Model of human butyrylcholinesterase tetramer by homology modeling and dynamics simulation

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 18, 2009, Pages 6543-6552

  Pan, Yongmei ^a   Muzyka, Jennifer L ^a,b   Zhan, Chang Guo ^a  

^a University of Kentucky   (United States)

^b CENTRE COLLEGE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINES; DYNAMICS; HYDROPHOBICITY; MOLECULAR DYNAMICS; SIMULATORS; THREE DIMENSIONAL;

3D MODELS; BUTYRYLCHOLINESTERASE; DYNAMICS SIMULATION; EXPLICIT WATER; HIGH ACTIVITY; HOMOLOGY MODELING; HYDROPHOBIC INTERACTIONS; HYDROPHOBIC RESIDUES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; RATIONAL DESIGN; RESIDENCE TIME; SOLVATED SYSTEMS; STRUCTURAL INSIGHTS; TETRAMER; TETRAMERIZATION; THERAPEUTIC TREATMENTS;

HUMAN FORM MODELS;

EID: 66349117720     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp8114995     Document Type: Article

References (65)

1. Johanson, C. E.; Fischman, M. W. Pharmacol. Rev. 1989, 41, 3.
2. Carroll, F. I.; Howell, L. L.; Kuhar, M. J. J. Med. Chem. 1999, 42, 2721.
3. Gorelick, D. A.; Gardner, E. L.; Xi, Z. X. Drugs 2004, 64, 1547.
4. Gorelick, D. A. Drug Alcohol Depend. 1997, 48, 159.
5. Lockridge, O.; Blong, R. M.; Masson, P.; Froment, M. T.; Millard, C. B.; Broomfield, C. A. Biochemistry 1997, 36, 786.
6. Zhan, C. G.; Zheng, F.; Landry, D. W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2462.
7. Pan, Y.; Gao, D.; Yang, W.; Cho, H.; Yang, G.; Tai, H. H.; Zhan, C. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16656.
8. Sun, H.; Pang, Y. P.; Lockridge, O.; Brimijoin, S. Mol. Pharmacol. 2002, 62, 220.
9. Gao, D.; Cho, H.; Yang, W.; Pan, Y.; Yang, G.; Tai, H. H.; Zhan, C. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 653.
10. Pan, Y.; Gao, D.; Yang, W.; Cho, H.; Zhan, C. G. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13537.
11. Hamza, A.; Cho, H.; Tai, H. H.; Zhan, C. G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 4776.
12. Yang, W.; Pan, Y.; Zheng, F.; Cho, H.; Zhan, C. G. Biophys. J., in press.
13. Zheng, F.; Yang, W.; Ko, M. C.; Liu, J.; Cho, H.; Gao, D.; Tong, M.; Tai, H. H.; Woods, J. H.; Zhan, C. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12148.
14. Gao, D.; Zhan, C. G. Proteins 2006, 62, 99.
15. Gao, D. Q.; Zhan, C. G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23070.
16. Zhan, C. G.; Gao, D. Biophys. J. 2005, 89, 3863.
17. Saxena, A.; Ashani, Y.; Raveh, L.; Stevenson, D.; Patel, T.; Doctor, B. P. Mol Pharmacol 1998, 53, 112.
18. Li, H.; Schopfer, L. M.; Masson, P.; Lockridge, O. Biochem. J. 2008, 411, 425.
19. Duysen, E. G.; Bartels, C. F.; Lockiidge, O. J. Pharmacol Exp. Ther. 2002, 302, 751.
20. Huang, Y. J.; Huang, Y.; Baldassarre, H.; Wang, B.; Lazaris, A.; Leduc, M.; Bilodeau, A. S.; Bellemare, A.; Cote, M.; Herskovits, P.; Touati, M.; Turcotte, C.; Valeanu, L.; Lemee, N.; Wilgus, H.; Begin, I.; Bhatia, B.; Rao, K.; Neveu, N.; Brochu, E.; Pierson, J.; Hockley, D. K.; Cerasoli, D. M.; Lenz, D. E.; Karatzas, C. N.; Langermann, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 13603.
21. Blong, R. M.; Bedows, E.; Lockiidge, O. Biochem. J. 1997, 327 (3), 747.
22. Dvir, H.; Harel, M.; Bon, S.; Liu, W. Q.; Vidal, M.; Garbay, C.; Sussman, J. L.; Massoulie, J.; Silman, I. EMBO J. 2004, 23, 4394.
23. Altamirano, C. V.; Lockiidge, O. Biochemistry 1999, 38, 13414.
24. Ngamelue, M. N.; Homma, K.; Lockiidge, O.; Asojo, O. A. Ada. Crystallogr., Sect. F 2007, 63, 723.
25. Nicolet, Y.; Lockiidge, O.; Masson, P.; Fontecilla-Camps, J. C.; Nachon, F. J. Biol Chem. 2003, 278, 41141.
26. Sussman, J. L.; Haiel, M.; Frolow, F.; Oefner, C.; Goldman, A.; Toker, L.; Silman, I. Science 1991, 253, 872.
27. Bourne, Y.; Grassi, J.; Bougis, P. E.; Marchot, P. J. Biol. Chem. 1999, 274, 30370.
28. Bourne, Y.; Taylor, P.; Bougis, P. E.; Maichot, P. J. Biol. Chem. 1999, 274, 2963.
