Computational design of a thermostable mutant of cocaine esterase via molecular dynamics simulations

Organic and Biomolecular Chemistry

Volumn 9, Issue 11, 2011, Pages 4138-4143

  Huang, Xiaoqin ^a   Gao, Daquan ^a   Zhan, Chang Guo ^a  

^a University of Kentucky   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVE SITE STRUCTURE; ATOMIC POSITIONS; CATALYTIC RESIDUE; CLINICAL APPLICATION; COMPUTATIONAL DESIGN; COMPUTATIONAL MODELLING; EXPERIMENTAL TEST; HIGH TEMPERATURE; MD SIMULATION; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NATIVE ENZYMES; NATURALLY OCCURRING; PHYSIOLOGICAL TEMPERATURE; ROOT MEAN SQUARE; ROOT-MEAN SQUARE DEVIATION; THERAPEUTIC TREATMENTS; THERMO-INSTABILITY; WILD TYPES;

ENZYMES; ESTERS; MOLECULAR DYNAMICS;

COMPUTATIONAL CHEMISTRY;

CARBOXYLESTERASE;

ARTICLE; CHEMISTRY; GENETICS; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS; MUTATION; TEMPERATURE;

CARBOXYLIC ESTER HYDROLASES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MUTATION; TEMPERATURE;

EID: 79956279157     PISSN: 14770520     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0ob00972e     Document Type: Article

References (59)

