Peptide-lipid interactions: Insights and perspectives

Organic and Biomolecular Chemistry

Volumn 3, Issue 2, 2005, Pages 201-212

  Sanderson, John M ^a  

^a DURHAM UNIVERSITY   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBOHYDRATES; CHEMICAL BONDS; COMPLEXATION; ENTHALPY; HYDROPHILICITY; HYDROPHOBICITY; LIPIDS; PROTEINS;

LIPID BILAYERS; LIPID MOLECULES; PEPTIDE-LIPID INTERACTIONS;

POLYPEPTIDES;

LIPID; PEPTIDE;

ARTIFICIAL MEMBRANE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; CONFORMATION; MICELLE; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; REVIEW; TEMPERATURE;

LIPIDS; MEMBRANES, ARTIFICIAL; MICELLES; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR CONFORMATION; PEPTIDES; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; TEMPERATURE;

EID: 12844268168     PISSN: 14770520     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b415499a     Document Type: Review

References (124)

1. S. J. Singer and G. L. Nicholson, Science, 1972, 175, 720.
2. A. Camara-Artigas, D. Brune and J. P. Allen, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S. A., 2002, 99, 11055.
3. M. Svensson-Ek, J. Abramson, G. Larsson, S. Tornroth, P. Brzezinski and S. Iwata, J. Mol. Biol., 2002, 321, 329.
4. C. Lange, J. H. Nett, B. L. Trumpower and C. Hunte, EMBO J., 2001, 20, 6591.
5. R. Henderson and P. N. T. Unwin, Nature, 1975, 257, 28.
6. H. M. Berman, J. Westbrook, Z. Feng, G. Gilliland, T. N. Bhat, H. Weissig, I. N. Shindyalov and P. E. Bourne, Nucleic Acids Res., 2000, 28, 235.
7. E. A. Nalefski, M. A. Wisner, J. Z. Chen, S. R. Sprang, M. Fukuda, K. Mikoshiba and J. J. Falke, Biochemistry, 2001, 40, 3089.
8. S. M. Singh and D. Murray, Protein Sci., 2003, 12, 1934.
9. (a) C. Huang, J. R. Hepler, L. T. Chen, A. G. Gilman, R. G. W. Anderson and S. M. Mumby, Mol. Biol. Cell, 1997, 8, 2365;
10. (b) K. Seno, M. Kishimoto, M. Abe, Y. Higuchi, M. Mieda, Y. Owada, W. Yoshiyama, H. Liu and F. Hayashi, J. Biol. Chem., 2001, 276, 20813.
11. H. Palsdottir, C. G. Lojero, B. L. Trumpower and C. Hunte, J. Biol. Chem., 2003, 278, 31303.
12. S. H. White, Protein Sci., 2004, 13, 1948.
13. C. Landoltmarticorena, K. A. Williams, C. M. Deber and R. A. F. Reithmeier, J. Mol. Biol., 1993, 229, 602.
14. M. B. Ulmschneider and M. S. P. Sansom, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 2001, 1512, 1.
15. R. Koynova and M. Caffrey, Biochim. Biophys. Acta, 1998, 1376, 91.
16. (a) E. J. Prenner, R. Lewis, L. H. Kondejewski, R. S. Hodges and R. N. McElhaney, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 1999, 1417, 211 ;
17. (b) E. J. M. van Kan, D. N. Ganchev, M. M. E. Snel, V. Chupin, A. van der Bent and B. de Kruijff, Biochemistry, 2003, 42, 11366.
18. M. D. Luzardo, F. Amalfa, A. M. Nunez, S. Diaz, A. C. B. de Lopez and E. A. Disalvo, Biophys. J., 2000, 78, 2452.
19. (a) H. Binder, B. Kohlstrunk and H. H. Heerklotz, J. Colloid Interface Sci., 1999, 220, 235;
20. (b) J. Milhaud, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 2004, 1663, 19.
21. J. H. Crowe, M. A. Whittam, D. Chapman and L. M. Crowe., Biochim. Biophys. Acta., 1984, 769, 151.
22. A. Chattopadhyay and S. Mukherjee, J. Phys. Chem. B, 1999, 103, 8180.
