The main function of AChE is the hydrolysis of the neurotransmitter acetylcholine (ACh) at the neuromuscular and in cholinergic brain synapses. In some pathologies, loss of cholinergic neurons may be associated with a deficiency of ACh in specific brain areas. Consequently, the study of new safe drugs that inhibit AChE is important, because they can increase ACh levels in the synaptic cleft without adverse effects. Here, we evaluated the effects of JM-20 (a benzodiazepine-dihydropyridine hybrid molecule) on cholinesterase (ChE) activities from distinct sources (AChE from Electrophorus electricus (EeAChE), human erythrocyte membranes (HsAChE (ghost)), total erythrocyte (HsAChE (erythrocyte)) and BChE from plasma (HsBChE) and purified enzyme from the horse (EcBChE)). Kinetic parameters were determined in the presence of 0.05-1.6 mM of substrate concentration. The interactions ChEs with JM-20 were performed using molecular docking simulations. JM-20 inhibited all tested AChE but not BChE. The IC50 values were 123 nM ± 0.2 (EeAChE), 158 nM ± 0.1 (ghost HsAChE), and 172 nM ± 0.2 (erythrocytic HsAChE). JM-20 caused a mixed type of inhibition (it altered Km and Vmax of AChE). The molecular docking indicated the binding poses and the most plausible active isomer of JM-20. Besides giving important data for future drug design, our results help us understand the mode of action of JM-20 as a specific inhibitor of AChE enzymes.

中文翻译：

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一种新的杂合分子（JM-20）的分子对接和体外评估对不同来源胆碱酯酶活性的影响。

AChE的主要功能是神经肌肉和胆碱能脑突触中神经递质乙酰胆碱（ACh）的水解。在某些病理学中，胆碱能神经元的丢失可能与特定大脑区域ACh的缺乏有关。因此，研究抑制AChE的新型安全药物非常重要，因为它们可以增加突触性裂隙中ACh的水平而无不良影响。在这里，我们评估了JM-20（苯并二氮杂二氢吡啶杂合分子）对胆碱酯酶（ChE）活性的影响，胆碱酯酶（ChE）活性来自不同来源（电电泳的AChE（EeAChE），人的红细胞膜（HsAChE（ghost）），总的红血球（HsAChE （红血球））和血浆中的BChE（HsBChE），以及来自马的纯化酶（EcBChE））。在0.05-1的存在下测定动力学参数。6 mM的底物浓度。ChE与JM-20的相互作用是使用分子对接模拟进行的。JM-20抑制所有测试的AChE，但不抑制BChE。IC50值为123 nM±0.2（EeAChE），158 nM±0.1（重影HsAChE）和172 nM±0.2（红细胞HsAChE）。JM-20产生了混合类型的抑制作用（它改变了AChE的Km和Vmax）。分子对接表明了JM-20的结合姿势和最合理的活性异构体。除了为将来的药物设计提供重要数据外，我们的结果还有助于我们了解JM-20作为AChE酶的特异性抑制剂的作用方式。JM-20产生了混合类型的抑制作用（它改变了AChE的Km和Vmax）。分子对接表明了JM-20的结合姿势和最合理的活性异构体。除了为将来的药物设计提供重要数据外，我们的结果还有助于我们了解JM-20作为AChE酶的特异性抑制剂的作用方式。JM-20产生了混合类型的抑制作用（它改变了AChE的Km和Vmax）。分子对接表明了JM-20的结合姿势和最合理的活性异构体。除了为将来的药物设计提供重要数据外，我们的结果还有助于我们了解JM-20作为AChE酶的特异性抑制剂的作用方式。