1. J. H. Mendelson N. K. Mello N. Engl. J. Med. 1996 334 965
2. S. Sparenborg F. Vocci S. Zukin Drug Alcohol Depend. 1997 48 149
3. D. A. Gorelick Drug Alcohol Depend. 1997 48 159
4. S. Singh Chem. Rev. 2000 100 925
5. S. Paula M. R. Tabet C. D. Farr A. B. Norman Jr. W. J. Ball J. Med. Chem. 2004 47 133
6. R. R. Gaintdinov T. D. Sotmikova M. G. Caron Trends Pharmacol. Sci. 2002 23 367
7. G. E. Torres R. R. Gainetdinov M. G. Caron Nat. Rev. Neurosci. 2003 4 13
8. R. Chen M. R. Tilley H. Wei F. Zhou F.-M. Zhou S. Ching N. Quan R. L. Stephens E. R. Hill T. Nottoli D. D. Han H. H. Gu Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 9333
9. D. W. Landry K. Zhao G. X.-Q. Yang M. Glickman T. M. Georgiadis Science 1993 259 1899
10. N. A. Larsen J. M. Turner J. Stevens S. J. Rosser A. Basran R. A. Lerner N. C. Bruce I. A. Wilson Nat. Struct. Biol. 2001 9 17
11. C.-G. Zhan F. Zheng D. W. Landry J. Am. Chem. Soc. 2003 125 2462
12. F. Zheng W. Yang M. C. Ko J. Liu H. Cho D. Gao M. Tong H. H. Tai J. H. Woods C.-G. Zhan J. Am. Chem. Soc. 2008 130 12148
13. W. Yang Y. Pan F. Zheng H. Cho H. H. Tai C.-G. Zhan Biophys. J. 2009 96 1931
14. E. M. Jutkiewicz M. G. Baladi Z. D. Cooper D. Narasimhan R. K. Sunahara J. H. Woods Ann. Emerg. Med. 2009 54 409
15. Y. Pan G. Gao W. Yang H. Cho G. Yang H. H. Tai C.-G. Zhan Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 46 16656
16. J. M. Turner N. A. Larsen A. Basran C. F. Barbas III N. C. Bruce I. A. Wilson R. A. Lerner Biochemistry 2002 41 12297
17. Z. D. Cooper D. Narasimhan R. K. Sunahara P. Mierzejewski E. M. Jutkiewicz N. A. Larsen I. A. Wilson D. W. Landry J. H. Woods Mol. Pharmacol. 2006 70 1885
18. M.-C. Ko L. D. Bowen D. Narasimhan A. A. Berlin N. W. Lukacs R. K. Sunahara Z. D. Cooper J. H. Woods J. Pharmacol. Exp. Ther. 2006 320 926
19. M.-C. Ko D. Narasimhan A. A. Berlin N. W. Lukacs R. K. Sunahara J. H. Woods Drug Alcohol Depend. 2009 101 202
20. S. Wood D. Narasimhan Z. Cooper R. Sunahara J. H. Woods Drug Alcohol Depend. 2009 106 2-3 219
21. G. T. Collines R. L. Brim D. Narasimhan M.-C. Ko R. K. Sunahara C.-G. Zhan J. H. Woods J. Pharmacol. Exp. Ther. 2009 331 2 445
22. D. Gao D. Narasimhan J. Macdonald R. Brim M.-C. Ko D. W. Landry J. H. Woods R. K. Sunahara C.-G. Zhan Mol. Pharmacol. 2008 75 318
23. J. Liu A. Hamza C.-G. Zhan J. Am. Chem. Soc. 2009 131 11964
24. D. Narasimhan M. Nance D. Gao M.-C. Ko J. Macdonald D. Yoon D. W. Landry J. H. Woods C.-G. Zhan J. Tesmer R. K. Sunahara Protein Eng., Des. Sel. 2010 23 7 537
25. B. Mets G. Winger C. Cabrera S. Seo S. Jamdar G. Yang K. Zhao R. J. Briscoe R. Almonte J. H. Woods D. W. Landry Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 17 10176
26. N. A. Larsen P. de Prada S. X. Deng A. Mittal M. Braskett X. Zhu I. A. Wilson D. W. Landry Biochemistry 2004 43 25 8067
27. Y. Pan D. Gao C.-G. Zhan J. Am. Chem. Soc. 2008 130 5140
28. B. I. Dahiyat Curr. Opin. Biotechnol. 1999 10 387
29. Y.-S. Lin Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2008 73 53
30. L. Bendová-biedermannová H. Hobza J. Vondráek Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2008 72 402
31. M. Olufsen E. Papaleo A. O. Smalås B. O. Brandsdal Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2007 71 1219
32. K. L. Schweiker G. L. MakhatadzeI Methods Enzymol. 454 175
33. S. M. Malakauskas S. L. Mayo Nat. Struct. Biol. 1998 5 470
34. M. Lehmann M. Wyss Curr. Opin. Biotechnol. 2001 12 371
35. G. Dantas B. Kuhlman D. Callender M. Wong D. Baker J. Mol. Biol. 2003 332 449
36. B. Kuhlman G. Dantas G. C. Ireton G. Varani B. L. Stoddard D. Baker Science 2003 302 1364
37. M. A. Dwyer L. L. Looger H. W. Hellinga Science 2004 304 1967
38. K. Schweiker A. Zarrine-Afsar A. R. Davindson G. I. Makhatadze Protein Sci. 2007 16 2694
39. E. Yosef R. Politi M. H. Choi J. M. Shifman J. Mol. Biol. 2009 385 1470
40. A. Korkegian M. E. Black D. Baker B. L. Stoddard Science 2005 308 857
41. R. Das D. Baker Annu. Rev. Biochem. 2008 77 363
42. Z. Xiao H. Bergeron S. Grosse M. Beauchemin M.-L. Garron D. Shaya T. Sulea M. Cygler P. C. K. Lau Appl. Environ. Microbiol. 2007 74 1183
43. A. V. Gribenko M. M. Patel J. Liu S. A. McCallum C. Wang G. I. Makhatadze Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 2601
44. L. Ruiu A. C. A. Roque M. A. Taipa C. R. Lowe J. Mol. Recognit. 2006 19 372
45. I. T. Sousa L. Ruiu C. R. Lowe M. A. Taipa J. Mol. Recognit. 2009 22 83
46. D. Mazumder-Shivakumar T. C. Bruice Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 14379
47. E. Pedone M. Saviano S. Bartolucci M. Rossi A. Ausili A. Scirè E. Bertoli M. F. Tanfani J. Proteome Res. 2005 4 1972
48. W.-C. Chiu J.-Y. You W. C. Wang J. Mol. Biol. 2006 359 741
49. J. Skopalík P. Anzenbacher M. Otyepka J. Phys. Chem. B 2008 112 8165
50. V. Aurilia J.-F. Rioux-Dubé A. Marabotti M. Pézolet S. D'Auria J. Phys. Chem. B 2009 113 7753
51. K. