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

  • 26 trang
  • file .pdf
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 HÓA TIN
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và 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
1. TS. Nguyễn Hữu Thọ
GS. TSKH. ĐẶNG ỨNG VẬN 2. GS. TS. Lâm Ngọc Thiềm
Hà Nội - 2015
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ các công
trình nào khác.
Tác giả
Tống Thị Thu Cúc
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................0
MỤC LỤC ..................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................3
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .....................................................................6
MỞ ĐẦU ................................................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Tổng quan đối tƣợng nghiên cứu ................ Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Cấu trúc .................................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Cơ chế phản ứng xúc tác enzym ........... Error! Bookmark not defined.
1.1.3. Một số chất ức chế đối với 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 cơ 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 cơ học lƣợng tử - cơ học phân tử (QM/MM)
........................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.4. Kĩ thuật protein docking ....................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2. NGUỒN DỮ LIỆU VÀ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU ................. Error!
Bookmark not defined.
2.1. Nguồn dữ liệu ................................................ Error! Bookmark not defined.
2.2. AutoDock Vina 1.1.1 .................................... Error! Bookmark not defined.
2.3. Gaussian 09W và GaussView 5.0.8 ............. Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN............... Error! Bookmark not defined.
3.1. Kết quả khảo sát docking cho cơ chất acetylcholine Error! Bookmark not
defined.
3.1.1. Kết quả docking đối với acetylcholinesterase ở cá đuối điện .... Error!
Bookmark not defined.
3.1.2. Kết quả docking đối với acetylcholinesterase ở ngƣời ............... Error!
Bookmark not defined.
3.2. Kết quả tính QM/MM cho phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ xúc
tác enzym ở cá đuối điện và ở ngƣời .................. Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Kết quả tính QM/MM cho phản ứng ở cá đuối điện .................. Error!
Bookmark not defined.
3.2.2. Kết quả tính QM/MM cho phản ứng ở ngƣời ... Error! Bookmark not
defined.
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của một số chất đến acetylcholinesterase
............................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Kết quả docking của donepezil ............. Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Kết quả docking của galantamin .......... Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Kết quả docking của tacrin ................... Error! Bookmark not defined.
3.3.4. Kết quả docking của neostigmin .......... Error! Bookmark not defined.
3.3.5. Kết quả docking của physostigmin ...... Error! Bookmark not defined.
3.3.6. Kết quả docking của rivastigmin ......... Error! Bookmark not defined.
3.3.7. Ảnh hƣởng của các chất ức chế khi gắn kết ngoài 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 .........................................................................................10
PHỤ LỤC 1 ............................................................... Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 2 ............................................................... Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
AMBER Assisted Model Building AMBER
with Energy Refinement (Tên trƣờng lực)
B3LYP Becke 3 Lee-Yang-Parr Becke 3 Lee-Yang-Parr
(Tên phiếm hàm)
DFT Density Functional Theory Lý thuyết phiếm hàm mật độ
EE Electronic Embedding Nhúng điện tử
GAFF General Amber Force Field Trƣờng lực AMBER khái quát
GGA Generalized Gradient Sự gần đúng gradient suy rộng
Approximation
HF Hartree – Fock Hartree – Fock
LDA Local Density Sự gần đúng mật độ địa phƣơng
Approxiamtion
MM Molecular Mechanics Cơ học phân tử
ONIOM Our own N-layered Obitan phân tử và Cơ học phân tử tích
Integrated molecular Orbital hợp N lớp
and molecular Mechanics
PDB Protein Data Bank Ngân hàng dữ liệu protein
QM Quantum Mechanics Cơ học lƣợng tử
RMSD Root Mean Square Độ lệch (căn) bình phƣơng trung bình
Deviation (Độ lệch chuẩn)
* Trên các hình vẽ trong luận án, dấu "." đƣợc dùng để ngăn cách phần thập phân.
* trong đó dii là khoảng cách giữa nguyên tử thứ i trong cấu
trúc thứ nhất và nguyên tử thứ i trong cấu trúc thứ hai.
