Molecular dynamics simulations of Factor Xa: Insight into conformational transition of its binding subsites

Biopolymers

Volumn 89, Issue 12, 2008, Pages 1104-1113

  Singh, Narender ^a   Briggs, James M ^a  

^a University of Houston   (United States)

Author keywords

Coagulation; Factor Xa; Molecular dynamics; Protein flexibility; Simulations; Steered molecular dynamics

Indexed keywords

AROMATIC RESIDUES; AROMATIC-AROMATIC INTERACTIONS; BLOOD HEMOSTASIS; CONFORMATIONAL TRANSITIONS; DYNAMIC TRANSITIONS; FACTOR X; FACTOR XA; HUMAN BLOODS; HUMAN FACTORS; KEY CHARACTERISTICS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MULTIPLE INTERACTIONS; MULTIPLE SUBSTRATES; PROTEIN FLEXIBILITY; PROTEIN-PROTEIN INTERACTIONS; SIMULATIONS; STEERED MOLECULAR DYNAMICS; STRUCTURAL CHANGES; SUBSITES;

AROMATIC COMPOUNDS; BINDING SITES; BLOOD; COAGULATION; HUMAN ENGINEERING; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEINS;

DYNAMICS;

BLOOD CLOTTING FACTOR 10A; BLOOD CLOTTING FACTOR 7; OLIGOPEPTIDE; PROTHROMBIN;

ARTICLE; BINDING SITE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; CRYSTALLOGRAPHY; ENZYME SPECIFICITY; HUMAN; KINETICS; METABOLISM; PROTEIN CONFORMATION;

BINDING SITES; CRYSTALLOGRAPHY; FACTOR VII; FACTOR XA; HUMANS; KINETICS; MODELS, MOLECULAR; OLIGOPEPTIDES; PROTEIN CONFORMATION; PROTHROMBIN; SUBSTRATE SPECIFICITY;

EID: 58149346050     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.21062     Document Type: Article

References (61)

