Binding of influenza a virus hemagglutinin to the sialoside receptor is not controlled by the homotropic allosteric effect

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 47, 2010, Pages 15700-15705

  Sawada, Toshihiko ^a,b   Fedorov, Dmitri G ^a   Kitaura, Kazuo ^a,c  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

^b JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

^c KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING SITES; COMPLEXATION; STRUCTURAL OPTIMIZATION; VIRUSES;

ACTIVE SITE; ALLOSTERIC EFFECT; BINDING MODES; COMPLEX STRUCTURE; CONFORMATIONAL CHANGE; ENERGETIC ANALYSIS; HOST CELLS; INFLUENZA A; INFLUENZA A VIRUS; QUANTUM-MECHANICAL CALCULATION; SIALOSIDE;

BINDING ENERGY;

EID: 78649521266     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp1068895     Document Type: Article

References (74)

1. Horimoto, T.; Kawaoka, Y. Nat. Rev. Microbiol. 2005, 3, 591
2. Skehel, J. J.; Wiley, D. C. Annu. Rev. Biochem. 2000, 69, 531
3. Takeuchi, M.; Ikeda, M.; Sugasaki, A.; Shinkai, S. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 865
4. Sugasaki, A.; Sugiyasu, K.; Ikeda, M.; Takeuchi, M.; Shinkai, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10239
5. Sauter, N. K.; Bednarski, M. D.; Wurzburg, B. A.; Hanson, J. E.; Whitesides, G. M.; Skehel, J. J.; Wiley, D. C. Biochemistry 1989, 28, 8388
6. Sawada, T.; Hashimoto, T.; Nakano, H.; Suzuki, T.; Suzuki, Y.; Kawaoka, Y.; Ishida, H.; Kiso, M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007, 355, 6
7. Sawada, T.; Hashimoto, T.; Tokiwa, H.; Suzuki, T.; Nakano, H.; Ishida, H.; Kiso, M.; Suzuki, Y. Glycoconjugate J. 2008, 25, 805
8. Weis, W.; Brown, J. H.; Cusack, S.; Paulson, J. C.; Skehel, J. J.; Wiley, D. C. Nature 1988, 333, 426
9. Sauter, N. K.; Hanson, J. E.; Glick, G. D.; Brown, J. H.; Crowther, R. L.; Park, S. J.; Skehel, J. J.; Wiley, D. C. Biochemistry 1992, 31, 9609
10. Eisen, M. B.; Sabesan, S.; Skehel, J. J.; Wiely, D. C. Virology 1997, 232, 19
11. Scheinthal, B. M.; Bettelheim, F. A. Cabohydr. Res. 1968, 6, 257
12. Maple, J. R.; Hwang, M.-J.; Jalkanen, K. J.; Stockfisch, T. P.; Hagler, A. T. J. Comput. Chem. 1998, 19, 430
13. Discovery Studio 1.5.1; Accelrys: San Diego, CA, USA.
14. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33 We used VMD 1.8.6.
15. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926
16. AmberTools programs are available from http://ambermd.org/.
17. 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
18. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179
19. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G.; Zhang, W.; Yang, R.; Cieplak, P.; Luo, R.; Lee, T.; Caldwell, J.; Wang, J.; Kollman, P. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999
20. Kirschner, K. N.; Yongye, A. B.; Tschampel, S. M.; González- Outeiriño, J.; Daniels, C. R.; Foley, B. L.; Woods, R. J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 622 GLYCAM06e is available from http://glycam.ccrc.uga.edu/documents/ gl-params.jsp.
21. Martyna, G. J.; Tobias, D. J.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1994, 101, 4177-4189
22. Feller, S. E.; Zhang, Y.; Pastor, R. W.; Brooks, B. R. J. Chem. Phys. 1995, 103, 4613
23. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327
24. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952
25. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Oxford University Press: New York, NY, 1989.
26. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089
27. Kitaura, K.; Ikeo, E.; Asada, T.; Nakano, T.; Uebayasi, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 701
28. Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6904
29. Fedorov, D. G.; Kitaura, K., Eds. The fragment molecular orbital method: practical applications to large molecular systems; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009.
30. Fedorov, D. G.; Kitaura, K.; Li, H.; Jensen, J. H.; Gordon, M. S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 976
31. Li, H.; Fedorov, D. G.; Nagata, T.; Kitaura, K.; Jensen, J. H.; Gordon, M. S. J. Comput. Chem. 2010, 31, 778
32. Sato, M.; Yamataka, H.; Komeiji, Y.; Mochizuki, Y.; Ishikawa, T.; Nakano, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2396
33. Sawada, T.; Fedorov, D. G.; Kitaura, K. Int. J. Quantum Chem. 2009, 109, 2033
34. Fedorov, D. G.; Avramov, P. V.; Jensen, J. H.; Kitaura, K. Chem. Phys. Lett. 2009, 477, 169
