Molecular modeling of vasopressin V2 receptor tetramer in hydrated lipid membrane

QSAR and Combinatorial Science

Volumn 27, Issue 6, 2008, Pages 684-693

  Witt, Magdalena ^a   Ślusarz, Magdalena J ^a   Ciarkowski, Jerzy ^a  

^a UNIVERSITY OF GDA SK   (Poland)

Author keywords

GPCRs; Molecular dynamics; Tetramer; Vasopressin; Vasopressin V2 receptor

Indexed keywords

DIMERS; HYDRATION; LIPIDS; MONOMERS;

DYNAMICS SIMULATION; GPCR; LIPID MEMBRANES; NATURAL LIGANDS; PROTOMERS; TETRAMERS; TRANSMEMBRANE HELIX; V2 RECEPTORS; VASOPRESSIN; VASOPRESSIN V2 RECEPTORS;

MOLECULAR DYNAMICS;

ARGININE; ASPARTIC ACID; G PROTEIN COUPLED RECEPTOR; GLUTAMIC ACID; GUANINE NUCLEOTIDE BINDING PROTEIN ALPHA SUBUNIT; ISOLEUCINE; LEUCINE; MONOMER; OLIGOMER; PHENYLALANINE; RHODOPSIN; TETRAMER; TRYPTOPHAN; TYROSINE; VALINE; VASOPRESSIN; VASOPRESSIN V2 RECEPTOR;

AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; COMPUTER PROGRAM; HYDRATION; LIPID MEMBRANE; MEMBRANE STRUCTURE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MODEL; NANOANALYSIS; OLIGOMERIZATION; PREDICTION; PRIORITY JOURNAL; SIMULATION;

EID: 54949112462     PISSN: 1611020X     EISSN: 16110218     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/qsar.200730082     Document Type: Article

References (126)

