Toward a consensus model of the hERG potassium channel

ChemMedChem

Volumn 5, Issue 3, 2010, Pages 455-467

  Stary, Anna ^a,d,e   Wacker, Sören J ^a   Boukharta, Lars ^b   Zachariae, Ulrich ^a   Karimi Nejad, Yasmin ^c   Åqvist, Johan ^b   Vriend, Gert ^d   De Groot, Bert L ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR BIOPHYSICAL CHEMISTRY   (Germany)

^b UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

^c Solvay Pharmaceuticals GmbH   (Germany)

^d RADBOUD UNIVERSITY MEDICAL CENTER   (Netherlands)

^e UNIVERSITY OF VIENNA   (Austria)

Author keywords

Docking; hERG; Model validation; Molecular dynamics; Molecular modeling

Indexed keywords

1' (6 CYANO 1,2,3,4 TETRAHYDRO 2 NAPHTHYL) 3,4 DIHYDRO 6 METHANESULFONAMIDOSPIRO[2H 1 BENZOPYRAN 2,4' PIPERIDIN] 4 OL; AROMATIC COMPOUND; CISAPRIDE; POTASSIUM CHANNEL HERG; TERFENADINE;

AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; CONSENSUS; CONTROLLED STUDY; CRYSTAL STRUCTURE; GENE MUTATION; GEOMETRY; MOLECULAR DOCKING; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MODEL; NUCLEOTIDE SEQUENCE; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN STRUCTURE; VALIDATION STUDY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

AMINO ACID SEQUENCE; BENZOPYRANS; CISAPRIDE; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; ETHER-A-GO-GO POTASSIUM CHANNELS; HUMANS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MOLECULAR SEQUENCE DATA; PIPERIDINES; PROTEIN BINDING; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; SEQUENCE ALIGNMENT; TERFENADINE;

EID: 77249138349     PISSN: 18607179     EISSN: 18607187     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cmdc.200900461     Document Type: Article

References (80)