23. S. A. Tatulian, in Phospholipids Handbook, ed. G. Cevc, Marcel Dekker, New York, 1993, p. 511.
24. R. A. Bockmann, A. Hac, T. Heimburg and H. Grubmuller, Biophys. J., 2003, 85, 1647.
25. G. Krishna, J. Schulte, B. A. Cornell, R. Pace, L. Wieczorek and P. D. Osman, Langmuir, 2001, 17, 4858.
26. F. Bezanilla, Physiol. Rev., 2000, 80, 555.
27. L. J. Pike, J. Lipid Res., 2003, 44, 655.
28. T. P. W. McMullen, R. N. A. H. Lewis and R. N. McElhaney, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2004, 8, 459.
29. M. R. Vist and J. H. Davis, Biochemistry, 1990, 29, 451.
30. S. Matveev, X. G. Li, W. Everson and E. J. Smart, Adv. Drug Delivery Rev., 2001, 49, 237.
31. E. C. Miller and G. M. Helmkamp, Biochemistry, 2003, 42, 13250.
32. B. B. Bonev, Y. H. Lam, G. Anderluh, A. Watts, R. S. Norton and F. Separovic, Biophys. J., 2003, 84, 2382.
33. E. S. Stuart, W. C. Webley and L. C. Norkin, Exp. Cell Res., 2003, 287, 67.
34. (a) D. L. Daleke, J. Lipid Res., 2003, 44, 233;
35. (b) T. Pomorski, S. Hrafnsdottir, P. F. Devaux and G. van Meer, Semin. Cell Dev. Biol., 2001, 12, 139.
36. E. M. Bevers, P. Comfurius, D. W. C. Dekkers and R. F. A. Zwaal, Biochim. Biophys. Acta-Mol. Cell. Biol. Lipids, 1999, 1439, 317.
37. J. M. Seddon and R. H. Templer, Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A, 1993, 344, 377.
38. (a) J. M. Seddon, J. Robins, T. Gulik-Krzywicki and H. Delacroix, Phys. Chem. Chem. Phys., 2000, 2, 4485;
39. (b) A. M. Squires, R. H. Templer. J. M. Seddon, J. Woenckhaus, R. Winter, S. Finet and N. Theyencheri, Langmuir, 2002, 18, 7384.
40. M. E. Haque and B. R. Lentz, Biochemistry, 2004, 43, 3507.
41. R. M. Epand, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 2003, 1614, 116.
42. L. K. Tamm, J. Crane and V. Kiessling, Curr. Opin. Struct. Biol., 2003, 13, 453.
43. J. Bigay, P. Gounon, S. Robineau and B. Antonny, Nature, 2003, 426, 563.
44. B. J. Peter, H. M. Kent, I. G. Mills, Y. Vallis, P. J. G. Butler, P. R. Evans and H. T. McMahon, Science, 2004, 303, 495.
45. H. Heerklotz, J. Phys.: Condes. Matter, 2004, 16, R441.
46. (a) S. Myhra, Btosens. Bioelectron., 2004, 19, 1345;
47. (b) A. Janshoff and C. Steinem, ChemBioChem, 2001, 2, 799.
48. D. J. Muller and A. Engel, J. Mol. Biol., 1999, 285, 1347.
49. D. M. Czajkowsky, S. T. Sheng and Z. F. Shao, J. Mol. Biol., 1998, 276, 325.
50. L. Song, M. R. Hobaugh, C. Shustak, S. Cheley, H. Bayley and J. E. Gouaux, Science, 1996, 274, 1859.
51. (a) P. Frederix, T. Akiyama, U. Staufer, C. Gerber, D. Fotiadis, D. J. Muller and A. Engel, Curr. Opin. Chem. Biol., 2003, 7, 641;
52. (b) D. J. Muller, H. Janovjak, T. Lehto, L. Kuerschner and K. Andersen, Prog. Biophys. Mol. Biol., 2002, 79, 1 ;
53. (c) A. Engel and D. J. Muller, Nat. Struct. Biol., 2000, 7, 715.
54. H. Mozsolits and M. I. Aguilar, Biopolymers, 2002, 66, 3.
55. (a) M. A. Cooper, J. Mol. Recognit., 2004, 17, 286;
56. (b) K. Kastl, M. Ross, V. Gerke and C. Steinern, Biochemistry, 2002, 41, 10087.
57. C. R. Sanders and K. Oxenoid, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 2000, 1508, 129.
