Молекулярное моделирование связывания лиганда с активным центром холинэстераз тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат биологических наук Белинская, Дарья Александровна

• Белинская, Дарья Александровна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Белинская, Дарья Александровна

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Холинэстеразы различных организмов.

1.1.1. Нетипичные ацетилхолинэстеразы.

1.1.2. Нетипичные бутирилхолинэстеразы.

1.2 Механизм взаимодействия ХЭ с лигандами.

1.2.1. Взаимодействие с субстратами.

1.2.1.1. Первая стадия - образование продуктивного фермент-субстратного комплекса.

1.2.1.2. Вторая стадия — ацилирование фермента.

1.2.1.3. Третья стадия - деацилирование фермента.

1.2.2 Взаимодействие ХЭ с обратимыми ингибиторами.

1.2.3. Взаимодействие ХЭ с необратимыми ингибиторами.

1.2.3.1. Первая стадия - образование фермент-ингибиторного комплекса.

1.2.3.2 Вторая стадия - фосфорилирование фермента.

1.2.3.3. Дефосфорилирование фермента.

1.3. Структура холинэстераз.

1.3.1. Эстеразный пункт.

1.3.2. Анионный сайт.

1.3.3. Оксианионная полость.

1.3.4. Ацильная петля.

1.3.5. Периферический анионный сайт. Омега-петля.

1.4. Молекулярное моделирование биологических молекул.

1.4.1. Молекулярный докинг.

1.4.2. Молекулярная динамика.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Силовые поля и минимизация энергии.

2.2. Расчет аффинностей.

2.3. Реализация методов и программное обеспечение.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Особенности сорбции АХ и его аналогов в активные центры ХЭ по данным молекулярного моделирования.

3.2. Теоретический конформационный анализ аналогов АХ с различной структурой ацильной части и холинового фрагмента.

3.3. Роль электростатических взаимодействий в процессе сорбции лигандов в активные центры холинэстераз по данным молекулярного моделирования.

3.4. Изучение механизма действия необратимого катионсодержащего ингибитора холинэстераз.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярное моделирование связывания лиганда с активным центром холинэстераз»

Актуальность темы.

Сериновые гидролазы холинэстеразы (ХЭ) присутствуют во многих организмах, от беспозвоночных до млекопитающих. По субстратно-ингибиторной специфичности ХЭ делятся на ацетилхолинэстеразы (АХЭ) и бутирилхолинэстеразы (БуХЭ). АХЭ участвует в проведении нервного импульса и является мишенью для многих нейролептических препаратов, фосфорорганических ингибиторов и нервнопаралитических отравляющих веществ, а БуХЭ способна гидролизовать широкий спектр токсичных эфиров (зарин, зоман, кокаин). Поэтому исследование механизма связывания различных типов лигандов в активном центре этих ферментов представляет огромный интерес с теоретической и практической точки зрения: для изучения механизма действия ферментов в целом, для создания новых эффективных лекарственных средств, инсектицидов и пестицидов избирательного действия.

С момента открытия ХЭ было синтезировано и апробировано множество веществ, являющихся субстратами и ингибиторами этих ферментов, измерены значения кинетических констант взаимодействия ХЭ с сотнями эффекторов различной природы. Методом рентгеноструктурного анализа определены трехмерные структуры кристаллов АХЭ и БуХЭ. Однако полученные экспериментальные данных не дают возможности «проследить» поэтапно весь процесс связывания лигандов в активном центре ферментов.

Компьютерное моделирование позволяет получить структуру продуктивного лиганд-ферментного комплекса, рассчитать его динамические и энергетические параметры, выявить факторы, обуславливающие субстратно-ингибиторную специфичность ферментов. Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные о кинетических характеристиках взаимодействия ХЭ с различными типами лигандов и известные трехмерные структуры этих ферментов дают возможность использовать данный подход и для изучения ХЭ. Полученные данные могут быть использованы для изучения механизма действия ферментов в целом.

Цель работы.

Целью данной работы являлось моделирование механизма продуктивного связывания молекул субстратов и ингибиторов в активных центрах ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы методами теоретического конформационного анализа, молекулярного докинга и молекулярной динамики.

Задачи исследования.

1. Построить и исследовать модели продуктивных комплексов холинэстераз с субстратами, обратимыми и необратимыми ингибиторами.

2. Оценить роль электростатических взаимодействий в процессе связывания молекул лигандов в активном центре холинэстераз.

3. Определить конформацию нейромедиатора ацетилхолина, продуктивную для гидролиза под действием бутирилхолинэстеразы.

4. Создать критерий отбора конформаций структурных аналогов ацетилхолина, продуктивных для гидролиза под действием бутирилхолинэстеразы.

5. Оценить конформационные и структурные изменения активного центра холинэстераз в процессе сорбции лигандов.

6. В рамках построенных моделей провести анализ структурно-функциональных отношений лигандов холинэстераз.

Положения, выносимые на защиту.

Для образования продуктивного комплекса холинэстераз с субстратом и необратимым ингибитором необходима активация аминокислот каталитической триады фермента, а именно перенос протона с серина на гистидин, что сопровождается конформационными изменениями активного центра.

Энергетически устойчивая полусвернутая транс-антигош-конформации АХ является продуктивной для гидролиза под действием БуХЭ. БуХЭ гидролизует только те аналоги АХ, у которых имеются энергетически устойчивые конформеры, совместимые с продуктивной конформацией АХ по взаимному расположению функциональных атомов: карбонильного углерода, карбоксильного кислорода и азота. Отклонение значений расстояний между этими атомами не превышает 0.02 нм.

Роль электростатических взаимодействий на стадии сорбции положительно заряженных молекул лиганда выражается в заякоривании его катионной группировки в районе бензольного кольца триптофана анионного участка активного центра холинэстераз за счет образования пи-катионных взаимодействий. Эффективность ингибирующей способности обратимого положительно заряженного ингибитора зависит прочности этой связи.

Научная новизна результатов.

Впервые для построения модели комплексов АХЭ и БуХЭ с лигандами была использована активированная форма аминокислот каталитической триады ХЭ, что позволило прийти к новым, неочевидным результатам:

• Образование продуктивного комплекса ХЭ с молекулой субстрата или необратимого ингибитора возможно только при условии, что каталитический серин депротонирован, а каталитический гистидин -дважды протон ирован.

• Различие в периоде стабильности продуктивных комплексов АХ с АХЭ и БуХЭ коррелирует с различием в скоростях гидролиза АХ под действием АХЭ и БуХЭ.

Впервые методами молекулярного моделирования проведен сравнительный анализ чувствительности АХЭ и БуХЭ к заряду лиганда, что позволило выявить роль электростатических взаимодействий на стадии сорбции лигандов в активный центр ХЭ и определить их влияние на эффективность обратимого ингибирования.

Впервые показано, что продуктивной для гидролиза под действием БуХЭ является полусвернутая транс-антигош-конформация АХ. Показано, что в ряду аналогов АХ продуктивны для бутирилхолинэстеразного гидролиза только те конформации, конформация холинового фрагмента которых по взаимному расположению функционально значимых атомов совпадает с продуктивной конформацией АХ.

Теоретическое и практическое значение работы.

Разработанная в данной работе методика моделирования продуктивных фермент-лигандных комплексов с использованием неактивированных и активированных форм аминокислот активного центра имеют теоретическое значения для развития методов исследования механизма действия ферментов. На практике данный подход может быть применен для прескринига лекарственных препаратов против болезни Альцгеймера, являющихся обратимыми ингибиторами холинэстераз.

Апробация работы.

Результаты работы были представлены на конференции «XXXII неделя науки в СПбГПУ» (Санкт-Петербург, 2003), итоговом семинаре по физике и астрономии по результатам конкурса грантов 2002 года для молодых ученых Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, 2003), 8-й международной Пущинской школе-конференции «Биология - наука XXI века»

Пущино, 2004), конференции «XXXIII неделя науки в СПбГПУ» (Санкт-Петербург, 2004), 9-й международной Пущинской школе-конференции «Биология — наука XXI века» (Пущино, 2005), международной конференции «3. German Conference on Chemoinformatics» (Гослар, 2007), 12-й международной Пущинской школе-конференции «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2008), международной конференции «33 d FEBS Congress» (Афины, 2008).

Публикации.

По результатам диссертации опубликовано 11 печатных работ, 2 из них в рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа (80 страниц) состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы (101 ссылка), содержит 12 иллюстраций и 12 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Белинская, Дарья Александровна

выводы.

1. Образование продуктивных комплексов холинэстераз с молекулами субстратов и необратимых ингибиторов возможно только при активации каталитической триады фермента, а именно конформационных изменений активного центра фермента и переносе протона с каталитического серина на каталитический гистидин.

2. Роль электростатических взаимодействий при продуктивной сорбции положительно заряженных лигандов (субстратов, необратимых и обратимых ингибиторов) обусловлена образованием пи-катионной связи между молекулой лиганда и бензольным кольцом триптофана анионного участка активного центра холинэстераз. Заякоривание происходит вне зависимости от активации каталитической триады. Эффективность ингибирующей способности обратимого положительно заряженного ингибитора зависит от прочности его пи-катионной связи с бензольным кольцом триптофана.

3. Энергетически устойчивая полусвернутая конформация ацетилхолина является продуктивной для гидролиза под действием бутирилхолинэстеразы. БуХЭ гидролизует только те аналоги АХ, у которых имеются энергетически устойчивые конформеры, совместимые с продуктивной конформацией АХ по взаимному расположению функциональных атомов: карбонильного углерода, карбоксильного кислорода и азота (отклонение значений расстояний между этими атомами не превышает 0.02 нм).

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Белинская, Дарья Александровна, 2009 год

1. Белинская Д.А., Шестакова H.H. Определение продуктивных конформаций субстратов для гидролиза под действием ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы методом теоретического конформационного анализа // Биоорганическая химия. 2005. - Т.31. - С.419-426.

2. Белинская Д.А., Шестакова H.H. Продуктивная сорбция молекул субстратов в активном центре ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы по данным теоретического конформационного анализа // Доклады академии наук. — 2004. -Т.396. С.258-262.

3. Бресткин А.П., Годовиков H.H. Комбинированный вид ингибирования холинэстераз фосфорорганическими соединениями // Успехи химии. — 1978. — Т.7, №9.-С. 1609-1627.

4. Бресткин А.П., Жуковский Ю.Г., Фарцейгер H.JI. Каталитические свойства холинэстераз мозга и сыворотки крови голубя Columbia livia // Ж. эвол. биохим. физиол. 1983. - Т. 19, №2. - С. 138-143.i

5. Бресткин А.П., Кузнецова Л.П., Моралев С.Н., Розенгарт Е.В., Эпштейн Л.М. Холинэстеразы наземных животных и гидробионтов. Владивосток: ТИНРО-Центр, 1997. -466 с.

6. Брик И.Л., Мандельштам Ю.Е. Свойства холинэстеразы нервной системы саранчи Locusta migratoria // Ж. эвол. биохим. физиол. 1973. - Т.9, №2. - С.138-143.

7. Брик И.Л., Мандельштам Ю.Е., Федин А.Н. Холинэргические системы насекомых. / Сравнительная фармакология синаптических рецепторов. Под ред. Е.М.Крепса. Л.: Наука, 1977. С. 143-151.

8. Дашевский В.Г. Конформационный анализ органических молекул. Москва: Химия, 1982. 272с.

9. Журавская С.А., Бобырева T.B. Физиолого-биохимичеекие основы действия инсектицидов на насекомых вредителей хлопчатника. Ташкент: ФАН, 1970. С.З-52.

10. Кулиева A.M., Моралев С.Н., Розенгарт Е.В. Особенности ингибиторной специфичности холинэстераз гусениц хлопковой совки Heliothis armígera Hbn. // Ж. эвол. биохим. физиол. 1995. - Т.31, № 1. с. 270-276.

11. Маслов В.Г. // Журнал структурной химии. 1977. Т.18. С.414-415.

12. Моралев С.Н. Активный центр холинэстераз. Статистический анализ вариабельности структуры // Ж. эвол. биохим. физиол. 2001. — Т.37, № 1. — С. 2127.

13. Моралев С.Н, Розенгарт Е.В. Сравнительная чувствительность холинэстераз различного происхождения к некоторым необратимым ингибиторам // Ж. эвол. биохим. физиол. 2004. - Т.40, № 1. - С. 3-15.

14. Моралев С.Н., Перченок A.IO. Сравнительный анализ чувствительности холинэстераз к обратимым ингибиторам методами многомерной статистики // Ж. эвол. биохим. физиол. 2008. - Т.44, № 5. - С. 488-491.

15. Моралев С.Н., Розенгарт Е.В. Ингибиторный анализ холинэстераз различного происхождения (варьирование структуры отщепляемой группировки фосфорорганических ингибиторов) // Журн. Эволюц. Биохим. Физиолог. — 2005. — Т.41, № 3. — С.201-216.

16. Моралев С.Н., Розенгарт Е.В. Сравнительный анализ чувствительности холинэстераз различного происхождения к бисониевым обратимым ингибиторам // Ж. эвол. биохим. физиол. 2008. - Т.44, № 4. - С. 352-363.

17. Никанорова Е.В. Новые данные о свойствах холинэстеразы гороховой тли (Acyrthosiphon pisum Harr.) // Бюлл. ВНИИ защ. раст. 1980. - Т.49. - С. 31-32. 64

18. Новожилов К.В., Сазонова И.Н., Андреева Н.А., Агеенко О.И. Некоторые характеристики холинэстеразы Apanteles glomeratus L., паразита капустной белянки Pieris brassicae L. // Бюлл. ВНИИ защ. раст. 1976. - Т.36. - С. 58-64.

19. Садыков А.С., Розенгарт Е.В., Абдувахабов А.А., Асланов Х.А. Холинэстеразы. Активный центр и механизм действия. — Ташкент: Фан, 1976. — 208с.

20. Тилябаев 3. Свойства холинэстеразы и карбоксилэстеразы нервной ткани саранчи Locusta migratoria // Ж. эвол. биохим. физиол. 1978ю - Т. 14, №14. - С. 405-407.

21. Чарыева О.Б., Кулиева A.M., Моралев С.Н., Розенгарт В.И. Холинэстеразы хлопковой совки (Heliothis armigera Hbh.) // Изв. АН ТуркмССР, сер. биол. наук. -1991. -№3.- С. 78-80. 44

22. Шестакова Н.Н., Розенгарт Е.В. Конформационные различия при сорбции холиновых лигандов в активном центре ацетилхолинэстеразы // Биоорганическая химия. 1995. - Т.21, № 5. - С.323-329.

23. Шестакова Н.Н., Розенгарт Е.В., Хованских А.Е., Жоров Б.С., Говырин В.А. Определение продуктивных конформаций субстратов ацетилхолинэстеразы с помощью теоретического конформационного анализа // Биоорганическая химия. -1989.- Т.15,№3,-С. 335-344.

24. Abagyan R., Totrov М., Kuznetsov D. ICM a new method for protein modelling and design. Applications to docking and structure prediction from the distorted native conformation// J. Сотр. Chem. 1994. V.15. P.488-506.

25. Abedi Karjiban R., Abdul Rahman M.B., Basri M., Salleh A.B., Jacobs D., Abdul Wahab H. Molecular dynamics study of the structure, flexibility and dynamics of thermostable 11 lipase at high temperatures // Protein J. 2009. - V.28, N 1. - P. 14-23.

26. Augustinsson K.-B. Electrophoresis studies on blood plasma esterases: 2. Avian, amphibian, reptilian and piscine plasmata // Acta Chem. Scand. 1959b. - V.13, N 6. -P. 1081-1096.

27. Berendsen N.J.C., Hayword S. Collective protein dynamics in relation to function. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2000. - V.10, N 2. - P. 165-169.

28. Berendsen H.J.C., Postma J.P.M., van Gunsteren W.F., Hermans J. Interaction models for water in relation to protein hydration // Intermolecular Forces/Eds Pullman B. Dordrecht: Reidel D. Publishing Company, 1981. P.331-342.

29. Berendsen H.J.C., van der Spoel D., van Drunen R. GROMACS: A message-passing parallel molecular dynamics implementation // Comp. Phys. Comm. 1995. - V.91, N 1. - P.43-56.

30. Berman H.M., Westbrook J., Feng Z., Gilliland G., Bhat T.N., Weissig H., Shindyalov I.N., Bourne P.E. The Protein Data Bank // Nucleic Acids Res. 2000. V.28. P.235-242.

31. Brestkin A.P., Brick I.L., Grigor'eva G.M. Comparative pharmacology of cholincstcrases // Intern. Encycl. Pharmacol. Therap. Sect 85., N.l / Ed. M.J. Michelson. Oxford-N.Y.: Pergamon Press, 1973. P. 241-344.

32. Brick I.L., Brestkin A.P., Mandelstam Y.E. Properties of cholinesterase and carboxylesterase of nervous tissue of Periplaneta Americana // Insect Biochem. 1979. -V.9, N 4. — P. 397-401.

33. Bunker A., Mannisto P., St Pierre J.F., Rog T., Pomorski P., Stimson L., Karttunen M. Molecular dynamics simulations of the enzyme catechol-O-methyltransferase: methodological issues // SAR QSAR Environ Res. 2008. - V.19, N 1. - P. 179-89.

34. Qokugra§ N.A. Butyrylcholinesterase: Its function and inhibitors // Turkish Journal of Biochemistry. 2003. - V.28, N 1 - P.54-61.

35. Dauterman W.C., Talens A., van Asperen K. Partial purification and properties of fly head cholinesterase // J. Insect Physiol. 1962. - V.8, N 1. - P. 1-14.

36. Dobson C.M., Karplus M. Internal motion of proteins: Nuclear magnetic resonance measurements and dynamics simulations // Methods Enzymol. 1986. - V.131, N 1. - P. 362-369

37. Eichler J., Anselment A., Sussman J.L., Massoulie J., Silman I., Differential effects of "peripheral" site ligands on Torpedo and chicken acetylcholinesterase // Mol. Pharmacol. 1994. - V.45, N 2. - P. 335-340.

38. Enyedy I.J., Kovach I.M., Bencsura A. Molecular dynamics study of active-site interactions with tetracoordinate transients in acetylcholinesterase and its mutants // Biochem J. 2001. - V.353, N 3. - P. 645-53.

39. Favia AD, Nobeli I, Glaser F, Thornton JM. Molecular docking for substrate identification: the short-chain dehydrogenases/reductases // J. Mol. Biol. 2008. - V.375, N 3. - P. 855-874.

40. Gilson M.K., Straatsma T.P., McCammon J.A., Ripoll D.R., Faerman C.H., Axelsen P.H., Silman I., Sussman J.L. Open "back door" in a molecular dynamics simulation of acetylcholinesterase // Science. 1994. - V.263, N 5151. - P. 1276-1278.

41. Guibaut G.G., Huan S.S., Sadar M.H. Purification and properties of cholinesterases from honey bee Apis mellifera Linnaeus and boll weevils Anthonomus grandis Boheman // J. Agric. Food Chem. 1970. - V.18, N 4. - P.692. 36

42. Henchman R. H., Tai K., Shen T., McCammon J.A. Properties of water molecules in the active site gorge of acetylcholinesterase from computer simulation // Biophys J. 2002. -V.82, N 5. - P. 2671-2682.

43. Hevener K.E., Zhao W., Ball D.M., Babaoglu K., Qi J., White S.W., Lee R.E. Validation of Molecular Docking Programs for Virtual Screening against Dihydropteroate Synthase // J. Chem. Inf. Model. 2009. - V.49, N 2. - P. 444-460.

44. Hoare J. P., Laidler, K. J. // Molecular kinetics of the urea urease system II. The inhibition by products // J. Am. Chem. Soc. 1949. - V.71, N 6 - P.2487-2489

45. Horton J.R., Sawada K., Nishibori M., Cheng X. Structural basis for inhibition of histamine N-methyltransferase by diverse drugs // J. Mol. Biol. 2005. - V.353, N 2. -P. 334-344.