35. Taguchi, N.; Mochizuki, Y.; Nakano, T.; Amari, S.; Fukuzawa, K.; Ishikawa, T.; Sakurai, M.; Tanaka, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1153
36. Ishikawa, T.; Kuwata, K. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 538
37. Ikegami, T.; Ishida, T.; Fedorov, D. G.; Kitaura, K.; Inadomi, Y.; Umeda, H.; Yokokawa, M.; Sekiguchi, S. J. Comput. Chem. 2010, 31, 447
38. Yoshida, T.; Munei, Y.; Hitaoka, S.; Chuman, H. J. Chem. Inf. Model. 2010, 50, 850
39. Leverentz, H. R.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1573
40. Huang, L.; Massa, L.; Karle, I.; Karle, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 3664
41. Pomogaeva, A.; Gu, F. L.; Imamura, A.; Aoki, Y. Theor. Chem. Acc. 2010, 125, 453
42. Touma, T.; Kobayashi, M.; Nakai, H. Chem. Phys. Lett. 2010, 485, 247
43. He, X.; Merz, K. M. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 405
44. Gordon, M. S.; Mullin, J. M.; Pruitt, S. R.; Roskop, L. B.; Slipchenko, L. V.; Boatz, J. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9646
45. Mata, R. A.; Stoll, H.; Cabral, B. J. C. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1829
46. Xie, W.; Orozco, M.; Truhlar, D. G.; Gao, J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 459
47. Tong, Y.; Mei, Y.; Zhang, J. Z. H.; Duan, L. L.; Zhang, Q. G. J. Theory. Comput. Chem. 2009, 8, 1265
48. Söderhjelm, P.; Ryde, U. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 617
49. Yeole, S. D.; Gadre, S. J. Chem. Phys. 2010, 132 094102
50. Sawada, T.; Hashimoto, T.; Nakano, H.; Suzuki, T.; Ishida, H.; Kiso, M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 351, 40
51. Iwata, T.; Fukuzawa, K.; Nakajima, K.; Aida-Hyugaji, S.; Mochizuki, Y.; Watanabe, H.; Tanaka, S. Comput. Biol. Chem. 2008, 32, 198
52. Takematsu, K.; Fukuzawa, K.; Omagari, K.; Nakajima, S.; Nakajima, K.; Mochizuki, Y.; Nakano, T.; Watanabe, H.; Tanaka, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4991
53. Mochizuki, Y.; Yamashita, K.; Fukuzawa, K.; Takematsu, K.; Watanabe, H.; Taguchi, N.; Okiyama, Y.; Tsuboi, M.; Nakano, T.; Tanaka, S. Chem. Phys. Lett. 2010, 493, 346
54. Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Comput. Chem. 2007, 28, 222
55. Nakanishi, I.; Fedorov, D. G.; Kitaura, K. Proteins Struct., Funct., Bioinf. 2007, 68, 145
56. He, X.; Fusti-Molnar, L.; Cui, G.; Merz, K. M. J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 5290
57. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A., Jr. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347
58. Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6832
59. Boeck, H. D.; Lis, H.; van Tilbeurgh, H.; Sharon, N.; Loontiens, F. G. J. Biol. Chem. 1984, 259, 7067
60. Khan, M. I.; Sastry, M. V. K.; Surolia, A. J. Biol. Chem. 1986, 261, 3013
61. Takemoto, D. K.; Skehel, J. J.; Wiley, D. C. Virology 1996, 217, 452
62. Hidari, K. I. P. J.; Shimada, S.; Suzuki, Y.; Suzuki, T. Glycoconjugate J. 2007, 24, 583
63. Karlsson, R. J. Mol. Recognit. 1999, 12, 285
64. Hanson, J. E.; Sauter, N. K.; Skehel, J. J.; Wiley, D. C. Virology 1992, 189, 525
65. Matrosovich, M. N.; Gambaryan, A. S.; Tuzikov, A. B.; Byramova, N. E.; Mochalova, L. V.; Golbraikh, A. A.; Shenderovich, M. D.; Finne, J.; Bovin, N. B. Virology 1993, 196, 111
66. Suzuki, Y.; Nagao, Y.; Kato, H.; Matsumoto, M.; Nerome, K.; Nakajima, K.; Nobusawa, E. J. Biol. Chem. 1986, 261, 17057
67. Kamitakahara, H.; Suzuki, T.; Nishigori, N.; Suzuki, Y.; Kanie, O.; Wong, C.-H. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 1524
68. Ogata, M.; Murata, T.; Murakami, K.; Suzuki, T.; Hidari, K. I. P. J.; Suzuki, Y.; Usui, T. Bioorg. Med. Chem. 2007, 15, 1383
69. Suzuki, Y.; Nakano, T.; Ito, T.; Watanabe, N.; Toda, Y.; Guiyun, X.; Suzuki, T.; Kobayashi, T.; Kimura, Y.; Yamada, A.; Sugawara, K.; Nishimura, H.; Kitame, F.; Nakamura, K.; Deya, E.; Kiso, M.; Hasegawa, A. Virology 1992, 189, 121
70. Gambaryan, A. S.; Matrosovich, M. N. J. Virol. Methods 1992, 39, 111
71. Stevens, J.; Blixt, O.; Paulson, J. C.; Wilson, I. A. Nat. Rev. Microbiol. 2006, 4, 857
72. Takaya, K.; Nagahori, N.; Kurogochi, M.; Furuike, T.; Miura, N.; Monde, K.; Lee, Y. C.; Nishimura, S.-I. J. Med. Chem. 2005, 48, 6054
73. Evans, M. J.; Cravatt, B. F. Chem. Rev. 2006, 106, 3279
74. Tsukiji, S.; Miyagawa, M.; Takaoka, Y.; Tamura, T.; Hamachi, I. Nat. Chem. Biol. 2009, 5, 341