58. (a) A. Rodger, J. Rajendra, R. Marrington, M. Ardhammar, B. Norden, J. D. Hirst, A. T. B. Gilbert, T. R. Dafforn, D. J. Halsall, C. A. Woolhead, C. Robinson, T. J. T. Pinheiro, J. Kazlauskaite, M. Seymour, N. Ferez and M. J. Hannon, Phys. Chem. Chem. Phys., 2002, 4, 4051;
59. (b) B. A. Wallace, J. G. Lees, A. J. W. Orry, A. Lobley and R. W. Janes, Protein Sci., 2003, 12, 875.
60. I. Martin, E. Goormaghtigh and J. M. Ruysschaert, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 2003, 1614, 97.
61. T. Salditt, Curr. Opin. Struct. Biol., 2003, 13, 467.
62. S. Yamaguchi, D. Huster, A. Waring, R. I. Lehrer, W. Kearney, B. F. Tack and M. Hong, Biophys. J., 2001, 81, 2203.
63. (a) J. M. Sanderson and A. D. Ward, Chem. Commun., 2004, 1120;
64. (b) D. P. Cherney, J. C. Conboy and J. M. Harris, Anal. Chem., 2003, 75, 6621.
65. (a) S. Mall, J. M. East and A. G. Lee, in Peptide-Lipid Interactions, eds. S. A. Simon and T. J. McIntosh, Academic Press, San Diego, CA, 2002, p. 339;
66. (b) A. Johannsson, C. A. Keightley, G. A. Smith, C. D. Richards, T. R. Hesketh and J. C. Metcalfe, J. Biol. Chem., 1981, 256, 1643;
67. (c) A. Johannsson, G. A. Smith and J. C. Metcalfe, Biochim. Biophys. Acta, 1981, 641, 416.
68. J. A. Killian, Biochim. Biophys. Acta-Rev. Biomembr., 1998, 1376, 401.
69. J. A. Killian, FEBS Lett., 2003, 555, 134.
70. S. Mall, R. Broadbridge, R. P. Sharma, J. M. East and A. G. Lee, Biochemistry, 2001, 40, 12379.
71. J. U. Bowie, J. Mol. Biol., 1997, 272, 780.
72. U. Harzer and B. Bechinger, Biochemistry, 2000, 39, 13106.
73. R. J. Webb, J. M. East, R. P. Sharma and A. G. Lee, Biochemistry, 1998, 37, 673.
74. Y. P. Zhang, R. Lewis, G. D. Henry, B. D. Sykes, R. S. Hodges and R. N. McElhaney, Biochemistry, 1995, 34, 2348.
75. (a) M. R. R. de Planque, B. B. Bonev, J. A. A. Demmers, D. V. Greathouse, R. E. Koeppe, F. Separovic, A. Watts and J. A. Killian, Biochemistry, 2003, 42, 5341;
76. (b) H. A. Rinia, J. W. P. Boots, D. T. S. Rijkers, R. A. Kik, M. M. E. Snel, R. A. Demel, J. A. Killian, J. van der Eerden and B. de Kruijff, Biochemistry, 2002, 41, 2814;
77. (c) H. A. Rinia, R. A. Kik, R. A. Demel, M. M. E. Snel, J. A. Killian, J. van der Eerden and B. de Kruijff, Biochemistry, 2000, 39, 5852.
78. W. M. Yau, W. C. Wimley, K. Gawrisch and S. H. White, Biochemistry, 1998, 37, 14713.
79. (a) R. R. Ketchem, K. C. Lee, S. Huo and T. A. Cross, J. Biomol. NMR, 1996, 8, 1;
80. (b) B. A. Wallace, Bioessays, 2000, 22, 227.
81. J. A. Killian and B. de Kruijff, Biochemistry, 1985, 24, 7890.
82. A. J. Costa, R. H. Crepeau, P. P. Borbat, M. T. Ge and J. H. Freed, Biophys. J., 2003, 84, 3364.
83. J. A. Killian, Biochim. Biophys. Acta, 1992, 1113, 391.
84. J. A. Szule and R. P. Rand, Biophys. J., 2003, 85, 1702.
85. Z. Kota, T. Pali and D. Marsh, Biophys. J., 2004, 86, 1521.
86. O. S. Andersen, D. V. Greathouse, L. L. Providence, M. D. Becker and R. E. Koeppe, J. Am. Chem. Soc., 1998, 120, 5142.
87. (a) I. R. Henderson and J. P. Nataro, Infect. Immun., 2001, 69, 1231;
88. (b) R. F. Collins, L. Davidsen, J. P. Derrick, R. C. Ford and T. Tonjum, J. Bacterial., 2001, 183, 3825;
89. (c) R. Brok, P. Van Gelder, M. Winterhalter, U. Ziese, A. J. Koster, H. de Cock, M. Koster, J. Tommassen and W. Bitter, J. Mol. Biol., 1999, 294, 1169.
