Peptides as transmembrane segments: Decrypting the determinants for helix-helix interactions in membrane proteins

Biopolymers - Peptide Science Section

Volumn 88, Issue 2, 2007, Pages 217-232

  Rath, Arianna ^a,b   Johnson, Rachel M ^a,b   Deber, Charles M ^a,b  

^a HOSPITAL FOR SICK CHILDREN RESEARCH INSTITUTE   (Canada)

^b UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

Helix helix interactions; Membrane protein folding; Transmembrane peptides

Indexed keywords

BIOLOGICAL MEMBRANES; BIOMIMETIC MATERIALS; FUNCTIONAL POLYMERS; MOLECULAR INTERACTIONS; MOLECULAR STRUCTURE;

FUNCTIONAL PROTEIN; HELIX HELIX INTERACTIONS; MEMBRANE PROTEIN FOLDING; TRANSMEMBRANE PEPTIDES;

PEPTIDES;

EPIDERMAL GROWTH FACTOR RECEPTOR; GLYCOPHORIN A; HYBRID PROTEIN; MEMBRANE PROTEIN; PEPTIDE;

ALPHA HELIX; AMINO ACID SEQUENCE; CHIMERA; CONFERENCE PAPER; CRYSTAL STRUCTURE; DIMERIZATION; HYDROPHOBICITY; OLIGOMERIZATION; POLYACRYLAMIDE GEL ELECTROPHORESIS; PROTEIN FOLDING; PROTEIN INTERACTION; PROTEIN LIPID INTERACTION; PROTEIN STRUCTURE; SEQUENCE ALIGNMENT; STRUCTURE ANALYSIS;

AMINO ACID MOTIFS; AMINO ACID SEQUENCE; MEMBRANE LIPIDS; MEMBRANE PROTEINS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR SEQUENCE DATA; PEPTIDES; PROTEIN FOLDING; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; RECOMBINANT FUSION PROTEINS;

EID: 34247476788     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.20668     Document Type: Conference Paper

References (87)

