Molecular dynamics study of a gelsolin-derived peptide binding to a lipid bilayer containing phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate

Biopolymers - Peptide Science Section

Volumn 71, Issue 1, 2003, Pages 49-70

  Liepiņa, Inta ^a   Czaplewski, Cezary ^b   Janmey, Paul ^c   Liwo, Adam ^b,d  

^a LATVIAN INSTITUTE OF ORGANIC SYNTHESIS   (Latvia)

^b UNIVERSITY OF GDA SK   (Poland)

^c UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^d GDANSK UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Poland)

Author keywords

Binding; Conformation; Gelsolin; Molecular dynamics; Phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate; PIP2 lipid peptide complex

Indexed keywords

CHEMICAL BONDS; COMPUTER SIMULATION; FATTY ACIDS; HYDROPHOBICITY; INTERFACES (MATERIALS); LIPIDS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STRUCTURE; SALTS; SOLVENTS;

GELSOLIN;

PROTEINS;

ACTIN; ARGININE; CALCIUM ION; DIMYRISTOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE; GELSOLIN; LYSINE; PHOSPHATE; PHOSPHATIDYLINOSITIDE; PHOSPHATIDYLINOSITOL 4,5 BISPHOSPHATE;

ARTICLE; BINDING AFFINITY; CONFORMATION; CRYSTAL STRUCTURE; HYDROPHOBICITY; LIPID BILAYER; LIPID MEMBRANE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR MODEL; MONTE CARLO METHOD; PROTEIN BINDING; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN INTERACTION; PROTEIN LIPID INTERACTION; PROTEIN MOTIF;

BINDING SITES; COMPUTER SIMULATION; DIMYRISTOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE; GELSOLIN; LIPID BILAYERS; MODELS, MOLECULAR; PEPTIDES; PHOSPHATIDYLINOSITOL 4,5-DIPHOSPHATE; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY;

EID: 0037622075     PISSN: 00063525     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.10375     Document Type: Article

References (68)

