A computational analysis of the unique protein-induced tight turn that results in posttranslational chromophore formation in green fluorescent protein

Journal of the American Chemical Society

Volumn 120, Issue 1, 1998, Pages 1-6

  Branchini, Bruce R ^a   Nemser, Amy R ^a   Zimmer, Marc ^a  

^a The Department of Government and International Relations   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GREEN FLUORESCENT PROTEIN;

ARTICLE; CHROMATOPHORE; COMPUTER SIMULATION; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN FOLDING; THEORY;

EID: 0032515404     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja973019j     Document Type: Article

References (62)

1. Prasher, D. C.; Eckenrode, V. K.; Ward, W. W.; Pendergast, F. G.; Cormier, M. J. Gene 1992, 111, 229.
2. Inouye, S.; Tsuji, F. I. FEBS Lett. 1994, 351, 211.
3. Chalfie, M.; Tu, Y.; Euskirchen, G.; Ward, W. W.; Prasher, D. C. Science 1994, 263, 802.
4. Gerdes, H. H.; Kaether, C. FEBS Lett. 1996, 389, 44.
5. Amsterdam, A.; Lin, S.; Hopkins, N. Dev. Biol. 1995, 171, 123.
6. Chiu, W.-L.; Niwa, Y.; Zeng, W.; Hirano, T.; Kobayashi, H.; Sheen, J. Curr. Biol. 1996, 6, 325. Heimlein, M.; Epel, B. L.; Padgett, H. S.; Beachy, R. N. Science 1995, 270, 1983.
7. Chiu, W.-L.; Niwa, Y.; Zeng, W.; Hirano, T.; Kobayashi, H.; Sheen, J. Curr. Biol. 1996, 6, 325. Heimlein, M.; Epel, B. L.; Padgett, H. S.; Beachy, R. N. Science 1995, 270, 1983.
8. Marshall, J.; Molloy, R.; Moss, G. W. J.; Howe, J. R.; Hughes, T. E. Neuron 1995, 14, 211.
9. Chiocchetti, A.; Tolosano, E.; Hirsh, E.; Silengo, L.; Alturda, F. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1352, 193.
10. Ludin, B.; Doll, T.; Meill, R.; Kaech, S.; Matus, A. Gene 1996, 173, 113.
11. Santa Cruz, S.; Chapman, S.; Roberts, A. G.; Roberts, I. M.; Prior, D. A. M.; Oparka, K. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 6286.
12. Gerdes, H.-H.; Kaether, C. FEBS Lett. 1996, 389, 44.
13. Tannahill, D.; Bray, S.; Harris, W. A. Dev. Biol. 1995, 168, 12501.
14. Wang, S.; Hazelrigg, T. Nature 1994, 369, 400.
15. Gilroy, S. Annu. Rev. Plant Physiol. Mol. Biol. 1997, 48, 165.
16. Brand, A. Trends Genet. 1995, 11, 324.
17. Gura, T. Science 1997, 276, 1989.
18. Chalfie M. Photochem. Photobiol. 1995, 62, 651.
19. Heim, R.; Cubitt, A. B.; Tsien, R. Y. Nature 1995, 373, 663.
20. Cormack, B. P.; Valdivia, R. H., Falkow, S. Gene 1996, 173, 33.
21. Reichel, C.; Mathur, J.; Eckes, P.; Langenkemper, K.; Koncz, C.; Schell, J.; Reiss, B.; Maas, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 5888.
22. Yang, T.-T.; Cheng, L.; Kain, S. R. Nucleic Acids Res. 1996, 24, 4592.
23. Crameri, A.; Whitehorn, E.; Tate, E.; Stemmer, W. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 315.
24. Dickson, R. M.; Cubitt, A. B.; Tsien, R. Y.; Moerner, W. E. Nature 1997, 388, 355.
25. Cody, C. W.; Prasher, D. C.; Westler, W. M.; Pendergast, F. G.; Ward, W. W. Biochemistry 1993, 32, 1212.
26. Crameri, A.; Whitehorn, E. A., Tate, E.; Stemmer, W. P. C. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 315-319.
27. Reid, B. G.; Flynn, G. C. Biochemistry 1997, 36, 6786.
28. Makino, Y.; Amada, K.; Taguchi, H.; Voshida, M. J. Biol. Chem. 1997, 272, 12468.
29. Ward, W. W.; Bokman, S. H. Biochemistry 1982, 21, 1, 4535.
30. Bokman, S. H.; Ward, W. W Biochem. Biophys. Res. Commun. 1981, 101, 1372.
