Stability and activity of mesophilic subtilisin E and its thermophilic homolog: Insights from molecular dynamics simulations

Journal of the American Chemical Society

Volumn 121, Issue 29, 1999, Pages 6895-6903

  Colombo, Giorgio ^a,b   Merz Jr , Kenneth M ^b  

^a PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b Ist Biocatalisi Riconoscimento M   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACID; SUBTILISIN;

AMINO ACID SUBSTITUTION; ARTICLE; ENZYME ACTIVITY; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STABILITY; POINT MUTATION; PROTEIN BINDING; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN FOLDING; PROTEIN INTERACTION; PROTEIN STABILITY; PROTEIN STRUCTURE; THERMOSTABILITY;

EID: 0033612756     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja990420s     Document Type: Article

References (53)

1. Adams, M. W. W.; Kelly, R. M. Chem. Eng. News 1992, 73, 32-42.
2. Zhao, H.; Arnold, F. H. Protein Eng. 1999, 12, 47-53.
3. Matthews, B. W.; Jansonius, J. N.; Colman, P. M.; Schenborn, B. P.; Dupourque, D. Nature (London), New. Biol. 1972, 238, 37-41.
4. Chan, M. K.; Mukund, S.; Kletzin, A.; Adams, M. W. W.; Rees, D. C. Science 1995, 1463-1469.
5. Yip, K. S. P.; Stillman, T. J.; Britton, K. L.; Artymiuk, P. J.; Bocker, P. J.; Sedelnikova, S. E.; Engel, P. C.; Pasquo, A.; Chiavaluce, P.; Consalvi, V.; Scandurra, R.; Rice, D. W. Structure 1995, 3, 1147-1158.
6. Bryan, P. N.; Rollence, M. L.; Pantoliano, M. W.; Wood, J.; Finzel, B. C.; Gilliland, G. L.; Howard, A. J.; Poulos, T. L. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1986, 1, 326-334.
7. Menendez-Arias, L.; Argos, P. J. Mol. Biol. 1989, 397-406.
8. Hardy, F.; Vriend, G.; van der Vinne, B.; Frigerio, F.; Grandi, G.; Venema, G.; Eijsink, V. G. H. Protein Eng. 1994, 7, 425-430.
9. Perutz, M. F.; Raidt, H. Nature 1975, 256-259.
10. Spassov, V. Z.; Karshikoff, A. D.; Ladenstein, R. Protein Sci. 1995, 4, 1516-1527.
11. Day, M. W.; Hsu, B. T.; Joshua-Tor, L.; Park, J. B.; Zhou, Z. H.; Adams, M. W. W.; Rees, D. C. Protein Sci. 1992, 1, 1494-1507.
12. Toma, S.; Campagnoli, S.; Margarit, I.; Gianna, R.; Grandi, G.; Bolognesi, M.; De Filippis, V.; Fontana, A. Biochemistry 1991, 30, 97-106.
13. Clarke, J.; Fersht, A. R. Biochemistry 1993, 32, 4322-4329.
14. Jaenicke, H.; Schurig, H.; Beaucamp, N.; Ostendorp, R. Adv. Protein Chem. 1996, 48, 181-269.
15. Vogt, G.; Argos, P. Folding Des. 1997, 2, S40-S46.
16. Richards, F. M. Cell. Mol. Life Sci. 1997, 53, 790-802.
17. Fersht, A. R.; Serrano, L. Curr. Opin. Struct. Biol. 1993, 3, 75-83.
18. Matthews, B. W. Adv. Protein Chem. 1995, 46, 249-278.
19. Arnold, F. H. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 125-131.
20. Chen, K.; Arnold, F. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 5618-5622.
21. Kuchner, O.; Arnold, F. H. TrendsBiotechnol. 1997, 15, 523-530.
22. Cunningham, B. C.; Wells, J. A. Protein Eng. 1987, 319-325.
23. Markland, J. F. S.; Smith, E. L. Subtilisins: Primary Structure, Chemical and Physical Properties; Boyer, P. D., Ed.; Academic Press: New York, 1971; Vol. 3, pp 561-608.