1. Harris, H. E.; Weeds, A. G. FEBS Lett 1984, 177, 184-188.
2. Pope, B. J.; Gooch, J. T.; Weeds, A. G. Biochemistry 1997, 36, 15848-15855.
3. Sun, H. Q.; Yamamoto, M.; Mejillano, M.; Yin, H. L. J Biol Chem 1999, 274, 33179-33182.
4. Janmey, P. A.; Xian, W.; Flanagan, L, A. Chemistry and Physics of Lipids 1999, 101, 93-107.
5. Yin, H.; Hartwig, J.; Maruyama K.; Stossel T. J Biol Chem 1981, 256, 9693-9697.
6. Wang, L. L.; Bryan, J. Cell 1981, 25, 637-649.
7. Yin, H. L.; Stossel, T. P. Nature 1979, 281, 583-586.
8. Burtnick, L. D.; Koepf, E. K.; Grimes, J.; Jones, E. Y.; Stuart, D. I.; Mclaughlin, P. J.; Robinson, R. C. Cell 1997, 90, 661-670.
9. Robinson, R. C.; Mejillano, M.; Le, V. P.; Burtnick, L. D.; Yin, H. L.; Choe, S. Science 1999, 286, 1939-1942.
10. Kwiatkowki, D. J.; Stossel, T. P.; Orkin, S. H.; Mole, J. E.; Colten, H. R.; Yin, H. L. Nature 1986, 323, 455-458.
11. Kwiatkowki, D. J.; Janmey, P. A.; Yin, H. L. J Cell Biol 1989, 108, 1717-1726.
12. Way, M.; Weeds, A. J Mol Biol 1988, 203, 1127-1133.
13. Way, M.; Matsudaira, P. Curr Biol 1993, 3, 887-889.
14. Allen, P. G.; Janmey, P. A. J Biol Chem 1994, 269, 32916-32923.
15. McLoughlin, P. J.; Gooch, J. T.; Mannherz, H. G.; Weeds, A. G. Nature 1993, 364, 685-692.
16. Selden, L. A.; Kinosian, H. J.; Newman, J.; Lincoln, B.; Hurwitz, C.; Gershman, L. C.; Estes, J. E. Biophys J 1998, 75, 3092-3100.
17. Witke, W.; Sharpe, A. H.; Hartwig, J. H.; Azuma, T.; Stossel, T. P.; Kwiatkowki, D. P. Cell 1995, 81, 41-51.
18. Janmey, P. A.; Chaponnier, C.; Lind, S. E.; Zaner, K. S.; Stossel, T. P.; Yin, H. L. Biochemistry 1985, 24, 3714-3723.
19. Janmey, P. A.; Iida, K.; Yin, H. L.; Stossel, T. P. J Biol Chem 1987, 262, 12228-12236.
20. Janmey, P. A.; Stossel, T. P. Nature 1987, 325, 362-364.
21. Janmey, P. A. Annu Rev Physiol 1994, 56, 169-191.
22. Kurth, M. C.; Bryan, J. J Biol Chem 1984, 259, 7473-7479.
23. Yamamoto, M.; Hilgemann, D. H.; Feng, S. Y.; Bito, H.; Ishihara, H.; Shibasaki, Y.; Yin, H. L. J Cell Biol 2001, 152, 867-876.
24. Chellaiah, M.; Hruska, K. Mol Biol Cell 1996, 7, 743-753.
25. Janmey, P. A. Chem Biol 1995, 2, 61-65.
26. Isenberg, G.; Niggli, V. Int Rev Cytol 1998, 178, 73-125.
27. Flanagan, L.; Janmey, P. A. In Biology of Phosphoinositides; Cockcroft, S., (Ed.); Oxford University Press: New York, 1999.
28. Lin, K. M.; Wenegieme, E. F.; Lu, P.-J.; Chen, C.-S.; Yin, H. L. J Biol Chem 1997, 272, 20443-20450.
29. Lamb, J. A.; Allen, P. G.; Tuan, B. Y.; Janmey, P. A. J Biol Chem 1993, 268, 8999-9004.
30. Sun, H, Q.; Wooten, D. C.; Janmey, P. A.; Yin, H. L. J Biol Chem 1994, 269, 9473-9479.
31. Tuominen, E. K. J.; Holopainen, J. M.; Chen J.; Prestwitch, G. D.; Bachiller, P. R.; Kinnunen, P. K. J.; Janmey, P. A. Eur J Biochem 1999, 263, 85-92.
32. Takata, S.; Matsubara, M.; Allen, P. G.; Janmey, P. A.; Serhan, C. N.; Brady, H. R. J Clin Invest 1994, 93, 499-508.
33. Janmey, P. A.; Stossel, T. P. J Biol Chem 1989, 264, 4825-2831.
34. Hartwig, J. H.; Kung, S.; Kovacsovics, T.; Janmey, P. A.; Cantley, L. C.; Stossel, T. P.; Toker, A. J Biol Chem 1996, 271, 32986-32993.
35. Lu, P. J.; Hsu, A. L.; Wang, D. S.; Yan, H. Y.; Yin, H. L.; Chen, C. S. Biochemistry 1998, 37, 5738-5745.
36. Lu, P. J.; Wang, D.-S.; Lin, K. M.; Yin, H. L.; Chen, C. S. Am Chem Soc Symp Ser 1999, 718, 38-54.
37. Janmey, P. A. Nature 1993, 264, 675-676.
