生物信息学:Proteopedia, FoldIndex，偶极矩
生物信息学是一个跨学科的领域，开发方法和软件工具来理解生物数据。密切配合Jaime Prilusky我们已经开发了Proteopedia，FoldIndex和一个蛋白质偶极矩服务器．
研究
胆碱能机制-结构/功能
三十多年来，我有幸能与Israel Silman教授我们的工作一直集中在突触酶乙酰胆碱酯酶(AChE)的研究，其主要作用是通过快速水解神经递质乙酰胆碱来终止胆碱能突触上的突触传递。50多年来，AChE一直是酶学家、药理学家和毒理学家强烈兴趣的主题，因为它具有极高的催化活性，这是其生物活性的要求，因为它是第一代抗阿尔茨海默病(AD)药物、强效神经毒剂和杀虫剂的靶标。
从一开始，我们的共同目标是确定AChE的三维结构，以了解其作用机制，并允许基于结构的药物设计。虽然从60年代开始尝试，但在我们的开创性工作之前，还没有获得适合3D结构测定的晶体。我们开发了一种新的，温和的方法来溶解膜结合的AChE鱼雷californica风琴(TcAChE)，然后是它的结晶，然后是它的三维结构的解决。我们的出版物结构，作为全文发表在科学的论文被引用超过2450次，许多后续论文被引用了数百次。随后，我们解决并发表了另外两个重要的AChE结构，即人类和果蝇的AChE结构。同时，我们用广泛的药物、毒素和其他配体解决了超过40种AChE复合物和缀合物的结构。这包括了所有的1圣新一代抗ad药物，几种主要神经毒剂，杀虫剂，过渡状态类似物和蛇毒毒素。这些结构数据为研制新型先导药物提供了重要的信息储备。我们共同发表了170多篇论文。
来自极端环境的蛋白质
大多数蛋白质只能在很窄的盐浓度范围内发挥作用。但是，在一个项目中进行了密切的合作Ada Zamir教授耐盐杜氏藻(Dunaliella salina)的研究揭示了一类新的蛋白质——耐盐蛋白(halo耐盐蛋白)，它可以在整个盐度范围(0到4 M NaCl)中发挥作用。为了深入了解这些蛋白质如何在不同盐浓度下发挥作用的分子细节，我们确定了耐盐蛋白的第一个晶体结构- 30kDa碳酸酐酶。
晶体结构与一系列位点定向突变体相结合将有助于更好地理解:蛋白质的独特性质是什么-这类蛋白质的溶剂和弱相互作用?是什么结构原理赋予了耐盐性的额外稳定性?耐盐酶如何保护自己免受阴离子/阳离子抑制?这种理解是否可以应用于生物技术，如工程酶在工业或环境用途的特殊溶剂中发挥作用?
AChE -回顾
这篇评论是由Kurt Giles教授1996年至1999年，他在西尔曼/萨斯曼实验室做博士后。
戴尔在1914年的一篇重要论文中，区分了胆碱酯类在不同组织中的类似毒蕈碱和尼古丁的作用，并提出:“酯酶有助于从循环中去除[乙酰胆碱]似乎不是不可能的。”这一假设是基于对注射到猫体内的乙酰胆碱(ACh)失活的观察。然而，直到1926年，Loewi和Navratil在分离的青蛙心脏上工作，实验证明了它的存在，通过抑制豆碱(eserine)，从而延长了给药的效果。1932年，Stedman等人从马血清中提取了一种乙酰胆碱酯酶的粗提取物，他们称之为“胆碱酯酶”。
Proteopedia - 3D生活
Proteopedia是蛋白质、核酸和其他生物分子结构的协作式3D网络百科全书。Proteopedia是作为一种与不同的科学受众交流生物分子结构的手段而创建的，它以直观、交互式的格式呈现结构注释，并允许科学界成员轻松地贡献他们自己的注释。Proteopedia有大约45万页，由来自全球60多个国家的4800多名用户贡献，许多页面被翻译成十几种不同的语言。
乙酰胆碱酯酶相互作用抗阿尔茨海默病药物
虽然医学的进步提高了总人口的预期寿命，但受年龄相关疾病影响的人数也有所增加。因此，医生和科学家面临的挑战不仅仅是帮助人们活得更长，而是在延长的寿命中保持健康和功能。老年最常见的痛苦之一是衰老，或痴呆，这是认知能力不可阻挡的下降，开始于记忆丧失，结束于完全无助。痴呆症最常见的病因是阿尔茨海默病(AD)，约10%的65岁以上人群，25%的75岁以上人群，以及高达45%的80岁以上人群。据估计，目前仅在美国就有450万人患有阿尔茨海默病。
蛋白质组学特征:AA和肽组成区分门
迄今为止，已经对100多个基因组进行了完全测序，为在序列水平上对其组织、相似性、独特性和变异性进行全面比较和分析提供了机会。来自这些基因组的蛋白质组的比较分析已经被证明在基因鉴定、蛋白质结构、功能和活性位点预测以及系统发育分析方面具有强大的功能。
类胆碱酯酶粘附分子
近年来出现了胆碱酯酶(ChEs)独立于其催化活性的替代作用的证据。我们已经确定了ChEs和一组神经细胞粘附蛋白共同的功能区域，由于它们的高度序列相似性，被认为在结构上与ChEs相关，但缺乏活性位点丝氨酸。定量分析AChE活性位点峡谷入口处的静电表面电位和粘附蛋白ChE-like结构域类似区域的静电表面电位显示出很好的相关性。这些发现，加上之前的证据，涉及到这个区域可能具有ChEs的细胞识别功能，导致我们定义了一个新的粘附蛋白家族，我们将其命名为che样粘附分子(CLAMs)。
蛋白质耐盐机理研究
大多数蛋白质只能在很窄的盐浓度范围内发挥作用。然而，对耐盐杜氏藻的研究揭示了一类新的蛋白质——耐盐蛋白，它可以在整个盐度范围内(0到4 M NaCl)发挥作用。为了深入了解这些蛋白质如何在不同盐浓度下发挥作用的分子细节，我们确定了耐盐蛋白的第一个晶体结构- 30kDa碳酸酐酶。
AChR结合位点的结构
与Sarah Fuchs和Ephraim Katzir一起，我们确定了具有高亲和力13残基肽的α-白兔毒素复合物的晶体结构，该复合物与AChR α-亚基的结合区同源。
AChE四聚体结构域模型
“尾部”异构体分子是AChE最重要的生理形式，也是大脑和神经肌肉连接处的主要形式。Massoulie和同事们确定了一个小的富含脯氨酸的附着结构域(PRAD)，球状亚基围绕它组装形成四聚体。这种17残基肽的关键特征是存在3个和5个连续的脯氨酸;因此，即使是合成的聚脯氨酸也可以取代天然的PRAD。