1. Y. Shichida, H. Imai, Cell. Mol. Life Sci. 1998, 54, 1299-1315.
2. U. Gether, Endoc. Rev. 2000, 21, 90-113.
3. M. Gurrath, Curr. Med. Chem. 2001, 8, 1605-1648.
4. J. Bockaert, J. P. Pin, EMBO J. 1999, 18, 1723-1729.
5. J. Bockaert, S. Claysen, C. Becamel, S. Pinloche, A. Dumuis, Int. Rev. Cytol. 2002, 212, 63-132.
6. B. K. Kobilka, J. Pept. Res. 2002, 60, 317-321.
7. T. Okada, O. P. Ernst, K. Palczewski, K. P. Hofmann, Trends. Biochem. Sci. 2001, 26, 318-324.
8. C. Barberis, B. Mouillac, T. Durroux, J. Endocrinol. 1998, 156, 223-229.
9. H. H. Zingg, Ballieres Clin. Endocrinol. Metab. 1996, 10, 75-96.
10. J. F. Laycock, J. Hanoune, J. Endocrynol. 1998, 159, 361-372.
11. D. T. Den Ouden, A. E. Meinders, The Netherlands J. Med. 2005, 63, 4-13.
12. S. Angers, A. Salahpour, M. Bouvier, Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2002, 42, 409-435.
13. M. K. Dean, C. Higgs, R. E. Smith, R. P. Bywater, C. R. Snell, P. D. Scott, G. J. Upton, T. J. Howe, C. A. Reynolds, J. Med. Chem. 2001, 44, 4595-4614.
14. S. R. George, B. F. O'Dowd, S. P. Lee, Nat. Rev. Drug. Discov. 2002, 1, 808-820.
15. G. E. Breitwieser, Circ. Res. 2004, 94, 17-27.
16. M. Bai, Cell Signal. 2004, 16, 175-186.
17. M. C. Overton, S. L. Chinault, K. J. Blumer, Eucaryot. Cell. 2005, 4, 1963-1970.
18. S. Terrillon, M. Bouvier, EMBO Rep. 2004, 5, 30-34.
19. A. Shultz, R. Grosse, G. Schultz, T. Gudermann, T. Schöneberg, J. Biol. Chem. 2000, 275, 2381-2389.
20. Terrillon, T. Durroux, B. Mouillac, B. Breit, M.A. Ayoub, M. Taulan., R. Jockers, C. Barberis, M. Bouvier, Mol. Endocrinol. 2003, 17, 677-691.
21. J.-L. Banères, J. Parello, J. Mol. Biol. 2003, 329, 815-829.
22. A. Perron, Z. G. Chen, D. Gingras, D. J. Dupre, J. Stankova, M. Rola-Pleszczynski, J. Biol. Chem. 2003, 278, 27956-27965.
23. L. Stanasila, J. B. Perez, H. Vogel, S. Cotecchia, J. Biol. Chem. 2003, 278, 40239-40251.
24. S. P. Lee, B. F. O'Dowd, G. Y. Ng, G. Varghese, H. Akil, A. Mansour, T. Nguyen, S. R. George, Mol. Pharmacol. 2000, 58, 120-128.
25. J. H. White, A. Wise, M. J. Main, A. Green, N. J. Fraser, G. H. Disney, A. A. Barnes, P. Emson, S. M. Foord, F. H. Marshall, Nature 1998, 396, 679-682.
26. K. A. Jones, B. Borowsky, J. A. Tamm, D. A. Craig, M. M. Durkin, M. Dai, W. J. Yao, M. Johnson, C. Gunwaldsen, L. Y. Huang, Nature 1998, 396, 674-679.
27. K. Kaupmann, B. Malitschek, V. Schuler, J. Heid, W. Froestl, P. Beck, J. Mosbacher, S. Bischoff, A. Kulik, R. Shigemoto, Nature 1998, 396, 683-687.
28. M. J. Robbins, A. R. Calver, A. K. Filippov, W. D. Hirst, R. B. Russell, M.D. Wood, S. Nasir, A. Couve, D.A. Brown, S. J. Moss, M. N. Pangalos, J. Neurosci. 2001, 21, 8043-8052.
29. R. Grosse, T. Schoneberg, G. Schultz, T. Gudermann, Mol. Endocrinol. 1997, 11, 1305-1318.
30. K. D. Karpa, R. Lin, N. Kabbani, R. Levenson, Mol. Pharmacol. 2000, 58, 677-683.
31. M. L. Parmentier, L. Prezeau, J. Bockaert, J. P. Pin, Trends Pharmacol. Sci. 2002, 23, 268-274.
32. J. P. Pin, T. Galvez, L. Prezeau, Pharmacol. Ther. 2003, 98, 325-354.
33. I. Ji, C. Lee, Y. Song, P. M. Conn, T. H. Ji, Mol. Endocrinol. 2002, 16, 1299-1308.
34. C. Lee, I. Ji, K. Ryu, Y. Song, P. M. Conn, T. H. Ji, J. Biol. Chem. 2002, 277, 15795-15800.