31. Heim, R.; Prasher, D. C.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 12501.
32. Cubitt, A. B.; Heim, R.; Adams, S. R.; Boyd, A. E.; Gross, L. A.; Tsien, R. Y. Trends Biochem. Sci. 1995, 20, 448.
33. Yang, F.; Moss, L. G.; Phillips, G. N., Jr. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 1246.
34. Brejc, K.; Sixma, T. K.; Kitts, P. A.; Kain, S. R.; Tsien, R. Y.; Ormoe, M.; Remington, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 2306.
35. Ormoe, M.; Cubitt, A. B.; Kallio, K.; Gross, L. A.; Tsien, R. Y.; Remington, S. J. Science 1996, 273, 1392.
36. Palm, G.; Zdanov, A.; Gaitanaris, G. A.; Stauber, R.; Pavlakis, G. N.; Wlodawer, A. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 361.
37. Nageswara Rao, B. D.; Kempel, M. D.; Pendergast, F. G. Biophys. J. 1980, 32, 630.
38. Dopf, J.; Horiagon, T. M. Gene 1996, 173, 39.
39. Zimmer, M., Branchini, B., Lusins, J. O. In Bioluminescence and Chemiluminescence, Proc. 9th Int. Symp.; Hastings, J. W., Kricka, L. J., Stanley, P. E., Eds.; Wiley: New York, 1990; p 407.
40. Branchini, B. R., Lusins, J. O., Zimmer, M. J. Biomol. Struct. Dyn. 1997, 14, 441.
41. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, J. G. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. R.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanoucni T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 122, 535.
42. Mohamadi, F.; Richards, N. G. F.; Guida, W. C.; Liskamp, R.; Lipton, M.; Caulfield, C.; Chang, G.; Hendrickson, T.; Still, W. C. J. Comput. Chem. 1990, 11, 440.
43. Ferguson, D. M.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1991, 12, 620.
44. McDonald, Q.; Still, W. C. Tetrahedron Lett. 1992, 33, 7743.
45. Chang, G.; Guida, W. C.; Still, W. C. J. Am. Chem. Soc. 1989, 11, 4379.
46. Saunders, M.; Houk, K. N.; Wu, Y.-D.; Still, W. C.; Lipton, M.; Chang, G.; Guida, W. C. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1419.
47. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
48. Ryckaert, J. P. Mol. Phys. 1985, 55, 549.
49. Shenkin, P. S.; McDonald, D. Q. J. Comput. Chem. 1994, 15, 899.
50. Kabsh, W. Acta Crystallogr. 1976, A32, 922. Kabsh, W. Acta Crystallogr. 1978, A32, 827.
51. Kabsh, W. Acta Crystallogr. 1976, A32, 922. Kabsh, W. Acta Crystallogr. 1978, A32, 827.
52. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 33. The program is available from http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd.
53. Hutchinson, E. G.; Thornton, J. M. Protein Sci. 1994, 3, 2207.
54. Orengo, C. A.; Brown, N. P.; Taylor, W. R. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1992, 14, 367.
55. Creighton, T. E. Proteins: Structures and Molecular Properties, 2nd ed.; W. H. Freeman: New York, 1993.
56. Minimum separation ratio 2.12.
57. Ramachandran, G. N.; Sasisekharan, V. Adv. Protein Chem. 1968, 23, 283.
58. Kane, J. F.; Hartley, D. L. Trends Biotechnol. 1988, 6, 95.
59. Webb, C. D.; Decatur, A.; Teleman, A.; Losick, R. J. Bacteriol. 1995, 177, 5906.
60. Lim, C. R.; Kimata, Y.; Oka, M.; Nomaguchi, K.; Kohno, K. J. Biochem. 1995, 118, 13.
61. Ogawa, H.; Inouye, S.; Tsuji, F.; Yasuda, K.; Umesono, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 11899.
62. Siemering, K. R.; Golbik, R.; Sever, R.; Haseloff, J. Curr. Biol. 1996, 6, 1653.