29. Dvir, H.; Wong, D. M.; Haiel, M.; Barril, X.; Orozco, M.; Luque, F. J.; Munoz-Torrero, D.; Camps, P.; Rosenberry, T. L.; Silman, I.; Sussman, J. L. Biochemistry 2002, 41, 2970.
30. Haiel, M.; Hyatt, J. L.; Brumshtein, B.; Morton, C. L.; Yoon, K. J.; Wadkins, R. M.; Silman, I.; Sussman, J. L.; Potter, P. M. Mot Pharmacol. 2005, 67, 1874.
31. Haiel, M.; Kleywegt, G. J.; Ravelli, R. B.; Silman, I.; Sussman, J. L. Structure 1995, 3, 1355.
32. Hornberg, A.; Tunemalm, A. K.; Ekstrom, F. Biochemistry 2007, 46, 4815.
33. Raves, M. L. G., K.; Schrag, J. D.; Schmide, M. F.; Phillips, G. N.; Chiu, W.; Howard, A. J.; Silman, I.; Sussman, J. L. Quanternary Structure of Tetrameric Acetylcholinesterase; Plenum Publishing: New York, 1998.
34. Herzberg, O.; Sussman, J. L. J. Appl. Crystallogr. 1983, 16, 144.
35. Sussman, J. L.; Holbrook, S. R.; Church, G. M.; Kim, S. H. Acta Crystallogr., Sect. A 1977, 33, 800.
36. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535.
37. Huang, X. Q.; Hardison, R. C.; Miller, W. Comput. Appl. Biosci. 1990, 6, 373.
38. http://expasy.org/.
39. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E. I.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duck, R.; Luo, K. M.; Merz, K. M.; Wang, B.; Peaiiman, D. A.; Crowley, M.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Mongan, J.; Homak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Schafmeister, C.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. AMBER 8; University of California: San Francisco, 2004.
40. Cieplak, P.; Caldwell, J.; Kollman, P. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1048.
41. Wang, J. M.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049.
42. Normal Reference Range Table; The University of Texas Southwestern Medical Center: Dallas; used in Interactive Case Study Companion toPathological Basis of Disease.
43. Le, T. T.; Bhushan, V.; Rao, D. First Aid for the USMLE Step 1 2008 (First Aid for the Usmle Step 1), 18th ed.; McGraw-Hill Medical: New York, 2007.
44. Maton, A.; Hopkins, J.; McLaughlin, C. W.; Johnson, S.; Warner, M. Q.; LaHart, D.; Wright, J. D. Human Biology and Health; Prentice Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1993.
45. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
46. Pan, Y. M.; Gao, D. Q.; Zhan, C. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5140.
47. Gao, D. Q.; Zhan, C.-G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23070.
48. Pan, Y. M.; Gao, D. Q.; Yang, W. C.; Cho, H.; Yang, G. F.; Tai, H. H.; Zhan, C.-G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16656.
49. Gao, D.; Cho, H.; Yang, W.; Pan, Y.; Yang, G.; Tai, H. H.; Zhan, C. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 653.
50. Gao, D. Q.; Zhan, C.-G. Proteins 2006, 62, 99.
51. Koca, J.; Zhan, C.-G.; Rittenhouse, R. C.; Omstein, R. L. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 817.
52. Koca, J.; Zhan, C.-G.; Rittenhouse, R. C.; Omstein, R. L. J. Comput. Chem. 2003, 24, 368.
53. Zhan, C.-G.; de Souza, O. N.; Rittenhouse, R.; Omstein, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7279.
54. Leach, A. R. Molecular Modelling: Principles and Applications, 2nd ed.; Pearson Education Ltd.: Essex, England, 2001.
55. Case, D. A. http://www.wiley.com/legacy/wileychi/ecc/samples/sample09. pdf.
56. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 87, 3684.
57. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
58. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577.
59. Laskowski, R. A.; MacArthur, M. W.; Moss, D. S.; Thornton, J. M. J. Appl. Crystallogr. 1993, 26, 283.
60. Morris, A. L.; Macarthur, M. W.; Hutchinson, E. G.; Thornton, J. M. Proteins: Struct., Fund., Genet. 1992, 12, 345.
61. Vriend, G. J. Mol. Graphics 1990, 8, 52.
62. Vriend, G. J. Mol. Graphics 1990, 8, 52.
63. Vriend, G.; Sander, C. J. Appl. Crystallogr. 1993, 26, 47.
64. Zhang, D.; McCammon, J. A. PLoS Comput. Biol. 2005, 1, e62.
65. Gorfe, A. A.; Chang, C. E.; Ivanov, I.; McCammon, J. A. Biophys. J. 2008, 94, 1144.