Молекулярный механизм реакции гидролиза хромогенного субстрата пара-нитрофенилацетата в активном центре карбоксилэстеразы-1 человека
Кулакова А.М.1 , Хренова М.Г.2, Немухин А.В.3
1. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, Москва, Россия 2. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, Москва, Россия; Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук, Москва, Россия 3. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, химический факультет, Москва, Россия; Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, Москва, Россия
Карбоксилэстеразы человека участвуют в защитных процессах детоксикации организма при гидролитическом метаболизме ксенобиотиков, и знание молекулярных механизмов гидролиза субстратов в активных центрах этих ферментов необходимо для рационального дизайна лекарственных препаратов. В работе определён молекулярный механизм реакции гидролиза пара-нитрофенилацетата в активном центре карбоксилэстеразы человека с использованием современных методов атомарного моделирования. По данным расчётов комбинированным методом квантовой механики / молекулярной механики реакция проходит через четыре элементарные стадии — две относятся к стадии ацилирования, две — к стадии деацилирования. Все элементарные стадии химической реакции проходят с низкими энергетическими барьерами, и каждый последующий реакционный интермедиат расположен по энергии ниже предыдущего, что ускоряет прохождение реакции в прямом направлении. Методом молекулярного докинга проведена оценка констант связывания фермента с субстратом и диссоциации продуктов. С использованием найденных констант численным решением дифференциальных кинетических уравнений определены кинетические параметры ферментативного гидролиза в активном центре карбоксилэстеразы.
Кулакова А.М., Хренова М.Г., Немухин А.В. (2021) Молекулярный механизм реакции гидролиза хромогенного субстрата пара-нитрофенилацетата в активном центре карбоксилэстеразы-1 человека. Биомедицинская химия, 67(3), 300-305.
Кулакова А.М. и др. Молекулярный механизм реакции гидролиза хромогенного субстрата пара-нитрофенилацетата в активном центре карбоксилэстеразы-1 человека // Биомедицинская химия. - 2021. - Т. 67. -N 3. - С. 300-305.
Кулакова А.М. и др., "Молекулярный механизм реакции гидролиза хромогенного субстрата пара-нитрофенилацетата в активном центре карбоксилэстеразы-1 человека." Биомедицинская химия 67.3 (2021): 300-305.
Кулакова, А. М., Хренова, М. Г., Немухин, А. В. (2021). Молекулярный механизм реакции гидролиза хромогенного субстрата пара-нитрофенилацетата в активном центре карбоксилэстеразы-1 человека. Биомедицинская химия, 67(3), 300-305.
Casey Laizure S., Herring V., Hu Z., Witbrodt K., Parker R.B. (2013) Pharmacother. J. Hum. Pharmacol. Drug Ther., 33(2), 210-222. CrossRef Scholar google search
Zhu H.-J., Patrick K.S., Yuan H.-J., Wang J.-S., Donovan J.L., de Vane C.L., Malcolm R., Johnson J.A., Youngblood G.L., Sweet D.H., Langaee T.Y., Markowitz J.S. (2008) Am. J. Hum. Genet., 82(6), 1241-1248. CrossRef Scholar google search
Vanommeslaeghe K., Hatcher E., Acharya C., Kundu S., Zhong S., Shim J., Darian E., Guvench O., Lopes P., Vorobyov I., Mackerell A.D. (2009) J. Comput. Chem., 31, 671-690. Scholar google search
Jorgensen W.L., Chandrasekhar J., Madura J.D., Impey R.W., Klein M.L. (1983) J. Chem. Phys., 79(2), 926-935. CrossRef Scholar google search
Valiev M., Bylaska E.J., Govind N., Kowalski K., Straatsma T.P., van Dam H.J.J., Wang D., Nieplocha J., Apra E., Windus T.L., de Jong W.A. (2010) Comput. Phys. Commun., 181(9), 1477-1489. CrossRef Scholar google search
