Charge optimization of the interface between protein Kinases and their Ligands

Journal of Computational Chemistry

Volumn 25, Issue 11, 2004, Pages 1416-1429

  Sims, Peter A ^a   Wong, Chung F ^a   McCammon, J Andrew ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

Binding free energy; Charge optimization; Inhibitor design; Poisson Boltzmann solver; Sensitivity Analysis

Indexed keywords

ALGORITHMS; BINDING ENERGY; COMPUTATIONAL METHODS; ELECTROSTATICS; FREE ENERGY; INTERFACES (MATERIALS); MATHEMATICAL MODELS; OPTIMIZATION; PROTEINS; QUADRATIC PROGRAMMING; SENSITIVITY ANALYSIS;

BINDING AFFINITY; CHARGE OPTIMIZATION; FLAVOPIRIDOL INHIBITORS; INHIBITOR DESIGN; KINASES; LIGANDS; POISSON-BOLTZMANN SOLVER; QUADRATIC PROGRAMMING ALGORITHM;

MOLECULAR DYNAMICS;

ENZYME INHIBITOR; LIGAND; PROTEIN KINASE; PROTEIN KINASE INHIBITOR;

ALGORITHM; ARTICLE; BINDING SITE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; THERMODYNAMICS;

ALGORITHMS; BINDING SITES; ENZYME INHIBITORS; LIGANDS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; PROTEIN KINASE INHIBITORS; PROTEIN KINASES; THERMODYNAMICS;

EID: 3142661052     PISSN: 01928651     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.20067     Document Type: Article

References (40)

1. Lee, L. P.; Tidor, B. J Chem Phys 1997, 106, 8681.
2. Chong, L. T.; Dempster, S. E.; Hendsch, Z. S.; Lee, L. P.; Tidor, B. Protein Sci 1998, 7, 206.
3. Kangas, E.; Tidor, B. J Chem Phys 1998, 109, 7522.
4. Kangas, E.; Tidor, B. Phys Rev E 1999, 59, 5958.
5. Kangas, E.; Tidor, B. J Chem Phys 2000, 112, 9120.
6. Lee, L. P.; Tidor, B. Nat Struct Biol 2001, 8, 73.
7. Lee, L. P.; Tidor, B. Protein Sci 2001, 10, 362.
8. Kangas, E.; Tidor, B. J Phys Chem B 2001, 105, 880.
9. Sims, P.; Wong, C. F.; McCammon, J. A. J Med Chem 2003, 46, 3314.
10. Wong, C. F.; Thacher, T.; Rabitz, H. In Reviews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B.; Boyd, D. B., Eds.; Wiley-VCH: New York, 1998, p. 281.
11. Kemp, B. E.; Graves, D. J.; Benjamini, E.; Krebs, E. G. J Biol Chem 1977, 252, 4888.
12. Feramisco, J. R.; Glass, D. B.; Krebs, E. G. J Biol Chem 1980, 255, 4240.
13. Cheng, H.-C.; Kemp, B. E.; Pearson, R. B.; Smith, A. J.; Misconi, L.; Van Patten, S. M.; Walsh, D. A. J Biol Chem 1986, 261, 989.
14. Scott, J. D.; Glaccum, M. B.; Fischer, E. H.; Krebs, E. G. Proc Natl Acad Sci USA 1986, 83, 1613.
15. Reed, J.; De Ropp, J. S.; Trewhella, J.; Glass, D. B.; Liddle, W. K.; Bradbury, E. M.; Kinzel, V.; Walsh, D. A. Biochem J 1989, 264, 371.
16. Reed, J.; Volker, K.; Cheng, H.-C.; Walsh, D. A. Biochemistry 1987, 26, 7641.
17. Glass, D. B.; Cheng, H.-C.; Mende-Mueller, L.; Reed, J.; Walsh, D. A. J Biol Chem 1989, 264, 8802.
18. Glass, D. B.; Lindquist, L. J.; Katz, B. M.; Walsh, D. A. J Biol Chem 1989, 264, 14579.
19. Glass, D. B.; Trewhella, J.; Mitchell, R. D.; Walsh, D. A. Protein Sci 1995, 4, 405.
20. Knighton, D. R.; Zheng, J. H.; Teneyck, L. F.; Xuong, N. H.; Taylor, S. S.; Sowadski, J. M. Science 1991, 253, 414.
21. Knighton, D. R.; Bell, S. M.; Zheng, J. H.; Teneyck, L. F.; Xuong, N. H.; Taylor, S. S.; Sowadski, J. M. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 1993, 49, 357.
22. Narayana, N.; Cox, S.; Shaltiel, S.; Taylor, S. S.; Xuong, N. H. Biochemistry 1997, 36, 4438.
23. Gould, C.; Wong, C. F. Pharmacol Ther 2002, 93, 169.
24. Jeffrey, P. D.; Russo, A. A.; Polyak, K.; Gibbs, E.; Hurwitz, J.; Massague, J.; Pavletich, N. P. Nature 1995, 376, 313.
25. MacKerell, A. D.; Banavali, N.; Foloppe, N. Biopolymers 2000, 56, 257.
26. Davis, M. E.; Madura, J. D.; Luty, B. A.; McCammon, J. A. Comput Phys Commun 1991, 62, 187.
27. Madura, J. D.; Briggs, J. M.; Wade, R. C.; Davis, M. E.; Luty, B. A.; Ilin, A.; Antosiewicz, J.; Gilson, M. K.; Bagheri, B.; Scott, L. R.; McCammon, J. A. Comput Phys Commun 1995, 91, 57.
28. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J Phys Chem B 1998, 102, 3586.
29. Wong, C. F.; Hünenberger, P. H.; Akamine, P.; Narayana, N.; Diller, T.; McCammon, J. A.; Taylor, S.; Xuong, N. H. J Med Chem 2001, 44, 1530.
30. Narayana, N.; Diller, T. C.; Koide, K.; Bunnage, M. E.; Nicolaou, K. C.; Brunton, L. L.; Xuong, N. H.; Ten Eyck, L. F.; Taylor, S. S. Biochemistry 1999, 38, 2367.
31. Hillier, F. S.; Lieberman, G. J. Introduction to Mathematical Programming; McGraw-Hill: New York, 1995.
32. Dixon, L. C. W. Nonlinear Optimisation; Crane, Russak: London, UK, 1972.
33. InsightII.; Accelrys Inc.: San Diego, 2000.
34. Singh, U. C.; Kollman, P. A. J Comp Chem 1984, 5, 129.
35. Besler, B. H.; Merz, K. M.; Kollman, P. A. J Comput Chem 1990, 11, 431.
36. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pornelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, J. B.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, A.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
37. Gidofalvi, G.; Wong, C. F.; McCammon, J. A. J Chem Ed 2002, 79, 1122.
38. Böhm, H. J. J Comput Aided Mol Des 1994, 8, 243.
39. Morris, G. M.; Goodsell, D. S.; Halliday, R. S.; Huey, R.; Hart, W. E.; Belew, R. K.; Olson, A. J. J Comput Chem 1998, 19, 1639.
40. Debondt, H. L.; Rosenblatt, J.; Jancarik, J.; Jones, H. D.; Morgan, D. O.; Kim, S. H. Nature 1993, 363, 595.