1. Tang, J.; Wong, R. N. J Cell Biochem 1987, 33, 53-63.
2. Irwin, D. M. Nature 1988, 336, 429-430.
3. Rose, T.; Di Cera, E. J Biol Chem 2002, 277, 19243-19246.
4. Caldwell, S. H.; Hoffman, M.; Lisman, T.; Macik, B. G.; Northup, P. G.; Reddy, K. R.; Tripodi, A.; Sanyal, A. J. Hepatology 2006, 44, 1039-1046.
5. Soliman, D. E.; Broadman, L. M. Anesthesiol Clin 2006, 24, 549-578.
6. Di Scipio, R. G.; Hermodson, M. A.; Yates, S. G.; Davie, E. W. Biochemistry 1977, 16, 698-706.
7. Leytus, S. P.; Foster, D. C.; Kurachi, K.; Davie, E. W. Biochemistry 1986, 25, 5098-5102.
8. Padmanabhan, K.; Padmanabhan, K. P.; Tulinsky, A.; Park, C. H.; Bode, W.; Huber, R.; Blankenship, D. T.; Cardin, A. D.; Kisiel, W. J Mol Biol 1993, 232, 947-966.
9. Tracy, P. B.; Nesheim, M. E.; Mann, K. G. J Biol Chem 1981, 256, 743-751.
10. Krishnaswamy, S.; Jones, K. C.; Mann, K. G. J Biol Chem 1988, 263, 3823-3834.
11. Ahmad, S. S.; Rawala-Sheikh, R.; Walsh, P. N. Semin Thromb Hemost 1992, 18, 311-323.
12. Bode, W.; Turk, D.; Karshikov, A. Protein Sci 1992, 1, 426-471.
13. Katz, B. A.; Mackman, R.; Luong, C.; Radika, K.; Martelli, A.; Sprengeler, P. A.; Wang, J.; Chan, H.; Wong, L. Chem Biol 2000, 7, 299-312.
14. Maignan, S.; Guilloteau, J. P.; Pouzieux, S.; Choi-Sledeski, Y. M.; Becker, M. R.; Klein, S. I.; Ewing, W. R.; Pauls, H. W.; Spada, A. P.; Mikol, V. J Med Chem 2000, 43, 3226-3232.
15. Brandstetter, H.; Kuhne, A.; Bode, W.; Huber, R.; von der Saal, W.; Wirthensohn, K.; Engh, R. A. J Biol Chem 1996, 271, 29988-29992.
16. Adler, M.; Davey, D. D.; Phillips, G. B.; Kim, S. H.; Jancarik, J.; Rumennik, G.; Light, D. R.; Whitlow, M. Biochemistry 2000, 39, 12534-12542.
17. Nar, H.; Bauer, M.; Schmid, A.; Stassen, J. M.; Wienen, W.; Priepke, H. W.; Kauffmann, I. K.; Ries, U. J.; Hauel, N. H. Structure 2001, 9, 29-37.
18. Guertin, K. R.; Gardner, C. J.; Klein, S. I.; Zulli, A. L.; Czekaj, M.; Gong, Y.; Spada, A. P.; Cheney, D. L.; Maignan, S.; Guilloteau, J. P.; Brown, K. D.; Colussi, D. J.; Chu, V.; Heran, C. L.; Morgan, S. R.; Bentley, R. G.; Dunwiddie, C. T.; Leadley, R. J.; Pauls, H. W. Bioorg Med Chem Lett 2002, 12, 1671-1674.
19. Mueller, M. M.; Sperl, S.; Sturzebecher, J.; Bode, W.; Moroder, L. Biol Chem 2002, 383, 1185-1191.
20. Matter, H.; Defossa, E.; Heinelt, U.; Blohm, P. M.; Schneider, D.; Muller, A.; Herok, S.; Schreuder, H.; Liesum, A.; Brachvogel, V.; Lonze, P.; Walser, A.; Al-Obeidi, F.; Wildgoose, P. J Med Chem 2002, 45, 2749-2769.
21. Adler, M.; Kochanny, M. J.; Ye, B.; Rumennik, G.; Light, D. R.; Biancalana, S.; Whitlow, M. Biochemistry 2002, 41, 15514-15523.
22. Maignan, S.; Guilloteau, J. P.; Choi-Sledeski, Y. M.; Becker, M. R.; Ewing, W. R.; Pauls, H. W.; Spada, A. P.; Mikol, V. J Med Chem 2003, 46, 685-690.
23. Haginoya, N.; Kobayashi, S.; Komoriya, S.; Yoshino, T.; Suzuki, M.; Shimada, T.; Watanabe, K.; Hirokawa, Y.; Furugori, T.; Nagahara, T. J Med Chem 2004, 47, 5167-5182.
24. Kamata, K.; Kawamoto, H.; Honma, T.; Iwama, T.; Kim, S. H. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 6630-6635.
25. Walker, R. K.; Krishnaswamy, S. J Biol Chem 1994, 269, 27441-27450.
26. Petrovan, R. J.; Govers-Riemslag, J. W.; Nowak, G.; Hemker, H. C.; Tans, G.; Rosing, J. Biochemistry 1998, 37, 1185-1191.
27. Parker, E. T.; Pohl, J.; Blackburn, M. N.; Lollar, P. Biochemistry 1997, 36, 9365-9373.
28. Camerer, E.; Huang, W.; Coughlin, S. R. Proc Natl Acad Sci USA 2000, 97, 5255-5260.