46. Hosea N.A., Berman H.A., Taylor P. Specificity and orientation of trigonal carboxyl esters and tetrahedral alkylphosphonyl esters in cholinesterases // Biochemistry. — 1995. -V. 34, N 36. P. 11528-11536.

47. Hosea N.A., Radic Z., Tsigelny I., Berman H.A., Quinn D.M., Taylor P. Aspartate 74 as a primary determinant in acetylcholinesterase governing specificity to cationic organophosphonates // Biochemistry. 1996. - V.35, N 33. - P. 10995-11004.

48. Ichiye T., Karplus M. Fluorescence depolarization of tryptophan residues in proteins: a molecular dynamics study // Biochemistry. 1983. - V.22, N 12. - P. 2884-2893.

49. Kunkee R.E., Zweig G. Substrate specificity studies on bee acetylcholinesterase purified by gradient centrifugation // J. Insect Physiol. 1963. - V.9, N 4. - P. 495-507.

50. Lamb M.L., Jorgenson W. Computational approaches to molecular recognition // Curr. Opin. Struct. Biol. 1997. - V.l, N 4. - P. 449-457.

51. Levine M.G., Suran A.A. A survey of some mammalian serum cholinesterases // Enzymologia. 1951. - V.15, N 1. - P. 17-20

52. Lockridge O. Genetic variants of human serum cholinesterase influence metabolism of the muscle relaxant succinylcholine// Pharmac. Ther. 1990. - V.47, N1. - P. 35-60.

53. Manulis S., Ishaaya J., Perry A.S. Acetylcholinesterase of Aphis citricola: Properties and significance in determining toxicity of systemic carbate compounds // Pestic. Biochem. Physiol. 1981. - V.15, N 3. - P. 267-274.

54. McCammon J.A., Gelin B.R., Karplus M. Dynamics of folded proteins // Nature. 1977. - V.267, N 5612. - P. 585-590.

55. Metcalf R.L., March R.B., Maxon M.G. Substrate preferences of insect cholinesterases // Ann. Entom. Soc. Amer. 1995. - V.48, N 4. - P. 222-228. 40

56. Moghul S., Wilkinson D. Use of acetylcholinesterase inhibitors in Alzheimer's disease // Expert Review of Neurotherapeutics. 2001. - V.l, N 1. - P.61-69.

57. Myers D.K. Studies on cholinesterase. 9. Species variation in the specificity pattern of the pseudocholinesterase // Biochem. J. 1953. - V.55, N 1. - P. 67-79.

58. Nabeshima T., Kozaki T., Tomita T., Kono Y. An amino acid substitution on the second acetylcholinesterase in the pirimicarb-resistant strains of the peach potato aphid, Myzus persicae // Biochem. Biophys. Res. Comm. — 2003. — V.307. — P. 15.

59. Nicolet Y., Lockridge O., Masson P., Fontecilla-Camps J.C., Nachon F. Crystal structure of human butyrylcholinesterase and of its complexes with substrate and products. // J. Biol. Chem. -2003. V.278, N 42. - P.41141-41147.

60. Ord M.G., Thompson R.H.S. The preparations of soluble cholinesterases from mammalian heart and brain // Biochem. J. 1951. - V.49, N 1. - P. 191-199.

61. Ordentlich A., Barak D., Kronman C., Ariel N., Segall Y., Velan B., Shafferman A. Functional Characteristics of the Oxyanion Hole in Human Acetylcholinesterase // J. Biol. Chem. 1998. -V.273, N 31. - P.9509-19517.

62. Radic Z., Gibney G., Kawamoto S., MacPhee-Quigley K., Bongiorno C., Taylor P. Expression of recombinant acetylcholinesterase in a baculovirus system: kinetic properties of glutamate 199 mutants // Biochemistry. 1992. - V.31, N 40. - P. 97609767.

63. Radic Z., Pickering N.A., Vellom D.C., Camp S., Taylor P. Three distinct domains in the Cholinesterase molecule confer selectivity for acetyl- and butyrylcholinesterase inhibitors // Biochemistry. 1993. - V. 32, N45. - P.12074-12084.