35. T. Galvez, B. Duthey, J. Kniazeff, J. Blahos, G. Rovelli, B. Bettler, L. Prezeau, J.P. Pin, EMBO J. 2001, 20, 2152-2159.
36. B. Duthey, S. Caudron, J. Perroy, B. Bettler, L. Fagni, J. P. Pin, L. Prezeau, J. Biol. Chem. 2002, 277, 3236-3241.
37. M. Margeta-Mitrovic, Y. N. Jan, L. Y. Jan, PNAS 2001, 98, 14649-14654.
38. W. G. Sinkins, M. Kandel, S. I. Kandel, W. Schunack, J. W. Wells, Mol. Pharmacol. 1993, 443, 569-582.
39. W. G. Sinkins, J. W. Welles, Mol. Pharmacol. 1993, 43, 583-594.
40. J. L Boyer, M. Martinez-Carcamo, J. A. Monroy-Sanchez, C. Posadas, J. A. Garcia-Sainz, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1986, 134, 172-177.
41. A. Christopoulos, T. Kenakin, Pharmacol. Rev. 2002, 54, 323-374.
42. D. Masnier, J.-L. Banéres, J. Biol. Chem. 2004, 279, 49664-49670.
43. M. McVey, D. Ramsay, E. Kellett, S. Rees, S. Wilson, A. J. Pope, G. Milligan, J. Biol. Chem. 2001, 276, 14092-14099.
44. H. Issafras, S. Angers, S. Bulenger, C. Blanpain, M. Parmentier, C. Labbe-Jullie, M. Bouvier, S. Marullo, J. Biol. Chem. 2002, 277, 34666-73.
45. W. Guo, L. Shi, M. Filizola, H. Weinstein, J. A. Javitch, PNAS 2005, 102, 17495-17500.
46. Y. Liang, D. Fotiadis, S. Filipek, D. A. Saperstein, K. Palczewski, A. Engel, J. Biol. Chem. 2003, 278, 21655-21662.
47. J. J. Carrillo, J. Pediani, G. Milligan, J. Biol. Chem. 2003, 278, 42578-42587.
48. S. Filipek, K. A. Krzysko, D. Fotiadis, Y. Liang, D. A. Saperstein, A. Engel, K. Palczewski, Photochem. Photobiol. Sci. 2004, 3, 628-638.
49. M. Bouvier, Nat. Rev. Neurosci. 2001, 2, 274-286.
50. G. Milligan, J. Cell Sci. 2001, 114, 1265-1271.
51. D. Fotiadis, Y. Liang, S. Filipek, D. A. Saperstein, A. Engle, K. Palczewski, Nature 2003, 421, 127-128.
52. B. A. Pollock, R. Heim, Trends Cell Biol. 1999, 9, 57-60.
53. S. Angers, A. Salahpour, E. Joly, S. Hilairet, D. Chelsky, M. Dennis, M. Bouvier, PNAS 2000, 97, 3684-3689.
54. A. Cornea, J. A. Janovick, G. Maya-Nunez, P. M. Conn, J. Biol. Chem. 2001, 276, 2153-2158.
55. T. E. Herbert, S. Moffett, J.-P. Morello, T. P. Loisel, D. G. Bichet, C. Barret, M. Bouvier, J. Biol. Chem. 1996, 271, 16384-16392.
56. U. Gobel, C. Sander, R. Schneider, A. Valencia, Proteins 1994, 18, 309-317.
57. O. Lichtarge, H. R. Bourne, F. E. Cohen, J. Mol. Biol. 1996, 57, 342, 358.
58. O. Lichtarge, H. R. Boume, F. E. Cohen, PNAS 1996, 3, 7507-7511.
59. O. Lichtarge, K. R. Yamamoto, F. E. Cohen, J. Mol. Biol. 1997, 274, 325-337.
60. G. Milligan, Mol. Pharmacol. 2004, 66, 1-7.
61. D. Fotiadis, Y. Liang, S. Filipek, D. A. Saperstein, A. Engel, K. Palczewski, FEBS Lett. 2004, 564, 281-288.
62. D. Devost, H. H. Zingg, J. Mol. Endocrinol. 2003, 31, 461-471.
63. S. Cvejic, L. A. Devi, J. Biol. Chem. 1997, 272, 26959-26964.
64. S. AbdAlla, E. Zaki, H. Lother, U. Quitterer, J. Biol. Chem. 1999, 274, 26079-26084.
65. J. L Carrillo, J. F. Lopez-Gimenez, G. Milligan, Mol. Pharmacol. 2004, 66, 1123-1137.
66. W. Guo, L. Shi, J. A. Javitch, J. Biol. Chem. 2003, 278, 4385-4388.
67. F. F. Hamdan, S. D. Ward, N. A. Siddiqui, L. M. Bloodworth, J. Wess, Biochemistry 2002, 41, 7647-7658.
68. E. M. Hadac, Z. Ji, D. I. Pinon, R. M. Henne, T. P. Lybrand, L. J. Miller, J. Med. Chem. 1999, 42, 2105-2111.
