A substrate selectivity and inhibitor design lesson from the PDE10-cAMP crystal structure: A computational study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 15, 2010, Pages 5154-5160

  Lau, Justin Kai Chi ^a   Li, Xiao Bo ^a   Cheng, Yuen Kit ^a  

^a HONG KONG BAPTIST UNIVERSITY   (Hong Kong)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AIRCRAFT ENGINES; BINDING ENERGY; FETAL MONITORING; MOLECULAR DYNAMICS; SUBSTRATES; SULFUR COMPOUNDS;

CELLULAR SIGNALS; COMPUTATIONAL RESULTS; COMPUTATIONAL STUDIES; DRUG TARGETS; GLYCOSYL; INHIBITOR DESIGN; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MOLECULAR INSIGHTS; PHOSPHODIESTERASES; SECOND MESSENGER; SUBSTRATE SELECTIVITY;

CRYSTAL STRUCTURE;

EID: 77951116392     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp911156g     Document Type: Article

References (55)

1. Sutherland, E. W. Science 1972, 177, 401
2. Conti, M.; Beavo, J. Annu. Rev. Biochem. 2007, 76, 481
3. Omori, K.; Kotera, J. Circ. Res. 2007, 100, 309
4. Mehats, C.; Andersen, C. B.; Filopanti, M.; Jin, S. L. C.; Conti, M. Trends Endocrinol. Metab. 2002, 13, 29
5. Soderling, S. H.; Beavo, J. A. Curr. Opin. Cell Biol. 2000, 12, 174
6. Menniti, F. S.; Faraci, W. S.; Schmidt, C. J. Nat. Rev. Drug Discovery 2006, 5, 660
7. Bender, A. T.; Beavo, J. A. Pharmacol. Rev. 2006, 58, 488
8. Ke, H. M.; Wang, H. C. Curr. Top. Med. Chem. 2007, 7, 391
9. Lugnier, C. Pharmacol. Ther. 2006, 109, 366
10. Rotella, D. P. In Comprehensive Medicinal Chemistry II; Moos, W. H., Ed.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2007; Vol. 2, p 919.
11. Flocco, M.; Brown, D. G. In Comprehensive Medicinal Chemistry II; Mason, J. S., Ed.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2007; Vol. 4.
12. Huang, Z.; Mancini, J. A. Curr. Med. Chem. 2006, 13, 3253
13. Corbin, J. D.; Francis, S. H. Int. J. Clin. Pract. 2002, 56, 453
14. Galie, N.; Ghofrani, H. A.; Torbicki, A.; Barst, R. J.; Rubin, L. J.; Badesch, D.; Fleming, T.; Parpia, T.; Burgess, G.; Branzi, A.; Grimminger, F.; Kurzyna, M.; Simonneau, G.; Grp, S. S. N. Engl. J. Med. 2005, 353, 2148
15. Xu, R. X.; Hassell, A. M.; Vanderwall, D.; Lambert, M. H.; Holmes, W. D.; Luther, M. A.; Rocque, W. J.; Milburn, M. V.; Zhao, Y. D.; Ke, H. M.; Nolte, R. T. Science 2000, 288, 1822
16. Wang, H. C.; Robinson, H.; Ke, H. M. J. Mol. Biol. 2007, 371, 302
17. Wang, H. C.; Liu, Y. D.; Hou, J.; Zheng, M. Y.; Robinson, H.; Ke, H. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 5782
18. Liu, S. P.; Mansour, M. N.; Dillman, K. S.; Perez, J. R.; Danley, D. E.; Aeed, P. A.; Simons, S. P.; LeMotte, P. K.; Menniti, F. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 13309
19. Zhan, C. G.; Zheng, F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2835
20. Xiong, Y.; Lu, H. T.; Li, Y. J.; Yang, G. F.; Zhan, C. G. Biophys. J. 2006, 91, 1858
21. Zhang, K. Y. J.; Card, G. L.; Suzuki, Y.; Artis, D. R.; Fong, D.; Gillette, S.; Hsieh, D.; Neiman, J.; West, B. L.; Zhang, C.; Milburn, M. V.; Kim, S. H.; Schlessinger, J.; Bollag, G. Mol. Cell 2004, 15, 279
22. Scapin, G.; Patel, S. B.; Chung, C.; Varnerin, J. P.; Edmondson, S. D.; Mastracchio, A.; Parmee, E. R.; Singh, S. B.; Becker, J. W.; Van der Ploeg, L. H. T.; Tota, M. R. Biochemistry 2004, 43, 6091
23. Zoraghi, R.; Corbin, J. D.; Francis, S. H. J. Biol. Chem. 2006, 281, 5553
24. Seeger, T. F.; Bartlett, B.; Coskran, T. M.; Culp, J. S.; James, L. C.; Krull, D. L.; Lanfear, J.; Ryan, A. M.; Schmidt, C. J.; Strick, C. A.; Varghese, A. H.; Williams, R. D.; Wylie, P. G.; Menniti, F. S. Brain Res. 2003, 985, 113
25. Kotera, J.; Sasaki, T.; Kobayashi, T.; Fujishige, K.; Yamashita, Y.; Omori, K. J. Biol. Chem. 2004, 279, 4366
26. Xie, Z.; Adamowicz, W. O.; Eldred, W. D.; Jakowski, A. B.; Kleiman, R. J.; Morton, D. G.; Stephenson, D. T.; Strick, C. A.; Williams, R. D.; Menniti, F. S. Neuroscience 2006, 139, 597