64. Raves M.L., Harel M., Pang Y.P., Silman I., Kozikowski A.P., Sussman J.L. 3D structure of acetylcholinesterase complexed with the nootropic alkaloid, (-)-huperzine A // Nat. Struct. Biol. 1997. - V.4. - P.57-63.

65. Ripoll D.R., Faerman C.H., Axelsen P.H., Silman I., Sussman J.L. An electrostatic mechanism for substrate guidance down the aromatic gorge of acetylcholinesterase // Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. -1993. V.90, N 11. - P. 5128-5132.

66. Roan C.C., Maeda S. The Cholinesterase systems of three species of fruit flies and the effects of certain insecticidal compounds on these enzymes // J. Econ. Entomol. 1954. -V.47, N 3. - P. 507-514.

67. Roan C.C., Hopkins T.L. Mode of action of insecticides // Annu. Rev. Entomol. 1961. -V.6. - 333-46.

68. Sharma S., Juffer A.H. Hydrolysis of phosphohistidine in water and in prostatic acid phosphatase // Chem. Commun. 2009. - V.14, N 42. - P. 6385-6387.

69. Sharma S., Pirilä P., Kaija H., Porvari K., Vihko P., Juffer A.H. Theoretical investigations of prostatic acid phosphatase // Proteins. 2005. - V.58, N 2. - P. 295308.

70. Sharma S., Rauk A., Juffer A.H. A DFT study on the formation of a phosphohistidine intermediate in prostatic acid phosphatase // J. Am. Chem Soc. 2008. — V.130, N 30. — P. 9708-9716.

71. Silver A. The biology of cholinesterases. Amsterdam: North Holland Publishing Co., 1974.-574p.

72. Smith J., Cusack S., Pezzeca U., Brooks B.R., Karplus M. Inelastic neutron scattering analysis of low frequency motion in proteins: A normal mode study of the bovine pancreatic trypsin inhibitor // J. Chem. Phys. 1986. - V.85, N 1. - P. 3636-3654.

73. Sun H., Pang Y.P., Oksana Lockridge O., Brimijoin S. Re-engineering Butyrylcholinesterase as a Cocaine Hydrolase // Mol. Pharmacol. — 2002. V.62, N 2. — P. 220-224.

74. Sussman J.L., Harel V., Frolow F., Oefner C., Goldman A., Toker L., Silman I. Atomic structure of acetylcholinesterase from Torpedo californica: A prototypic acetylcholinesterase binding protein // Science. 1991. - V.253, N 5022. - P.872-879.

75. Tan R.C., Truong T.N., McCammon J.A., Sussman J.L. Acetylcholinesterase: electrostatic steering increases the rate of ligand binding. // Biochemistry. 1993. - V.32, N 2 - P.401-403.

76. Tikhonov D.B., Zhorov B.S. Structural model for dihydropyridine binding to L-type calcium channels // J. Biol. Chem. 2009. - V.284, N 28. - P. 19006-19017.

77. Tikhonov D.B., Zhorov B.S. Sodium channels: ionic model of slow inactivation and state-dependent drug binding // Biophys. J. 2007. - V.93, N 5. - P. 1557-15570.

78. Tumiatti V., Bolognesi M.L., Minarini A., Rosini M., Milelli A., Matera R., Melchiorre C. Progress in acetylcholinesterase inhibitors for Alzheimer's disease: an update // Expert Opinion on Therapeutic Patents. 2008. V.18. P.387-401

79. Van Gunsteren W.F., Mark A.E. Validation of molecular dynamics simulations // J. Chem. Phys. -1998. V.108, N 15. - P. 6109-6116.

80. Van Vlijmen H.W., IJzerman A.P. Molecular modeling of a putative antagonist binding site on helix III of the beta-adrenoceptor // J. Comput. Aided Mol. Des. — 1989. V.3, N 2.-P. 165-174.

81. Wang Z., Ling B., Zhang R., Suo Y., Liu Y., Yu Z,. Liu C. Docking and molecular dynamics studies toward the binding of new natural phenolic marine inhibitors and aldose reductase // J. Chem. Inf. Model. 2009. - V.28, N 2. - P. 162-169.