1. P. Ju, G. Pages, R. P. Riek, P. C. Chen, A. M. Torres, P. S. Bansal, S. Kuyucak, P. W. Kuchel, J. I. Vandenberg, J. Biol. Chem. 2009, 284, 1000-1008.
2. M. C. Sanguinetti, C. Jiang, M. E. Curran, M. T. Keating, Cell 1995, 81, 299-307.
3. M. C. Trudeau, J. W. Warmke, B. Ganetzky, G. A. Robertson, Science 1995, 269, 92-95.
4. G. N. Tseng, J. Mol. Cell. Cardiol. 2001, 33, 835-849.
5. J. I. Vandenberg, B. D. Walker, T. J. Campbell, Trends Pharmacol. Sci. 2001, 22, 240-246.
6. A. Arcangeli, L. Bianchi, A. Becchetti, L. Faravelli, M. Colonnello, E. Mini, M. Olivotto, E. Wanke, J. Physiol. 1995, 489, 455-471.
7. M. E. Curran, I. Splawski, K. W. Timothy, G. M. Vincent, E. D. Green, M. T. Keating, Cell 1995, 80, 795-803.
8. R. Pearlstein, R. Vaz, D. Rampe, J. Med. Chem. 2003, 46, 2017-2022.
9. C. Jamieson, E. M. Moir, Z. Rankovic, G. Wishart, J. Med. Chem. 2006, 49, 5029-5046.
10. J. S. Mitcheson, J. Chen, M. Lin, C. Culberson, M. C. Sanguinetti, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 12329-12333.
11. R. Farid, T. Day, R. A. Friesner, R. A. Pearlstein, Bioorg. Med. Chem. 2006, 14, 3160-3173.
12. M. Masetti, A. Cavalli, M. Recanatini, J. Comput. Chem. 2008, 29, 795-808.
13. P. J. Stansfeld, P. Gedeck, M. Gosling, B. Cox, J. S. Mitcheson, M. J. Sutcliffe, Proteins 2007, 68, 568-580.
14. G. N. Tseng, K. D. Sonawane, Y. V. Korolkova, M. Zhang, J. Liu, E. V. Grishin, H. R. Guy, Biophys. J. 2007, 92, 3524-3540.
15. R. Rajamani, B. A. Tounge, J. Li, C. H. Reynolds, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 1737-1741.
16. F. Österberg, J. Åqvist, FEBS Lett. 2005, 579, 2939-2944.
17. R. A. Pearlstein, R. J. Vaz, J. Kang, X. L. Chen, M. Preobrazhenskaya, A. E. Shchekotikhin, A. M. Korolev, L. N. Lysenkova, O. V. Miroshnikova, J. Hendrix, D. Rampe, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2003, 13, 1829-1835.
18. C. Chothia, A. M. Lesk, EMBO J. 1986, 5, 823-826.
19. C. Sander, R. Schneider, Proteins 1991, 9, 56-68.
20. D. A. Doyle, J. M. Cabral, R. A. Pfuetzner, A. Kuo, J. M. Gulbis, S. L. Cohen, B. T. Chait, R. MacKinnon, Science 1998, 280, 69-77.
21. Y. Jiang, A. Lee, J. Chen, M. Cadene, B. T. Chait, R. MacKinnon, Nature 2002, 417, 515-522.
22. Y. Jiang, A. Lee, J. Chen, V. Ruta, M. Cadene, B. T. Chait, R. MacKinnon, Nature 2003, 423, 33-41.
23. S. B. Long, E. B. Campbell, R. MacKinnon, Science 2005, 309, 897-903.
24. S. B. Long, X. Tao, E. B. Campbell, R. MacKinnon, Nature 2007, 450, 376-382.
25. K. Kamiya, R. Niwa, M. Morishima, H. Honjo, M. C. Sanguinetti, J. Pharmacol. Sci. 2008, 108, 301-307.
26. G. M. Clayton, S. Altieri, L. Heginbotham, V. M. Unger, J. H. Morais-Cabral, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 1511-1515.
27. H. P. Larsson, F. Elinder, Neuron 2000, 27, 573-583.
28. J. Liu, M. Zhang, M. Jiang, G. N. Tseng, J. Gen. Physiol. 2002, 120, 723-737.
29. K. Hayashi, M. Shimizu, H. Ino, M. Yamaguchi, H. Mabuchi, N. Hoshi, H. Higashida, Cardiovasc. Res. 2002, 54, 67-76.
30. M. Fasnacht, J. Zhu, B. Honig, Protein Sci. 2007, 16, 1557-1568.
31. J. Chen, G. Seebohm, M. C. Sanguinetti, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 12461-12466.
32. G. Klement, J. Nilsson, P. Arnhem, F. Elinder, Biophys. J. 2008, 94, 3014-3022.
33. Y. N. Imai, S. Ryu, S. Oiki, J. Med. Chem. 2009, 52, 1630-1638.
34. J. Karczewski, J. Wang, S. A. Kane, L. Kiss, K. S. Koblan, J. C. Culberson, R. H. Spencer, Biochem. Pharmacol. 2009, 77, 1602-1611.
35. Y. Shafrir, S. R. Durell, H. R. Guy, Biophys. J. 2008, 95, 3650-3662.
36. T. Kuner, P. H. Seeburg, H. R. Guy, Trends Neurosci. 2003, 26, 27-32.
37. S. K. Burley, G. A. Petsko, Science 1985, 229, 23-28.
38. S. Persson, J. A. Killian, G. Lindblom, Biophys. J. 1998, 75, 1365-1371.