90. W. C. Wimley, K. Hristova, A. S. Ladokhin, L. Silvestro, P. H. Axelsen and S. H. White, J. Mol. Biol., 1998, 277, 1091.
91. C. R. Bishop, W. F. Walkenhorst and W. C. Wimley, J. Mol. Biol., 2001, 309, 975.
92. J. D. Lear, H. Gratkowski, L. Adamian, J. Liangand W. F. DeGrado, Biochemistry, 2003, 42, 6400.
93. A. S. Ladokhin and S. H. White, J. Mol. Biol., 2001, 309, 543.
94. S. H. White, A. S. Ladokhin, S. Jayasinghe and K. Hristova, J. Biol. Chem., 2001, 276, 32395.
95. (a) Antimicrobial peptides, eds. J. Marsh and J. A. Goode, J. Wiley, N. York, 1994;
96. (b) M. Zasloff, Nature, 2002, 415, 389.
97. M. R. Yeaman and N. Y. Yount, Pharmacol. Rev., 2003, 55, 27.
98. K. Matsuzaki, A. Nakamura, O. Murase, K. Sugishita, N. Fujii and K. Miyajima, Biochemistry, 1997, 36, 2104.
99. J. P. Tam, C. W. Wu and J. L. Yang, Eur. J. Biochem., 2000, 267, 3289.
100. C. Rausell, C. Munoz-Garay, R. Miranda-CassoLuengo, I. Gomez, E. Rudino-Pinera, M. Soberon and A. Bravo, Biochemistry, 2004, 43, 166.
101. C. Wolff, R. Wattiez, J. M. Ruysschaert and W. Cabiaux, Biochim. Biophys. Acta-Biomembr., 2004, 1661, 166.
102. K. A. Henzler-Wildman, G. V. Martinez, M. F. Brown and A. Ramamoorthy, Biochemistry, 2004, 43, 8459.
103. K. Hristova, C. E. Dempsey and S. H. White, Biophys. J., 2001, 80, 801.
104. S. Afonin, U. H. N. Dur, R. W. Glaser and A. S. Ulrich, Magn. Reson. Chem., 2004, 42, 195.
105. K. J. Hallock, D. K. Lee and A. Ramamoorthy, Biophys. J., 2003, 84, 3052.
106. A. S. Ladokhin and S. H. White, Biochemistry, 2004, 43, 5782.
107. C. B. Park, K. S. Yi, K. Matsuzaki, M. S. Kim and S. C. Kim, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2000, 97, 8245.
108. R. O. Fox and F. M. Richards, Nature, 1982, 300, 325.
109. N. Papo and Y. Shai, Biochemistry, 2003, 42, 458.
110. M. T. Lee, F. Y. Chen and H. W Huang, Biochemistry, 2004, 43, 3590.
111. M. R. Yeaman, K. D. Gank, A. S. Bayer and E. P. Brass, Antimicrob. Agents Chemother, 2002, 46, 3883.
112. J. E. Oh and K. H. Lee, Biochem. J., 2000, 352, 659.
113. R. P. Cheng, S. H. Gellman and W. F. DeGrado, Chem. Rev., 2001, 101, 3219.
114. (a) R. F. Epand, T. L. Raguse, S. H. Gellman and R. M. Epand, Biochemistry. 2004, 43, 9527;
115. (b) D. H. Liu and W. F. DeGrado, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 7553;
116. (c) D. Seebach, J. V. Schreiber, S. Abele, X. Daura and W. F. van Gunsteren, Helv. Chim. Acta, 2000, 83, 34.
117. E. A. Porter, X. F. Wang, H. S. Lee, B. Weisblum and S. H. Gellman, Nature, 2000, 404, 565.
118. R. F. Epand, N. Umezawa, E. A. Porter, S. H. Gellman and R. M. Epand, Eur. J. Biochem., 2003, 270, 1240.
119. J. M. Sanderson and E. J. Whelan, Phys. Chem. Chem. Phys., 2004, 6, 1012.
120. J. M. Sanderson, unpublished results.
121. T. N. Lambert and B. D. Smith, Coord. Chem. Rev., 2003, 240, 129.
122. J. O. Magrans, A. R. Ortiz, M. A. Molins, P. H. P. Lebouille, J. SanchezQuesada, P. Prados, M. Pons, F. Gago and J. deMendoza, Angew. Chem., Int. Ed. Engt., 1996, 35, 1712.
123. (a) J. M. Boon and B. D. Smith, J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 11924;
124. (b) J. M. Boon and B. D. Smith, J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 6221.