Investigation of acetylcholinesterase by the means of computational chemistry - Wiesner, Jiří; Koča, Jaroslav, 1955-2021; Masarykova univerzita. Národní centrum pro výzkum biomolekul (2011)
Acetylcholinesterasa (EC 3.1.1.7) je dokonalý katalyzátor. Monomer tohoto enzymu je schopen hydrolyzovat přirozený substrát acetylcholin s rychlostí obratu výrazně převyšující 10 000 katalytických cyklů za sekundu. Už 80 let přitahuje tento enzym živý zájem výzkumníků z oblastí molekulární biologie, biochemie a lékařství. Nejvíce zkoumanými jevy jsou inhibice, katalytický mechanismus a reaktivace. V této dizertační práci je pro studium dynamiky acetylcholinesterasy v jejích různých protonačních stavech používána molekulová mechanika, molekulová dynamika, termodynamická integrace a výpočty potenciálu střední síly. Modely založené na molekulové mechanice s sebou nesou jedno výrazné omezení a to nemožnost měnit topologii chemických vazeb. Pro vyvážení tohoto nedostatku, bylo potřeba provést více simulací s různou vazebnou topologií - s různou protonací glutamových kyselin umístěných v aktivním místě (E202, E334 a E450). Při molekulové dynamice plně ionisovaného stavu došlo k výrazné ...
Acetylcholinesterase (EC 3.1.1.7) is perfect catalyst. Single monomer of this enzyme hydrolyses the native substrate, acetylcholine, with a turnover rate by far exceeding 10,000 catalytic cycles per second. For about 80 years, this enzyme has drawn vivid interest of researchers from the fields of molecular biology, biochemistry and medicine. Inhibition, catalytic mechanism and reactivation of acetylcholinesterase are the most emphasised research topics. In this dissertation thesis, molecular dynamics, thermodynamic integration and potential of mean force calculations are used to study the dynamics acetylcholinesterase in its various protonation states. Since a molecular mechanics potential is employed to calculate potential energy in the simulations, there is a major limitation imposed by this model - fixed topology of chemical bonds. This shortcoming of the model is compensated by running multiple simulations of different bonding topology - of various proton configurations ...
Vedoucí práce: Jaroslav Koča
Dizertace (Ph.D.)--Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, 2011
Keywords: acetylcholinesterasa; molekulární chemie; počítačová chemie; computational chemistry; molecular chemistry; Acetylcholinesterase; disertace; dissertations