69. M. C. Overton,. K. J. Blumer, J. Biol. Chem. 2002, 277, 41463-41472.
70. P. R. Gouldson, C. Higgs, R. E. Smith, M. K. Dean, G. V. Gkoutos, C. A. Reynolds, Neuropsychopharmacology 2000, 23, 60-77.
71. P. R. Gouldson, C. A. Reynolds, Biochem. Soc. Trans. 1997, 25, 1066-1071.
72. P. R. Gouldson, C. R. Snell R. P. Bywater, C. Higgs, C. A. Reynolds, Prof. Eng. 1998, 11, 1181-1193.
73. P. R. Gouldson, C. R. Snell, C. A. Reynolds, J. Med. Chem. 1997, 40, 3871-3886.
74. R. Maggio, Z. Vogel, J. Wess, PNAS 1993, 90, 3103-3107.
75. K. D. Ridge, S. S. Lee, N. G. Abdulaev, J. Biol. Chem. 1996, 271, 7860-7867.
76. B. K. Kobilka, T. S. Kobilka, K. Daniel, J. W. Regan, M. G. Caron, R. J. Lefwoeits, Science 1998, 240, 1310-1316.
77. T. Schoneberg, J. Yun, D. Wenkert, J. Wess, EMBO J. 1996, 15, 1283-1291.
78. T. Gudermann, T. Schoneberg, Schultz, Annu. Rev. Neurosci. 1997, 20, 399-427.
79. S. M. Nielsen, C. E. Elling, T. W. Schwartz, Eur. J. Biochem. 1998, 251, 217-226.
80. R. A. Bakker, G. Dees, J. J. Carrillo, R. G. Booth, J. F. Lopez-Gimenez, G. Milligan, P. G. Strange, R. Leurs, J. Pharmacol. Exp. Ther. 2004, 311, 131-138.
81. T. P. Iismaa, T. J. Biden, J. Shine, G Protein-Coupled Receptors, Springer-Verlag, Heidelberg 1995, Chapter 1.
82. T. M. Savarese, C. D. Wang, C. M. Fraser, J. Biol. Chem. 1992, 267, 11439-11448.
83. J. H. Perlman, W. Wang, D. R. Nussenzveig, M. C. Gershengorn, J. Biol. Chem. 1995, 270, 24682-24685.
84. S. Kosugi, T. Ban, T. Akamizu, L. D. Kohn, Mol. Endocrinol. 1992, 6, 168-180.
85. J. V. Cook, A. McGregor, T. Lee, G. Milligan, K. A. Eidne, Endocrinology 1996, 137, 2851-2858.
86. F.-Y., Zeng, A. Soldner, T. Schönmeberg, J. Wess, J. Neurochem. 1999, 72, 2404-2414.
87. K. Palczewski, T. Kumasaka, T. Hori, C. A. Behnke, H. Motoshima, B. A. Fox, I. Le Trong, D. C. Teller, T. Okada, R. E. Stenkamp, M. Yamamoto, M. Miyano, Science 2000, 289, 739-745.
88. D. C. Teller, T. Okada, C. A. Behnke, K. Palczewski, R. E. Stenkamp, Biochemistry 2001, 40, 7761-7772.
89. T. Okada, Y. Fujiyoshi, M. Silow, J. Navarro, E. M. Landau, Y. Shichida, PNAS 2002, 99, 5982-5987.
90. T. Okada, M. Sugihara, A. N. Bondar, M. Elstner, P. Entel, V. Buss, J. Mol. Biol. 2004, 342, 571-583.
91. J. Li, P. C. Edwards, M. Burghammer, C. Villa, G. F. Schertler, J. Mol. Biol. 2004, 343, 1409-1438.
92. D. Salom, D. T. Lodowski, R. E. Stenkamp, I. L. Trong, M. Golczak, B. Jastrzebska, T. Harris, J. A. Ballesteros, K. Palczewski, PNAS 2006, 103, 16123-16128.
93. Ballesteros, K. Palczewski, Curr. Opin. Drug. Discov. Dev. 2001, 4, 561-574.
94. J. Ballesteros, L. Shi, J. A. Javitch, Mol. Pharmacol. 2001, 60, 1-19.
95. T. P. Sakmar, Curr. Cell Biol. 2002, 14, 189-195.
96. T. Mirzadegan, G. Benko, S. Filipek, K. Palczewski, Biochemistry 2003, 42, 2759-2767.
97. E. Archer, B. Maigret, C. Escrieut, L. Pradayrol, D. Fourmy, Trends Pharmacol. Sci, 2003, 24, 36-40.
98. L. Oliveira, T. Hulsen, D. Lutje Hulsik, A. C. Paiva, G. Vriend, FEBS Lett. 2004, 564, 269-273.
99. www.bioinfo-pharma.u-strasbg.fr/gpcrdb/jss.html.
100. www.ebi.ac.uk/clustalw/.