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Kết quả docking của acetylcholine lên acetylcholinesterase 48
ở cá đuối điện
Bảng 3.2. Kết quả docking của acetylcholine lên acetylcholinesterase 49
ở cá đuối điện khi nhánh Ser200 và His 440 quay tự do
Bảng 3.3. Kết quả docking của acetylcholine lên acetylcholinesterase 52
ở ngƣời
Bảng 3.4. Năng lƣợng và momen lƣỡng cực Model của phản ứng ở cá 67
đuối điện
Bảng 3.5. Khoảng cách (Å) giữa một số nguyên tử trong trạng thái 74
Tp_INT1 và Ho_INT1
Bảng 3.6. Năng lƣợng và momen lƣỡng cực Model của phản ứng ở 84
ngƣời
Bảng 3.7. Kết quả docking của donepezil lên acetylcholinesterase ở cá 93
đuối điện
Bảng 3.8. Kết quả docking của donepezil lên acetylcholinesterase ở 94
ngƣời
Bảng 3.9. Kết quả docking của galantamin lên acetylcholinesterase ở 96
cá đuối điện
Bảng 3.10. Kết quả docking của galantamin lên acetylcholinesterase ở 98
ngƣời
Bảng 3.11. Kết quả docking của tacrin lên acetylcholinesterase ở cá 100
đuối điện
Bảng 3.12. Kết quả docking của tacrin lên acetylcholinesterase ở 102
ngƣời
Bảng 3.13. Kết quả docking của neostigmin lên acetylcholinesterase ở 104
cá đuối điện
Bảng 3.14. Kết quả docking của neostigmin lên acetylcholinesterase ở 106
ngƣời
Bảng 3.15. Kết quả docking của physostigmin lên 108
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Bảng 3.16. Kết quả docking của physostigmin lên 109
acetylcholinesterase ở ngƣời
Bảng 3.17. Kết quả docking của rivastigmin lên acetylcholinesterase ở 111
cá đuối điện
Bảng 3.18. Kết quả docking của rivastigmin lên acetylcholinesterase ở 113
ngƣời
Bảng 3.19. Độ lệch tiêu chuẩn của cấu trúc phức khi có chất ức chế 115
gắn kết bên ngoài hốc phản ứng
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1. Cấu trúc bậc 2 của acetylcholinesterase ở cá đuối điện 16
Hình 1.2. Cấu trúc bậc 2 của acetylcholinesterase ở ngƣời 17
Hình 1.3. Vị trí tâm xúc tác trên phân tử acetylcholinesterase 18
Hình 1.4. Cấu trúc bậc 3 của acetylcholinesterase ở cá đuối điện 19
Hình 1.5. Cấu trúc bậc 3 của acetylcholinesterase ở ngƣời 19
Hình 1.6. Ánh xạ từ không gian cấu hình lên tập số thực 38
Hình 2.1. Ảnh hƣởng của độ phân giải đến khả năng xác định chính
40
xác cấu trúc từ nhiễu xạ đồ
Hình 2.2. Cấu trúc acetylcholinesterase ở cá đuối điện (1EVE) 41
Hình 2.3. Cấu trúc acetylcholinesterase ở ngƣời (4EY4) 42
Hình 2.4. Phân vùng QM, MM cho hệ phản ứng thủy phân
45
acetylcholine nhờ xúc tác acetylcholinesterase
Hình 3.1. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của acetylcholine 46
Hình 3.2. Cấu trúc acetylcholine đƣợc đƣa vào khảo sát docking 46
Hình 3.3. Không gian khảo sát docking đối với enzym của cá đuối
47
điện
Hình 3.4. Các vị trí gắn kết thuận lợi của acetylcholine lên
49
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.5. Trạng thái gắn kết có mức năng lƣợng thấp nhất của
51
acetylcholine lên enzym ở cá đuối điện
Hình 3.6. Không gian khảo sát docking đối với acetylcholinesterase ở
51
ngƣời
Hình 3.7. Các vị trí gắn kết thuận lợi của acetylcholine lên enzym ở
53
ngƣời
Hình 3.8. Trạng thái gắn kết có mức năng lƣợng âm nhất của
54
acetylcholine lên enzym ở ngƣời
Hình 3.9. Cấu trúc tối ƣu Tp_INT1 55
Hình 3.10. Sự biến đổi cấu trúc của acetylcholine khi nằm trong hốc 56
phản ứng của enzym ở cá đuối điện so với acetylcholine tự
do
Hình 3.11. Sự biến đổi cấu trúc tâm xúc tác của enzym ở cá đuối điện
57
ở trạng thái Tp_INT1 so với khi chƣa có cơ chất
Hình 3.12. Cấu trúc tối ƣu Tp_INT2 58
Hình 3.13. Cấu trúc tối ƣu Tp_INT3 59
Hình 3.14. Đƣờng quét thế năng giai đoạn tạo phức ở cá đuối điện
60
theo khoảng cách C(24) – O(6)
Hình 3.15. Cấu trúc trạng thái chuyển tiếp giai đoạn tạo phức Tp_TS1 61
Hình 3.16. Cấu trúc tối ƣu điểm ảnh số 6 trên đƣờng quét thế năng
62
giai đoạn tạo phức
Hình 3.17. Đƣờng quét thế năng giai đoạn tách choline ở cá đuối điện
63
theo khoảng cách N(11) – H(14)
Hình 3.18. Cấu trúc trạng thái chuyển tiếp giai đoạn tách choline
64
Tp_TS2
Hình 3.19. Sơ đồ biến đổi năng lƣợng của quá trình tạo phức và tách
65
choline ở cá đuối điện
Hình 3.20. Tiến trình phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ enzym ở
66
cá đuối điện
Hình 3.21. Cấu trúc Tp_Vir1 68
Hình 3.22. Cấu trúc Tp_Vir2 68
Hình 3.23. Cấu trúc Tp_Vir3 69
Hình 3.24. Sự biến đổi cấu trúc trong phản ứng thủy phân
70
acetylcholine ở cá đuối điện