1. Gurrath, M. Curr Med Chem 2001, 8, 1605-1648.
2. Boyd, D.; Schierle, C.; Beckwith, J. Protein Sci 1998, 7, 201-205.
3. Popot, J. L.; Engelman, D. M. Biochemistry 1990, 29, 4031-4037.
4. Popot, J. L.; Engelman, D. M. Annu Rev Biochem 2000, 69, 881-922.
5. White, S. H.; Wimley, W. C. Annu Rev Biophys Biomol Struct 1999, 28, 319-365.
6. White, S. H. Protein Sci 2004, 13, 1948-1949.
7. Oberai, A.; Ihm, Y.; Kim, S.; Bowie, J. U. Protein Sci 2006, 15, 1723-1734.
8. Liao, M. J.; London, E.; Khorana, H. G. J Biol Chem 1983, 258, 9949-9955.
9. Popot, J. L.; Gerchman, S. E.; Engelman, D. M. J Mol Biol 1987, 198, 655-676.
10. Kahn, T. W.; Engelman, D. M. Biochemistry 1992, 31, 6144-6151.
11. Yu, H.; Kono, M.; McKee, T. D.; Oprian, D. D. Biochemistry 1995, 34, 14963-14969.
12. Marti, T. J Biol Chem 1998, 273, 9312-9322.
13. Berkower, C.; Michaelis, S. EMBO J 1991, 10, 3777-3785.
14. Zen, K. H.; McKenna, E.; Bibi, E.; Hardy, D.; Kaback, H. R. Biochemistry 1994, 33, 8198-8206.
15. Schoneberg, T.; Liu, J.; Wess, J. J Biol Chem 1995, 270, 18000-18006.
16. Liu, Y.; Engelman, D. M.; Gerstein, M. Genome Biol 2002, 3, research0054. See: http://genomebiology.eom/2002/3/10/research/ 0054.1.
17. Senes, A.; Gerstein, M.; Engelman, D. M. J Mol Biol 2000, 296, 921-936.
18. Tomich, J. M.; Carson, L. W.; Kanes, K. J.; Vogelaar, N. J.; Emerling, M. R.; Richards, J. H. Anal Biochem 1988, 174, 197-203.
19. Deber, C. M.; Lutek, M. K.; Heimer, E. P.; Felix, A. M. Pept Res 1989, 2, 184-188.
20. Glover, K. J.; Martini, P. M.; Vold, R. R.; Komives, E. A. Anal Biochem 1999, 272, 270-274.
21. Fischer, W. B.; Pitkeathly, M.; Wallace, B. A.; Forrest, L. R.; Smith, G. R.; Sansom, M. S. Biochemistry 2000, 39, 12708-12716.
22. Frank, S.; Kammerer, R. A.; Hellstern, S.; Pegoraro, S.; Stetefeld, J.; Lustig, A.; Moroder, L.; Engel, J. Biochemistry 2000, 39, 6825-6831.
23. Cunningham, F.; Deber, C. M. Methods, in press.
24. Li, S. C.; Deber, C. M. Nat Struct Biol 1994, 1, 368-373.
25. Li, S. C.; Kim, P. K.; Deber, C. M. Biopolymers 1995, 35, 667-675.
26. Deber, C. M.; Li, S. C. Biopolymers 1995, 37, 295-318.
27. Liu, L. P.; Li, S. C.; Goto, N. K.; Deber, C. M. Biopolymers 1996, 39, 465-470.
28. Liu, L. P.; Deber, C. M. Biochemistry 1997, 36, 5476-5482.
29. Liu, L. P.; Deber, C. M. J Biol Chem 1998, 273, 23645-23648.
30. Wimley, W. C.; White, S. H. Biochemistry 2000, 39, 4432-4442.
31. Lemmon, M. A.; Flanagan, J. M.; Hunt, J. F.; Adair, B. D.; Bormann, B. J.; Dempsey, C. E.; Engelman, D. M. J Biol Chem 1992, 267, 7683-7689.
32. Hessa, T.; Kim, H.; Bihlmaier, K.; Lundin, C.; Boekel, J.; Andersson, H.; Nilsson, I.; White, S. H.; von Heijne, G. Nature 2005, 433, 377-381.
33. Russ, W. P.; Engelman, D. M. Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96, 863-868.
34. Gurezka, R.; Langosch, D. J Biol Chem 2001, 276, 45580-45587.
35. Lis, M.; Blumenthal, K. Biochem Biophys Res Commun 2006, 339, 321-324.
36. Schneider, D.; Engelman, D. M. J Biol Chem 2003, 278, 3105-3111.
37. Melnyk, R. A.; Partridge, A. W.; Deber, C. M. Biochemistry 2001, 40, 11106-11113.
38. Therien, A. G.; Deber, C. M. J Mol Biol 2002, 322, 583-550.
39. Rath, A.; Melnyk, R. A.; Deber, C. M. J Biol Chem 2006, 281, 15546-15553.
40. Go, M. Y.; Kim, S.; Partridge, A. W.; Melnyk, R. A.; Rath, A.; Deber, C. M.; Mogridge, J. J Mol Biol 2006, 360, 145-156.
41. DeGrado, W. F.; Gratkowski, H.; Lear, J. D. Protein Sci 2003, 12, 647-665.
42. MacKenzie, K. R.; Prestegard, J. H.; Engelman, D. M. Science 1997, 276, 131-133.
43. Deber, C. M.; Khan, A. R.; Li, Z.; Joensson, C.; Glibowicka, M.; Wang, J. Proc Natl Acad Sci USA 1993, 90, 11648-11652.
44. Melnyk, R. A.; Partridge, A. W.; Deber, C. M. J Mol Biol 2002, 315, 63-72.
45. Pinto, L. H.; Dieckmann, G. R.; Gandhi, C. S.; Papworth, C. G.; Braman, J.; Shaughnessy, M. A.; Lear, J. D.; Lamb, R. A.; DeGrado, W. F. Proc Natl Acad Sci USA 1997, 94, 11301-11306.
46. Arkin, I. T.; Adams, P. D.; MacKenzie, K. R.; Lemmon, M. A.; Brunger, A. T.; Engelman, D. M. EMBO J 1994, 13, 4757-4764.