101. D. A. Case, D. A. Pearlman, J. W. Caldwell, T. E. Cheatham III, J. Wang, W. S. Ross, C. L. Simmerling, T. A. Darden, K. M. Merz, R. V. Stanton, A. L. Cheng, J. J. Vincent, M. Crowley, V. Tsui, H. Gohlke, R. J. Radmer, Y. Duan, J. Pitera, I. Massova, G. L. Seibel, U. C. Singh, P. K. Weiner, P. A. Kollman, AMBER 7, University of California, San Francisco 2002.
102. Sybyl 6.8, Tripos Inc., MO, USA, 2002.
103. R. Ślusarz, J. Ciarkowski, Acta Biochim. Pol. 2004, 51, 129-136.
104. D. A. Langs, G. D. Smith, J. J. Stezowski, R. E. Hughes, Science 1986, 232, 1240-1242.
105. M. J. Ślusarz, R. Ślusarz, R. Kaźmierkiewicz, J. Trojnar, K. Wiśniewski,, J. Ciarkowski, Pept. Prot. Lett. 2003, 10, 295-302.
106. N. Guex, M. C. Peitsch, Electrophoresis 1997, 18, 2714-2723.
107. K. Murzyn, T. Róg, G. Jezierski, Y. Takaoka, M. Pasenkiewicz-Gierula, Biophys. J. 2001, 81, 170-183.
108. M. Pasenkiewicz-Gierula, K. Murzyn, T. Róg, C. Czaplewski, Acta Biochim. Polon. 2000, 47, 601-611.
109. W. Humphrey, A. Dalke, K. Schulten, J. Mol. Graphics. 1996, 14.1, 33-38.
110. M. Bhandarkar, R. Brunner, C. Chipot, A. Dalke, S. Dixit, P. Grayson, J. Gullingsrud, A. Gursoy, D. Hardy, J. Hénin, W. Humphrey, D. Hurwitz, N. Krawetz, S. Kumar, M. Nelson, J. Phillips, A. Shinozaki, Zheng, F. Zhu, NAMD User's Guide Version 2.6, 2006.
111. L. Kale, R. Skeel, M. Bhandarkar, R. Brunner, A. Gursoy, N. Krawetz, J. Phillips, A. Shinozaki, K. Varadarajan, K. Schulten, J. Comp. Phys. 1999, 151, 283-312.
112. A. D. MacKerell, Jr., D. Bashford, M. Bellott, R. L. Dunbrack, Jr., J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera, F T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher, III, B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stote, J. Straub M. Watanabe, J. Wiorkiewicz-Kuczera, D. Yin, M. Karplus, J. Chem. Phys. B 1998, 102, 3586-3616.
113. N. Foloppe, A. D. MacKerell, Jr., J. Comp. Chem. 2000, 21, 86-104.
114. M. Schlenkrich, J. Brickmann, A. D. MacKerell, Jr., M. Karplus, in K. M. Merz, B. Roux (Eds.), Biological Membranes: A Molecular Perspective from Computation and Experiment, Birkhauser, Boston 1996, pp. 31-81.
115. S. J. Nosé, Chem. Phys. 1984, 81, 511-519.
116. W. G. Hoover, Phys. Rev. A 1985, 31, 1695-1697.
117. T. Darden, D. York, L. Pedersen, J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
118. M. Filizola, H. Weinstein, FEBS J. 2005, 272, 2926-2938.
119. W. Nemoto, H. Toh, Genome Inform. 2003, 14, 512-513.
120. M. J.. Ślusarz, R. Ślusarz, J. Ciarkowski, Biopolymers 2005, 81, 321-338.
121. M. J. Ślusarz, A. Giełdoń, R. Ślusarz, J. Ciarkowski, J. Pept. Sci. 2006, 12, 180-189.
122. J.-S. Surgand, J. Rodrigo, E. Kellenberger, D. Rognan, Proteins 2006, 62, 509-538.
123. D. A. Case, T. A. Darden, T. E. Cheatham, C. L. Simmerling, J. Wang, R. E. Duke, R. Luo, K. M. Merz, B. Wang, D.A. Pearlman, M. Crowley, S. Brozell, V. Tsui, H. Gohlke, J. Mongan, V. Hornak, G. Cui, P. Beroza, C. Schafmeister, J. W. Caldwell, W. S. Ross, P. A. Kollman, AMBER 8. University of California, San Francisco 2004.
124. T. Williams, L. Hecking, H.-B. Broeker, gnuplot, version 4, 2004, Based on the Original Version Released by Thomas Williams and Colin Kelley in 1986, (www.gnuplot.info).
125. J. A. Ballesteros, H. Weinstein, Methods Neurosci. 1995, 25, 366-428.
126. M. Witt, J. Ciarkowski, Prot. Pept. Lett. 2007, 14, 381-387.