39. I. T. Arkin, A. T. Brunger, Biochim. Biophys. Acta 1998, 1429, 113-128.
40. C. Domene, S. Vemparala, M. L. Klein, C. Vénien-Bryan, D. A. Doyle, Biophys. J. 2006, 90, L01-L03.
41. P. Braun, G. von Heijne, Biochemistry 1999, 38, 9778-9782.
42. Y. Liu, D. M. Engelman, M. Gerstein, Genome Biol. 2002, 3, reserach0054.1-0054.12.
43. S. C. Li, C. M. Deber, Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 368-373.
44. R. J. Law, C. Capener, M. Baaden, P. J. Bond, J. Campbell, G. Patargias, Y. Arinaminpathy, M. S. Sansom, J. Mol. Graphics Modell. 2005, 24, 157-165.
45. L. R. Forrest, M. S. Sansom, Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 174-181.
46. A. Ivetac, M. S. Sansom, Eur. Biophys. J. 2008, 37, 403-409.
47. J. F. Taly, A. Marin, J. F. Gibrat, BMC Bioinf. 2008, 9, 6.
48. A. Stary, Y. Shafrir, S. Hering, P. Wolschann, H. R. Guy, Channels 2008, 2, 210-215.
49. J. P. Lees-Miller, J. O. Subbotina, J. Guo, V. Yarov-Yarovoy, S. Y. Noskov, H. J. Duff, Biophys. J. 2009, 96, 3600-3610.
50. T. Myokai, S. Ryu, H. Shimizu, S. Oiki, Mol. Pharmacol. 2008, 73, 1643-1651.
51. D. Fernandez, A. Ghanta, G. W. Kauffman, M. C. Sanguinetti, J. Biol. Chem. 2004, 279, 10120-10127.
52. E. Ficker, W. Jarolimek, J. Kiehn, A. Baumann, A. M. Brown, Circ. Res. 1998, 82, 368-395.
53. O. Casis, S. P. Olesen, M. C. Sanguinetti, Mol. Pharmacol. 2006, 69, 658-665.
54. a) M. Perry, F. B. Sachse, M. C. Sanguinetti, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 13827-13832;
55. b) M. J. Frisch, Gaussian 03 (Revision C.02), Gaussian Inc., Wallingford, CT (USA), 2004.
56. M. A. Marti-Renom, A. Stuart, A. Fiser, R. Sánchez, F. Melo, A. Sali, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2000, 29, 291-325.
57. S. Y. Lee, A. Lee, J. Chen, R. MacKinnon, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 15441-15446.
58. J. U. Bowie, R. Lüthy, D. Eisenberg, Science 1991, 253, 164-170.
59. R. A. Laskowski, M. W. MacArthur, D. S. Moss, J. M. Thornton, J. Appl. Crystallogr. 1993, 26, 283-291.
60. R. W. Hooft, G. Vriend, C. Sander, E. E. Abola, Nature 1996, 381, 272-272.
61. M. Wiederstein, M. J. Sippl, Nucleic Acids Res. 2007, 35, W407-W410.
62. P. Larsson, B. Wallner, E. Lindahl, A. Elofsson, Protein Sci. 2008, 17, 990-1002.
63. H. Li, Y. Zhou, J. Bioinf. Comput. Biol. 2005, 3, 1151-1170.
64. L. J. McGuffin, Bioinformatics 2008, 24, 586-587.
65. C. S. Pettitt, L. J. McGuffin, D. T. Jones, Bioinformatics 2005, 21, 3509-3515.
66. L. J. McGuffin, BMC Bioinf. 2007, 8, 345.
67. W. Kabsch, C. Sander, Biopolymers 1983, 22, 2577-2637.
68. D. T. Jones, J. Mol. Biol. 1999, 292, 195-202.
69. E. Lindahl, B. Hess, D. van der Spoel, J. Mol. Model. 2001, 7, 306-317.
70. J. D. Faraldo-Gömez, G. R. Smith, M. S. Sansom, Eur. Biophys. J. 2002, 31, 217-227.
71. J. Åqvist, V. Luzhkov, Nature 2000, 404, 881-884.
72. O. Berger, O. Edholm, F. Jänig, Biophys. J. 1997, 72, 2002-2013.
73. W. L. Jorgensen, D. S. Maxwell, J. Tirado-Rives, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236.
74. W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, M. L. Klein, J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
75. T. Darden, D. York, L. Pedersen, J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
76. B. Hess, H. Bekker, H. J. C. Berendsen, J. G. E. M. Fraaije, J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472.
77. H. Li, A. D. Robertson, J. H. Jensen, Proteins 2005, 61, 704-721.
78. M. Rarey, FlexX 3.0.2, BioSolveIT GmbH, St. Augustin (Germany) 2008.
79. G. Jones P. Willett, R. C. Glen, J. Mol. Biol. 1995, 245, 43-53.
80. PubChem: http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov (accessed January 7, 2010).