24. Krait, J., Ed. Subtilisin: X-ray Structure; Boyer, P. D., Ed.; Academic Press: New York, 1971; Vol. 3, pp 547-560.
25. Wells, J. A.; Estell, D. A. Trends Biochem. Sci. 1988, 13, 291-297.
26. Seizen, R. J.; de Vos, W. M.; Leunissen, J. A. M.; Dijkstra, B. W. Protein Eng. 1991, 4, 719-737.
27. Takagi, H.; Matsuzawa, H.; Ohta, T.; Yamasaki, M.; Inouye, M. Ann. NY Acad. Sci. 1992, 52-59.
28. Daggett, V.; Schröder, S.; Kollman, P. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8926-8935.
29. Lazaridis, T.; Lee, I.; Karplus, M. Protein Sci. 1997, 6, 2589-2605.
30. Mark, A. E.; van Gusteren, W. F. Biochemistry 1992, 31, 7745-7748.
31. Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. Biochemistry 1993, 32, 4175-4184.
32. Tirado-Rives, J.; Orozco, M.; Jorgensen, W. L. Biochemistry 1997, 36, 7313-7329.
33. Cheng, A.; Stanton, R. S.; Vincent, J. J.; Damodaran, K. V.; Dixon, S. L.; Hartsough, D. S.; Best, S. A.; Merz, K. M., Jr. ROAR, 1.0 ed.; The Pennsylvania State University, 1997.
34. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. C.; Cheatham, T. E. I.; Ross, W. S.; Simmerling, C. L.; Darden, T. A.; Merz, K. M., Jr.; Stanton, R. V.; Cheng, A. L.; Vincent, J. J.; Crowley, M.; Ferguson, D. M.; Radmer, R. J.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P.; Kollman, P. A. AMBER 5.0; University of California, San Francisco, 1997.
35. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
36. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
37. Toba, S.; Merz, K. M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9939-0048.
38. Ferrin, T. E. J. Mol. Graphics 1988, 6, 13-27.
39. Cheng, A.; Merz, K. M., Jr. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1927-1937.
40. Smith, P. E.; Pettitt, B. M. J. Chem. Phys. 1996, 105, 4289-4293.
41. van Gunsteren, W. F.; Berendsen. H. J. C. Mol. Phys. 1977, 34, 1311-1327.
42. Matouschek, A.; Kellis, J. T.; Serrano, L.; Fersht, A. R. Nature 1989, 340, 122-126.
43. Serrano, L.; Matouschek, A.; Fersht, A. R. J. Mol. Biol. 1992, 224, 805-818.
44. Jackson, S. E.; Fersht, A. R. Biochemistry 1991, 30, 10436-10443.
45. Fontana, A.; Fassina, G.; Vita, C.; Dalzoppo, D.; Zamai, M.; Zambonin, M. Biochemistry 1986, 25, 1847-1851.
46. Spiller, B.; Gershenson, A.; Arnold, F. H.; Stevens, R. C. 1999, to be submitted for publication.
47. Závodszky, P.; Kardos, J.; Svingor, A.; Petsko, G. A. Proc. Natl. Acad. Sci. 1998, 95, 7406-7411.
48. Hartsough, D. S.; Merz, K. M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10113-10116.
49. Cram, D. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1986, 25, 1039-1057.
50. LeGrand, S. M.; Merz, K. M., Jr. J. Comput. Chem. 1993, 14, 349-352.
51. Arnold, F. H. Curr. Opin. Biotechnol. 1993, 4, 450-455.
52. Matthews, D. A.; Alden, R. A.; Birktoff, J. J.; Freer, S. T.; Kraut, J. J. Biol. Chem. 1977, 252, 8875-8883.
53. Warshel, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 5250-5254.