27. Coskran, T. M.; Morton, D.; Menniti, F. S.; Adamowicz, W. O.; Kleiman, R. J.; Ryan, A. M.; Strick, C. A.; Schmidt, C. J.; Stephenson, D. T. J. Histochem. Cytochem. 2006, 54, 1205
28. Siuciak, J. A.; Chapin, D. S.; Harms, J. F.; Lebel, L. A.; McCarthy, S. A.; Chambers, L.; Shrikhande, A.; Wong, S.; Menniti, F. S.; Schmidt, C. J. Neuropharmacology 2006, 51, 386
29. Siuciak, J. A.; McCarthy, S. A.; Chapin, D. S.; Fujiwara, R. A.; James, L. C.; Williams, R. D.; Stock, J. L.; McNeish, J. D.; Strick, C. A.; Menniti, F. S.; Schmidt, C. J. Neuropharmacology 2006, 51, 374
30. Rodefer, J. S.; Murphy, E. R.; Baxter, M. G. Eur. J. Neurosci. 2005, 21, 1070
31. Soderling, S. H.; Bayuga, S. J.; Beavo, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 7071
32. Fujishige, K.; Kotera, J.; Michibata, H.; Yuasa, K.; Takebayashi, S.; Okumura, K.; Omori, K. J. Biol. Chem. 1999, 274, 18438
33. Loughney, K.; Snyder, P. B.; Uher, L.; Rosman, G. J.; Ferguson, K.; Florio, V. A. Gene 1999, 234, 109
34. Yathindra, N.; Sundaralingm, M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1974, 56, 119
35. Salter, E. A.; Wierzbicki, A.; Sperl, G.; Thompson, W. J. Int. J. Quantum Chem. 2004, 96, 402
36. Lawrenz, M. E.; Salter, E. A.; Wierzbicki, A.; Thompson, W. J. Int. J. Quantum Chem. 2005, 105, 410
37. Salter, E. A.; Wierzbicki, A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4547
38. O'Brien, K. A.; Salter, E. A.; Wierzbick, A. Int. J. Quantum Chem. 2007, 107, 2197
39. Salter, E. A.; O'Brien, K. A.; Edmunds, R. W.; Wierzbicki, A. Int. J. Quantum Chem. 2008, 108, 1189
40. Zagrovic, B.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 301
41. Hamza, A.; Zhan, C. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2896
42. Torrie, G. M.; Valleau, J. P. J. Comput. Phys. 1977, 23, 187
43. Frenkel, D.; Smit, B. Understand Molecular Simulations from Algorithms to Applications, 2 nd ed.; Academic Press: San Diego, 2002.
44. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R.; Luo, R.; Merz, K. M.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Wu, X.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Mathews, D. H.; Schafmeister, C.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. University of California, San Francisco: San Francisco, CA, 2006.
45. Wang, J. M.; Wolf, R. M.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1157
46. Wang, J. M.; Wang, W.; Kollman, P. A.; Case, D. A. J. Mol. Graphics Modell. 2006, 25, 247
47. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Maudra, J. D. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926
48. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327
49. Kumar, S.; Bouzida, D.; Swedsen, R. H.; Kollman, P. A.; Rosenberg, J. M. J. Comput. Chem. 1992, 13, 1011
50. Huai, Q.; Colicelli, J.; Ke, H. M. Biochemistry 2003, 42, 13220
51. Butt, E.; Beltman, J.; Becker, D. E.; Jensen, G. S.; Rybalkin, S. D.; Jastorff, B.; Beavo, J. A. Mol. Pharmacol. 1995, 47, 340
52. Iffland, A.; Kohls, D.; Low, S.; Luan, J.; Zhang, Y.; Kothe, M.; Cao, Q.; Kamath, A. V.; Ding, Y. H.; Ellenberger, T. Biochemistry 2005, 44, 8312
53. Chappie, T. A.; Humphrey, J. M.; Allen, M. P.; Estep, K. G.; Fox, C. B.; Lebel, L. A.; Liras, S.; Marr, E. S.; Menniti, F. S.; Pandit, J.; Schmidt, C. J.; Tu, M. H.; Williams, R. D.; Yang, F. V. J. Med. Chem. 2007, 50, 182
54. Verhoest, P. R.; Chapin, D. S.; Corman, M.; Fonseca, K.; Harms, J. F.; Hou, X. J.; Marr, E. S.; Menniti, F. S.; Nelson, F.; O'Connor, R.; Pandit, J.; Proulx-LaFrance, C.; Schmidt, A. W.; Schmidt, C. J.; Suiciak, J. A.; Liras, S. J. Med. Chem. 2009, 52, 5188
55. Andersen, O. A.; Schonfeld, D. L.; Toogood-Johnson, I.; Felicetti, B.; Albrecht, C.; Fryatt, T.; Whittaker, M.; Hallett, D.; Barker, J. Acta Crystallogr. 2009, D65, 872