29. Jesty, J.; Spencer, A. K.; Nemerson, Y. J Biol Chem 1974, 249, 5614-5622.
30. Jesty, J.; Spencer, A. K.; Nakashima, Y.; Nemerson, Y.; Konigsberg, W. J Biol Chem 1975, 250, 4497-4504.
31. Chien, P.; Weissman, J. S. Nature 2001, 410, 223-227.
32. Lee, A. Y.; Gulnik, S. V.; Erickson, J. W. Nat Struct Biol 1998, 5, 866-871.
33. Stella, L.; Caccuri, A. M.; Rosato, N.; Nicotra, M.; Lo Bello, M.; De Matteis, F.; Mazzetti, A. P.; Federici, G.; Ricci, G. J Biol Chem 1998, 273, 23267-23273.
34. Wedemayer, G. J.; Patten, P. A.; Wang, L. H.; Schultz, P. G.; Stevens, R. C. Science 1997, 276, 1665-1669.
35. Kumar, S.; Ma, B.; Tsai, C. J.; Sinha, N.; Nussinov, R. Protein Sci 2000, 9, 10-19.
36. Wang, S. X.; Hur, E.; Sousa, C. A.; Brinen, L.; Slivka, E. J.; Fletterick, R. J. Biochemistry 2003, 42, 7959-7966.
37. Meurisse, R.; Brasseur, R.; Thomas, A. Biochim Biophys Acta 2003, 1649, 85-96.
38. Phillips, J. C.; Braun, R.; Wang, W.; Gumbart, J.; Tajkhorshid, E.; Villa, E.; Chipot, C.; Skeel, R. D.; Kale, L.; Schulten, K. J Comput Chem 2005, 26, 1781-1802.
39. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J Comp Chem 1982, 4, 187-217.
40. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J Mol Graph 1996, 14, 33-38, 27-38.
41. DeLano, W. L. The PyMOL Molecular Graphics System (2002) DeLano Scientific, San Carlos, CA, USA. http://www.pymol.org.
42. Izrailev, S.; Stepaniants, S.; Isralewitz, B.; Kosztin, D.; Lu, H.; Molnar, F.; Wriggers, W.; Schulten, K. In: Computational Molecular Dynamics: Challenges, Methods, Ideas, Vol. 1. Lecture Notes in Computational Science and Engineering, Deuflhard, P.; Hermans, J.; Leimkuhler, B.; Mark, A. E.; Reich, S.; Skeel, R. D., Eds.; Springer-Verlag: Berlin, 1998; pp. 39-65.
43. Antosiewicz, J.; Briggs, J. M.; McCammon, J. A. Eur Biophys J 1996, 24, 137-141.
44. Davis, M. E.; Madura, J. D.; Luty, B. A.; McCammon, J. A. Comput Phys Commun 1991, 62, 187-197.
45. Essmann, U.; Perera, M.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J Chem Phys 1995, 103, 8577-8593.
46. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J Comput Phys 1977, 23, 327-341.
47. Bianchini, E. P.; Louvain, V. B.; Marque, P. E.; Juliano, M. A.; Juliano, L.; Le Bonniec, B. F. J Biol Chem 2002, 277, 20527-20534.
48. Norberg, J.; Nilsson, L. Biophys J 1995, 69, 2277-2285.
49. Norberg, J.; Nilsson, L. J Am Chem Soc 1995, 117, 10832-10840.
50. Norberg, J.; Nilsson, L. Biophys J 1998, 74, 394-402.
51. McGaughey, G. B.; Gagne, M.; Rappe, A. K. J Biol Chem 1998, 273, 15458-15463.
52. Banavali, N. K.; MacKerell, A. D., Jr. J Mol Biol 2002, 319, 141-160.
53. Hart, K.; Nystrom, B.; Ohman, M.; Nilsson, L. RNA 2005, 11, 609-618.
54. Priyakumar, U. D.; MacKerell, A. D. J Chem Theory Comput 2006, 2, 187-200.
55. Beautrait, A.; Karaboga, A. S.; Souchet, M.; Maigret, B. Proteins 2008, 15, 873-882.
56. Eisenmesser, E. Z.; Millet, O.; Labeikovsky, W.; Korzhnev, D. M.; Wolf-Watz, M.; Bosco, D. A.; Skalicky, J. J.; Kay, L. E.; Kern, D. Nature 2005, 438, 117-121.
57. Teague, S. J. Nat Rev Drug Discov 2003, 2, 527-541.
58. Wong, C. F.; McCammon, J. A. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2003, 43, 31-45.
59. Rauh, D.; Klebe, G.; Stubbs, M. T. J Mol Biol 2004, 335, 1325-1341.
60. Daura, X.; Haaksma, E.; van Gunsteren, W. F. J Comput Aided Mol Des 2000, 14, 507-529.
61. Venkateswarlu, D.; Perera, L.; Darden, T.; Pedersen, L. G. Biophys J 2002, 82, 1190-1206.