmani, V Barone, B Mennucci, G A Petersson, H Nakatsuji, M Caricato, X Li, H P Hratchian, A F Izmaylov, J Bloino, G Zheng, J L Sonnenberg, M Hada, M Ehara, K Toyota, R Fukuda, J Hasegawa, M Ishida, T Nakajima, Y Honda, O Kitao, H Nakai, T Vreven, J A Montgomery, Jr., J E Peralta, F Ogliaro, M Bearpark, J J Heyd, E Brothers, K N Kudin, V N Staroverov, R Kobayashi, J Normand, K Raghavachari, A Rendell, J C Burant, S S Iyengar, J Tomasi, M Cossi, N Rega, J M Millam, M Klene, J E Knox, J B Cross, V Bakken, C Adamo, J Jaramillo, R Gomperts, R E Stratmann, O Yazyev, A J Austin, R Cammi, C Pomelli, J W Ochterski, R L Martin, K Morokuma, V G Zakrzewski, G A Voth, P Salvador, J J Dannenberg, S Dapprich, A D Daniels, O Farkas, J B Foresman, J V Ortiz, J Cioslowski, and D J Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009 30 Handen B L., Johnson C R., McAuliffe-Bellin S., Murray P J., and Hardan A Y (2011), "Safety and Efficacy of Donepezil in Children and Adolescents with Autism: Neuropsychological Measures", Journal of Child and Adolescent Psychopharmacology 21(1), pp 43-50 31 Hariharan P C., Pople J A (1973), “The Influence of Polarization Functions on Molecular Orbital Hydrogenation Energies”, Theoretica Chimica Acta 28, pp 213-222 32 Heinrich M., Teoh H L (2004), "Galantamine from snowdrop – the development of a modern drug against Alzheimer's disease from local Caucasian knowledge", Journal of Ethnopharmacology 92(2-3), pp 147162 33 Hohenberg P., Kohn W (1964), “Inhomogeneous Electron Gas”, Physical Review Vol.136(3B), pp B864-B871 34 Hutchinson E G., Thornton J M (1996), "Promotif – A program to identify and analyze structural motifs in proteins", Protein Science 5(2), pp 212-220 35 Jann M W (2000), "Rivastigmine, a New-Generation Cholinesterase Inhibitor for the Treatment of Alzheimer's Disease", Pharmacotheray: The Journal of Human Pharmacology and Drug Therapy 20(1), pp 1-12 36 Jensen F (1999), Introduction to Computational Chemistry, John Wiley & Sons, England 37 Kamerlin S C L., Chu Z T., and Warshel A (2010), "On Catalytic Preorganization in Oxyanion Holes: Highlighting the Problems with the GasPhase Modeling of Oxyanion Holes and Illustrating the Need for Complete Enzyme Models", The Journal of Organic Chemistry 75(19), pp 6391-6401 38 Kamerlin S C L., Warshel A (2010), "At the dawn of the 21st century: Is dynamics the missing link for understanding enzyme catalysis?", Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 78(6), pp 1339-1375 39 Kamerlin S C L., Warshel A (2011), "Multiscale modeling of biological functions", Physical Chemistry Chemical Physics 13, pp 10401-10411 40 Kamerlin S C L., Warshel A (2011), "The empirical valence bond model: theory and applications", Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science 1(1), pp 30-45 41 Koch W., Holthausen M C (2001), A Chemist’s Guide to Density Functional Theory (Second Edition), Wiley-VCH, Germany 42 Kopelman R (1988), "Fractal Reaction Kinetics", Science 241(4873), pp 1620-1626 43 Koshland D E (1994), “The Key-Lock Theory and the Induced Fit Theory”, Angewandte Chemie International Edition in English 33, pp 2375-2378 44 Kryger G., Silman I., Sussman J L (1999), “Structure of acetylcholinesterase complexed with E2020 (Aricept): implications for the design of new anti-Alzheimer drugs”, Structure 7(3), pp 297-307 45 Lee C., Yang W., Parr R G (1988), “Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density”, Physical Review 37(2), pp 785-789 46 Lundberg M., Kawatsu T., Vreven T., Frisch M J., and Morokuma K (2009), “Transition States in a Protein Environment – ONIOM QM:MM Modelling of Isopenicillin N Synthesis”, Journal of Chemical Theory and Computation Vol 5, pp 222-234 47 Malouf R., Birks J (2004), "Donepezil for vascular cognitive impairment", Cochrane Database of Systematic Reviews 1: CD004395 48 Masgrau L., Roujeinikova A., Johannissen L O., Hothi P., Basran J., Ranaghan K E., Mulholland A J., Sutcliffe M J., Scrutton N S., Leys D (2006), "Atomic Description of an Enzyme Reaction Dominated by Proton Tunneling", Science 312(5771), pp 237-241 49 Matta C F (2010), Quantum Biochemistry, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 50 Moraes W., Poyares D., Sukys-Claudino L., Guilleminault C., and Tufik S (2008), "Donepezil Improves Obstructive Sleep Apnea in Alzheimer Disease: A Double-Blind, Placebo-Controlled Study", Chest Journal 133(3), pp 677-683 51 Morris G M., Huey R., Lindstrom W., Sanner M F., Belew R K., Goodsell D S and Olson A J (2009), “Autodock4 and AutoDockTools4: automated docking with selective receptor flexiblity”, Journal of Computational Chemistry 16: 2785-91 52 Neet K E (1995), "Cooperativity in Enzyme Function: Equilibrium and Kinetic Aspects", Methods in Enzymology 249, pp 519-567 53 Nemukhin A V., Grigorenko B L., Morozov D I., Kochetov M S., Lushchekina S V., Varfolomeev S D (2013), “On quantum mechanical – molecular mechanical (QM/MM) approaches to model hydrolysis of acetylcholine by acetylcholinesterase”, Chemico-Biological Interactions 203, pp 51-56 54 Noetzli M., Eap C B (2013), "Pharmacodynamic, Pharmacokinetic and Pharmacogenetic Aspects of Drugs Used in the Treatment of Alzheimer's Disease", Clinical Pharmacokinetics 52(4), pp 225-241 55 Olsson M H M., Parson W W., and Warshel A (2006), "Dynamical Contributions to Enzyme Catalysis: Critical Tests of A Popular Hypothesis", Chemical Review 106(5), pp 1737-1756 56 Ordentlich A., Barak D., Kronman C., Flashner Y., Leitner M., Segall Y., Ariel N., Cohen S., Velan B., and Shafferman A (1993), "Dissection of the Human Acetylcholinesterase Active Center Determinants of Substrate Specificity", The Journal of Biological Chemistry 268(23), pp 17083-17095 57 Osterman L A (1984), Methods of Protein and Nucleic Acid Research Volume 2: Immunoelectrophoresis, Application of Radioisotopes, SpringerVerlag, Berlin, Heidelberg 58 Petersen R C., Thomas R G., Grundman M et al (2005), "Vitamin E and Donepezil for the Treatment of Mild Cognitive Impairment", The New England Journal of Medicine 352(23), pp 2379-2388 59 Pisliakov A V., Cao J., Kamerlin S C L., and Warshel A (2009), "Enzyme millisecond conformational dynamics not catalyze the chemical step", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106(41), pp.17359-17364 60 Plotnikov N V., Kamerlin S C L., and Warshel A (2011), "Paradynamics: An Effective and Reliable Model for Ab Initio QM/MM Free-Energy Calculations and Related Tasks", Journal of Physical Chemistry B 115(24), pp 7950-7962 61 Plotnikov N V., Warshel A (2012), "Exploring, Refining, and Validating the Paradynamics QM/MM Sampling", Journal of Physical Chemistry B 116(34), pp 10342-10356 62 Plotnikov N V., Prasad B R., Chakrabarty S., Chu Z T., and Warshel A (2013), "Quantifying the Mechanism of Phosphate Monoester Hydrolysis in Aqueous Solution by Evaluating the Relevant Ab Initio QM/MM FreeEnergy Surfaces", Journal of Physical Chemistry B 117(42), pp 1280712819 63 Pohanka M (2012), “Acetylcholinesterase inhibitors: a patent review (2008present)”, Expert Opinion on Therapeutic Patents 22(8), pp 871-886 64 The PyMOL (TM) Educational Product (2010), Schrodinger, LLC 65 Qizilbash N., Whitehead A., Higgins J., Wilcock G., Schneider L., Farlow M (1998), "Cholinesterase Inhibition for Alzheimer Disease: A Metaanalysis of the Tacrine Trials", The Journal of the American Medical Association 280(20), pp 1777-1782 66 Quinn D M (1987), “Acetylcholinesterase: Enzyme Structure, Reaction Dynamics, and Virtual Transition States”, Chem Rev Vol 87, pp 955-979 67 Raves M L., Harel M., Pang Y., Silman I., Kozikowski A P., and Sussman J L (1997), “Structure of acetylcholinesterase complexed with the nootropic alkaloid, (-)-hupezine A”, Nature Structural Biology 4, pp 57-63 68 Rojas-Fernandez C H (2001), "Successful Use of Donepezil for the Treatment of Dementia with Lewy Bodies", Annals of Pharmacotherapy 35(2), pp 202-205 69 Rosenberry T L (1975), “Acetylcholinesterase”, Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology 43, pp 103-218 70 Rosenberry T L (2010), “Strategies to Resolve the Catalytic Mechanism of Acetylcholinesterase”, Journal of Molecular Neuroscience, 40, pp 32-39 71 Rosler M., Anand R., Cicin-Sain A., Gauthier S., Agid Y., Dal-Bianco P., Stahelin H B., Hartman R., Gharabawi M (1999), "Efficacy and safety of rivastigmine in patients with Alzheimer's disease: international randomised controlled trial", The BMJ 318(7184), pp 633-638 72 Sanner M F (1999), “Python: A Programming Language for Software Integration and Development”, Journal of Molecular Graphics and Modelling Vol 17, pp 57-61 73 Savageau M A (1995), "Michaelis-Menten mechanism Reconsidered: Implications of Fractal Kinetics", Journal of Theoretical Biology 176(1), pp 115-124 74 Schnell S., Turner T E (2004), "Reaction kinetics in intracellular environments with macromolecular crowding: simulations and rate laws", Progress in Biophysics and Molecular Biology 85, pp 235-260 75 Scott L J., Goa K L (2000), "Galantamine: A Review of its Use in Alzheimer's Disease", Drugs 60(5), pp 1095-1122 76 Shafferman A., Kronman C., Flashner Y et al (1992), "Mutagenesis of Human Acetylcholinesterase: Identification of Residues involved in catalytic activity and in polypeptide folding", The Journal of Biological Chemistry 267(25), pp 17640-17648 77 Simoes M C R., Viegas F P D., Moreira M S et al (2014), "Donepezil: An Important Prototype to the Design of New Drug Candidates for Alzheimer's Disease", Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 14(1), pp 2-19 78 Singh N., Warshel A (2010), "Absolute binding free energy calculations: On the accuracy of computational scoring of protein-ligand interactions", Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 78(7), pp 1705-1723 79 Singh N., Warshel A (2010), "A comprehensive examination of the contributions to the binding entropy of protein-ligand complexes", Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 78(7), pp 1724-1735 80 Singh U C., Kollman P A (1986), “A combined Ab Initio Quantum Mechanical and Molecular Mechanical Method for Carrying out Simulations on Complex Molecular Systems: Applications to the CH3Cl + Cl- Exchange Reaction and Gas Phase Protonation of Polyethers”, Journal of Computational Chemistry 7(6), pp 718-730 81 Sussman J L., Harel M., Frolow F., Oefner C., Goldman A., Toker L., Silman I (1991), “Atomic Structure of Acetylcholinesterase from Torpedo californica: A Prototypic Acetylcholine-binding protein”, Science 253, pp 872-879 82 Tachikawa H., Igarashi M., Nishihira J., Ishibashi T (2005), “Ab initio model study on acetylcholinesterase catalysis: potential energy surfaces of the proton transfer reactions”, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 79, pp 11-23 83 Torrent M., Vreven T., Musaev D G., and Morokuma K (2002), “Effects of the Protein Environment on the Structure and Energetics of Active Sites of Metalloenzymes ONIOM study of Methane Monooxygenase and Ribonucleotide Reductase”, Journal of American Chemical Society 124(2), pp 192-193 84 Touchon J., Bergman H., Bullock R., Rapatz G., Nagel J., and Lane R (2006), "Response to rivastigmine or donepezil in Alzheimer's patients with symptoms suggestive of concomitant Lewy body pathology", Current Medical Research and Opinion 22(1), pp 49-59 85 Tougu V (2001), "Acetylcholinesterase: Mechanism of Catalysis and Inhibition", Current Medicinal Chemistry – Central Nervous System Agents 1(2), pp 155-170 86 Tousignant A., Pelletier J N (2004), "Protein Motions Promote Catalysis", Chemistry and Biology 11, pp 1037-1042 87 Traub S J., Nelson L S., and Hoffman R S (2002), "Physostigmine as a Treatment for Gamma-Hydroxybutyrate Toxicity: A Review", Journal of Toxicology: Clinical Toxicology 40(6), pp 781-787 88 Tripathi A., Srivastava UC (2008), "Acetylcholinesterase: A versatile Enzyme of Nervous System", Annals of Neurosciences 15(4), pp 106-111 89 Trott O., Olson A J (2010), “AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization and multithreading”, Journal of Computational Chemistry 31, pp 455-461 90 Villà J., Strajbl M., Glennon T M., Sham Y Y., Chu Z T., and Warshel A (2000), "How important are entropic contributions to enzyme catalysis?", Proceedings of the National Academy of the United States of America 97(22), pp 11899-11904 91 Wang J., Wolf R M., Caldwell J W., Kollman P A., and Case D A (2004), "Development and testing of a general AMBER force field", Journal of Computational Chemistry 25(9), pp 1157-1174 92 Warshel A., Levitt M (1976), “Theoretical Studies of Enzymic Reactions: Dielectric, Electrostatic and Steric Stabilization of the Carbonium Ion in the Reaction of Lysozyme”, Journal of Molecular Biology 103, pp 227-249 93 Warshel A (2002), "Molecular Dynamics Simulations of Biological Reactions", Accounts of Chemical Research 35(6), pp 385-395 94 Warshel A., Sharma P K., Kato M., Xiang Y., Liu H., and Olsson M H M (2006), "Electrostatic Basis for Enzyme Catalysis", Chemical Reviews 106, pp 3210-3235 95 Warshel A (2014), "Multiscale Modeling of Biological Functions: From Enzymes to Molecular Machines (Nobel Lecture)", Angewandte Chemie International Edition 53(38), pp 10020-10031 96 Whittaker V P (1990), "The contribution of drugs and toxins to understanding of cholinergic function", Trends in Pharmacological Sciences 11(1), pp 8-13 97 Woodruff-Pak D S., Vogel R W III, and Wenk G L (2001), "Galantamine: Effect on nicotinic receptor binding, acetylcholinesterase inhibition, and learning", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98(4), pp 2089-2094 98 Wright D W., Hall B A., Kenway O A., Jha S., and Coveney P V (2014), “Computing Clinically Relevant Binding Free Energies of HIV-1 Protease Inhibitors”, Journal of Chemical Theory and Computation 10(3), pp 12281241 99 Xu F., Ding H (2007), "A new kinetic model for heterogeneous (or spatially confined) enzymatic catalysis: Contributions from the fractal and jamming (overcrowding) effects", Applied Catalysis A: General 317(1), pp 70-81 100 Yang L., Bahar I (2005), "Coupling between Catalytic Site and Collective Dynamics: A Requirement for Mechanochemical Activity of Enzymes", Structure 13, pp 893-904 101 York D M., Lee T (2009), Multi-scale quantum models for Biocatalysis: Modern Techniques and Applications, Springer 102 Zhou Y., Wang S., Zhang Y (2010), “Catalytic Reaction Mechanism of Acetylcholinesterase Determined by Born-Oppenheimer ab initio QM/MM Molecular Dynamics Simulations”, Journal of Physical Chemistry B 114(26), pp 8817-8825 103 Zvosec D L., Smith S W., Litonjua R., and Westfal R E J (2007), "Physostigmine for gamma-hydroxybutyrate coma: Inefficacy, adverse events, and review", Clinical Toxicology 45(3), pp 261-265 Websites 104 http://www.chemcraftprog.com 105 RCSB PDB Protein Data Bank, Crystal structure of Recombinant Human Acetylcholinesterase in the Apo state, 106 RCSB PDB Protein Data Bank, Looking at Structures, 107 RCSB PDB Protein Data Bank, Three dimensional structure of the antiAlzheimer drug, E2020 (Aricept), complexed with its target acetylcholinesterase, 108 RCSB PDB Protein Data Bank, 109 UniProt, P04058 – Aces_Torca, 110 UniProt, P21836 – Aces_Mouse, 111 UniProt, P22303 – Aces_Human, ... CÚC GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU PHẢN ỨNG THỦY PHÂN ACETYLCHOLINE VỚI XÚC TÁC ENZYM ACETYLCHOLINESTERASE BẰNG PHƢƠNG PHÁP HĨA TIN Chun ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số: 62.44.01.19 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA... phân acetylcholine với xúc tác enzym acetylcholinesterase phương pháp hóa tin" Mục đích luận án Mục đích luận án tập trung làm sáng tỏ chế xúc tác nhóm enzym xúc tác cho phản ứng thủy phân - enzym. .. Luận án nghiên cứu phản ứng quan trọng thể sống: phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ enzym acetylcholinesterase Phản ứng đƣợc mô phƣơng pháp hóa tin để làm rõ yếu tố xác định hoạt tính enzym Lý

Ngày đăng: 18/12/2017, 11:40

Xem thêm:

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w