38. Hartwig, J.-H.; Bokoch, G. M.; Carpenter, C. L.; Janmey, P. A.; Taylor, L. A.; Toker, A.; Stossel, T. P. Cell 1995, 82, 643-653.
39. Janmey, P. A.; Lamb, J.; Allen, P. G.; Matsudaira, P. T. J Biol Chem 1992, 267, 11818-11823.
40. Xian, W.; Graver, T. M.; Braunlin, W. H.; Janmey, P. A. FASEB J 1992, 6, A87.
41. Xian, W.; Vegners, R.; Janmey, P. A.; Braunlin, W. H. Biophys J 1995, 69, 2695-702.
42. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J Comput Chem 1986, 7, 230-252.
43. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Cheatham, T. A., III; Ferguson, D. M.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. AMBER 4.1, University of California: San Francisco, 1995.
44. Momany, F. A.; McGuire, R. F.; Burgess, A. W.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1975, 79, 2361-2381.
45. Némethy, G.; Pottle, M. S.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1983, 87, 1883-1887.
46. Némethy, G.; Gibson, K. D.; Palmer, K. A.; Yoon, C. N.; Paterlini, G.; Zagari, A.; Rumsey, S.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1992, 96, 6472-6484.
47. Ripoll, D. R.; Liwo, A.; Czaplewski, C. TASK Quart 1999, 3, 313-323.
48. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J Phys Chem 1993, 97, 10269-10280.
49. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. J.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A., Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J Comput Chem 1993, 14, 1347-1363.
50. Czaplewski, C.; Pasenkiewicz-Gierula, M.; Ciarkowski, J. J Receptor & Signal Transduction Research, 1999, 19, 355-367.
51. Ripoll, D. R.; Scheraga H. A. Biopolymers 1988, 27, 1283-1303.
52. Ripoll, D. R.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. Biopolymers 1998, 46, 117-126.
53. Vila, J.; Williams, R. L.; Vasquez, M.; Scheraga, H. A. Proteins Struct Funct Genet 1991, 10, 199-218.
54. Liwo, A.; Tempczyk, A.; Oldziej, S.; Shenderovich, M. D.; Hruby, V. J.; Talluri, S.; Ciarkowski, J.; Kasprzykowski, F.; Lankiewicz, L.; Grzonka, Z. Biopolymers 1996, 38, 157-175.
55. Ripoll, D. R.; Vorobjev, Yu.; Liwo, A.; Vila, J. A.; Scheraga, H. A. J Mol Biol 1996, 264, 779-783.
56. Liwo, A.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. Protein Sci 1993, 2, 1697-1714.
57. Liwo, A.; Oldziej, S.; Ciarkowski, J.; Kupryszewski, G.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. J Protein Chem, 1994, 13, 375-380.
58. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J Chem Phys 1983, 79, 926-935.
59. Foster, W. J.; Janmey, P. A. Biophys Chem, 2001, 91, 211-218.
60. Hübner, S.; Couvillon, A. D.; Käs, J. A.; Bankaitis, V. A.; Vegners, R.; Carpenter, C. L.; Janmey, P. A. Eur J Biochem 1998, 258, 846-853.
61. Rand, R. P.; Parsegian, V. A. Biochim Biophys Acta 1989, 988, 351-376.
62. Hyvonen, M.; Macias, M. J.; Nilges, M.; Oschkinat, H.; Saraste, M.; Wilmanns, M. EMBO J 1995, 14, 4676-4685.
63. Xian, W. 2002, unpublished.
64. Zimmerman, S. S.; Pottle, M. S.; Némethy, G.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1977, 10, 1-9.
65. Bradshaw, J. P.; Bushby, R. J.; Giles, C. C. D.; Saunders, M. R.; Saxena, A. Biochim Biophys Acta 1997, 1329, 124-138.
66. Bucki, R.; Giraud, F.; Sulpice, J. C. Biochemistry 2000, 39, 5838-5844.
67. Bucki R.; Janmey P. A.; Vegners, R.; Giraud, F.; Sulpice, J. C. Biochemistry 2001, 40, 15752-15761.
68. Koradi, R.; Billeter, M.; Wüthrich, K. J Mol Graphics 1996, 14, 51-55.