82. Wlodek S.T., Shen T.Y., McCammon J.A. // Biopolymers. 2000. V.53. P.265-271

83. Wolfgang S., Contreras J.M., Parrot I., Rival Y.M., Wermuth C.G. Structure-based 3D QSAR and design of novel acetylcholinesterase inhibitors // J. Comput. Aided Mol. Des. 2001. - V.15, N 5. - P. 395-410.

84. Wood E., Zebra E., Picollo M., de Licastro S. Partial purification and characterization of Triatoma infestans head cholinesterase // Insect Biochem. 1979. - V. 9, N 6. - P. 595601.

85. Zaloj V., Elber R. Parallel computations of molecular dynamics trajectories using the stochastic path approach // Comput. Phys. Commun. 2000. - V.128, N 1. - P. 118-127.

86. Zhang Y., Kua J., McCammon J.A. Influence of Structural Fluctuation on Enzyme Reaction Energy Barriers in Combined Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Studies. // J. Phys. Chem. 2003. - V.107. - P.4459-4463.

87. Zhang Y., Kua J, J. McCammon J.A. Role of the Catalytic Triad and Oxyanion Hole in Acetylcholinesterase Catalysis: An ab initio QM/MM Study // J. Am. Chem. Soc. -2002. V.124, N 35. - P. 10572-10577.

88. Zhorov B.S., Lin S.X. Monte Carlo-minimized energy profile of estradiol in the ligand-binding tunnel of 17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase: atomic mechanisms of steroid recognition // Proteins. 2000. - V.38, N 4. - P. 414-27.

89. Zhorov B.S., Shestakova N.N., and Rozengart E.V. Determination of productive conformation of acetylcholinesterase substrates using molecular mechanics // Quant. Struct.-Act. Relat. 1991. - V.10., N 3. - P.205-210.

90. Список работ, опубликованных по теме диссертации.

91. Белинская Д. А., Йуффер А. X., Шестакова Н. Н. Роль электростатических взаимодействий в процессе сорбции лигандов в активные центры холинэстераз по данным молекулярного моделирования. // Биоорганическая химия. Принято к печати.

92. Белинская Д. А., Шестакова Н. Н., Йуффер А. X. Особенности сорбции субстратов в активный центр холинэстераз. // Сборник тезисов 12-й международной Пущинской школы-конференции «Биология наука XXI века». 2008. С.8.

93. Belmskaya D.A., Shestakova N.N., Juffer А.Н. Theoretical investigation of substrate sorption into Cholinesterase active site. // The FEBS Journal. 2008. V.275. Supplement 1. P.158.

94. Белинская Д. А., Шестакова H. H., Йуффер А. X. Изучение механизма сорбции субстратов в активный центр холинэстераз методами молекулярного моделирования. // Сборник тезисов IV съезда Российского общества биохимиков и молекулярных биологов. 2008. С.37.

95. Belinskaya D.A., Shestakova N.N., Juffer А.Н. Modeling of Substrates Sorption into Acetylcholinesterase and Butyrylcholinesterase Active Sites Using Molecular Docking Method. //Chemistry Central Journal. 2008. V.2. Supplement 1. P.30

96. Белинская Д.А., Шестакова H.H. Метод теоретического конформационного анализа для определения продуктивных конформаций субстратов ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы // Биоорганическая химия. 2005. Т.31. №4 С. 466-473.

97. Белинская Д.А., Шестакова H.H. Особенности строения и механизма действия ферментов ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы по данным теоретического конформационного анализа. // Сборник тезисов конференции «XXXIII неделя науки в СПбГГТУ». 2004. С.72.

98. Белинская Д.А. Продуктивная сорбция ацетилхолина в активном центре холинэстераз. // Сборник тезисов 8-й международной Пущинской школы-конференции «Биология наука XXI века». 2004. С.26

99. Белинская Д.А. Особенности продуктивной сорбции ацетилхолина в активном центре холинэстераз по данным теоретического конформационного анализа. // Сборник тезисов конференции «XXXII неделя науки в СПбГПУ». 2003. С.21.1. Подпись соискателя