Hình 3.25. Cấu trúc Tp_Vir1Trp 71
Hình 3.26. Cấu trúc Tp_Vir2Trp 72
Hình 3.27. Cấu trúc tối ƣu Ho_INT1 73
Hình 3.28. Phần QM trong trạng thái Tp_INT1 và Ho_INT1 74
Hình 3.29. Sự biến đổi cấu trúc tâm xúc tác của enzym ở ngƣời trong
75
trạng thái Ho_INT1 so với khi chƣa có cơ chất
Hình 3.30. Cấu trúc tối ƣu Ho_INT2 76
Hình 3.31. Cấu trúc tối ƣu Ho_INT3 77
Hình 3.32. Đƣờng quét thế năng giai đoạn tạo phức ở ngƣời theo
78
khoảng cách C(24) – O(8)
Hình 3.33. Cấu trúc trạng thái chuyển tiếp giai đoạn tạo phức ở ngƣời
79
Ho_TS1
Hình 3.34. Đƣờng quét thế năng giai đoạn tách choline ở ngƣời theo
80
khoảng cách N(17) – H(9)
Hình 3.35. Cấu trúc trạng thái chuyển tiếp giai đoạn tách choline ở
81
ngƣời Ho_TS2
Hình 3.36. Sơ đồ biến đổi năng lƣợng của quá trình tạo phức và tách
82
choline ở ngƣời
Hình 3.37. Tiến trình phản ứng thủy phân acetylcholine nhờ enzym ở
83
ngƣời
Hình 3.38. Cấu trúc Ho_Vir1 85
Hình 3.39. Cấu trúc Ho_Vir2 86
Hình 3.40. Cấu trúc Ho_Vir3 86
Hình 3.41. Sự biến đổi cấu trúc trong phản ứng thủy phân
87
acetylcholine ở ngƣời
Hình 3.42. Cấu trúc Ho_Vir1Trp 88
Hình 3.43. Cấu trúc Ho_Vir2Trp 89
Hình 3.44. Khoảng cách từ nguyên tử N trong acetylcholine đến vòng
89
Trp trong trƣờng hợp ở ngƣời và ở cá đuối điện
Hình 3.45. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của donepezil 91
Hình 3.46. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của galantamin 91
Hình 3.47. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của tacrin 91
Hình 3.48. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của neostigmin 92
Hình 3.49. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của physostigmin 92
Hình 3.50. Cấu trúc tối ƣu và momen lƣỡng cực của rivastigmin 92
Hình 3.51. Các vị trí gắn kết thuận lợi của donepezil lên
94
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.52. Các vị trí gắn kết thuận lợi của donepezil lên 96
acetylcholinesterase ở ngƣời
Hình 3.53. Các vị trí gắn kết thuận lợi của galantamin lên
98
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.54. Các vị trí gắn kết thuận lợi của galantamin lên
100
acetylcholinesterase ở ngƣời
Hình 3.55. Các vị trí gắn kết thuận lợi của tacrin lên
102
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.56. Các vị trí gắn kết thuận lợi của tacrin lên
104
acetylcholinesterase ở ngƣời
Hình 3.57. Các vị trí gắn kết thuận lợi của neostigmin lên
105
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.58. Các vị trí gắn kết thuận lợi của neostigmin lên
107
acetylcholinesterase ở ngƣời
Hình 3.59. Các vị trí gắn kết thuận lợi của physostigmin lên
109
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.60. Các vị trí gắn kết thuận lợi của physostigmin lên
111
acetylcholinesterase ở ngƣời
Hình 3.61. Các vị trí gắn kết thuận lợi của rivastigmin lên
112
acetylcholinesterase ở cá đuối điện
Hình 3.62. Các vị trí gắn kết thuận lợi của rivastigmin lên
114
acetylcholinesterase ở ngƣời
Hình 3.63. Sự biến đổi cấu trúc phức Ho_INT2 khi có donepezil gắn
kết bên ngoài hốc phản ứng so với cấu trúc Ho_INT2 ban 115
đầu
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Lâm Ngọc Thiềm (2008), Cơ sở hóa học lượng tử, NXB Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội.
2. Đặng Ứng Vận (2003), Động lực học các phản ứng hóa học, NXB Giáo dục,
Hà Nội.
3. Đặng Ứng Vận (2007), Giáo trình Hóa tin cơ sở, NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội.
Tiếng Anh
4. 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.
5. 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.
6. Bazelyansky M., Robey E., and Kirsch J. F. (1986), "Fractional Diffusion-
Limited Component of Reactions Catalyzed by Acetylcholinesterase",
Biochemistry 25(1), pp. 125-130.
7. Becke A. D. (1992), “Density-functional thermochemistry. III. The role of
exact exchange”, J. Chem. Phys. 98(7), pp. 5648-5652.
8. Birks J., Harvey R. J. (2006), "Donepezil for dementia due to Alzheimer's
disease", Cochrane Database of Systematic Reviews 1: CD001190.
9. 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 2 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. 147-
162.
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 Gas-
Phase 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, Springer-
Verlag, 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 do 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.