47. Simmerman, H. K.; Kobayashi, Y. M.; Autry, J. M.; Jones, L. R. J Biol Chem 1996, 271, 5941-5946.
48. North, B.; Cristian, L.; Fu Stowell, X.; Lear, J. D.; Saven, J. G.; Degrade W. F. J Mol Biol 2006, 359, 930-939.
49. Choma, C.; Gratkowski, H.; Lear, J. D.; DeGrado, W. F. Nat Struct Biol 2000, 7, 161-166.
50. Gratkowski, H.; Lear, J. D.; DeGrado, W. F. Proc Natl Acad Sci USA 2001, 98, 880-885.
51. Zhou, F. X.; Cocco, M. J.; Russ, W. P.; Brunger, A. T.; Engelman, D. M. Nat Struct Biol 2000, 7, 154-160.
52. Zhou, F. X.; Merianos, H. J.; Brunger, A. T.; Engelman, D. M. Proc Natl Acad Sci USA 2001, 98, 2250-2255.
53. Dawson, J. P.; Weinger, J. S.; Engelman, D. M. J Mol Biol 2002, 316, 799-805.
54. Sal-Man, N.; Gerber, D.; Shai, Y. J Biol Chem 2005, 280, 27449-27457.
55. Partridge, A. W.; Melnyk, R. A.; Yang, D.; Bowie, J. U.; Deber, C. M. J Biol Chem 2003, 278, 22056-22060.
56. George, S. R.; Ng, G. Y.; Lee, S. P.; Fan, T.; Varghese, G.; Wang, C.; Deber, C. M.; Seeman, P.; O'Dowd, B. F. J Pharmacol Exp Ther 2003, 307, 481-489.
57. Dawson, J. P.; Melnyk, R. A.; Deber, C. M.; Engelman, D. M. J Mol Biol 2003, 331, 255-262.
58. Lemmon, M. A.; Flanagan, J. M.; Treutlein, H. R.; Zhang, J.; Engelman, D. M. Biochemistry 1992, 31, 12719-12725.
59. Brosig, B.; Langosch, D. Protein Sci 1998, 7, 1052-1056.
60. Wickner, W. Biochemistry 1988, 27, 1081-1086.
61. Wang, C.; Deber, C. M. J Biol Chem 2000, 275, 16155-16159.
62. Melnyk, R. A.; Kim, S.; Curran, A. R.; Engelman, D. M.; Bowie, J. U.; Deber, C. M. J Biol Chem 2004, 279, 16591-16597.
63. Johnson, R. M.; Rath, A.; Deber, C. M. Biochem Cell Biol 2006, 84, 1006-1012.
64. Schneider, D.; Engelman, D. M. J Mol Biol 2004, 343, 799-804.
65. Kochendoerfer, G. G.; Salom, D.; Lear, J. D.; Wilk-Orescan, R.; Kent, S. B.; DeGrado, W. F. Biochemistry 1999, 38, 11905-11913.
66. Bauer, C. M.; Pinto, L. H.; Cross, T. A.; Lamb, R. A. Virology 1999, 254, 196-209.
67. Howard, K. P.; Lear, J. D.; DeGrado, W. F. Proc Natl Acad Sci USA 2002, 99, 8568-8572.
68. Stouffer, A. L.; Nanda, V.; Lear, J. D.; DeGrado, W. F. J Mol Biol 2005, 347, 169-179.
69. Salom, D.; Hill, B. R.; Lear, J. D.; DeGrado, W. F. Biochemistry 2000, 39, 14160-14170.
70. Lear, J. D.; Wasserman, Z. R.; DeGrado, W. F. Science 1988, 240, 1177-1181.
71. Johnson, R. M.; Heslop, C. L.; Deber, C. M. Biochemistry 2004, 43, 14361-14369.
72. Lear, J. D.; Gratkowski, H.; Adamian, L.; Liang, J.; DeGrado, W. F. Biochemistry 2003, 42, 6400-6407.
73. Liu, L. P.; Deber, C. M. Biopolymers 1998, 47, 41-62.
74. Deber, C. M.; Liu, L.-P.; Wang, C.; Goto, N. K.; Reithmeier, R. A. In Peptide-Lipid Interactions, Current Topics in Membranes; Simon, S. A.; McIntosh, T. J., Eds.; Academic Press: San Diego; 2002; pp 459-473.
75. Johnson, R. M.; Rath, A.; Melnyk, R. A.; Deber, C. M. Biochemistry 2006, 45, 8507-8515.
76. Deber, C. M.; Wang, C.; Liu, L. P.; Prior, A. S.; Agrawal, S.; Muskat, B. L.; Cuticchia, A. J. Protein Sci 2001, 10, 212-219.
77. Ren, J.; Lew, S.; Wang, Z.; London, E. Biochemistry 1997, 36, 10213-10220.
78. de Planque, M. R.; Killian, J. A. Mol Membr Biol 2003, 20, 271-284.
79. Ridder, A. N.; van de Hoef, W.; Stam, J.; Kuhn, A.; de Kruijff, B.; Killian, J. A. Biochemistry 2002, 41, 4946-4952.
80. Caputo, G. A.; London, E. Biochemistry 2003, 42, 3275-3285.
81. Ren, J.; Lew, S.; Wang, J.; London, E. Biochemistry 1999, 38, 5905-5912.
82. Sparr, E.; Ash, W. L.; Nazarov, P. V.; Rijkers, D. T.; Hemminga, M. A.; Tieleman, D. P.; Killian, J. A. J Biol Chem 2005, 280, 39324-39331.
83. Yano, Y.; Matsuzaki, K. Biochemistry 2006, 45, 3370-3378.
84. Fisher, L. E.; Engelman, D. M.; Sturgis, J. N. J Mol Biol 1999, 293, 639-651.
85. Lee, A. G. Biochim Biophys Acta 2004, 1666, 62-87.
86. Mall, S.; Broadbridge, R.; Sharma, R. P.; East, J. M.; Lee, A. G. Biochemistry 2001, 40, 12379-12386.
87. Henin, J.; Pohorille, A.; Chipot, C. J Am Chem Soc 2005, 127, 8478-8484.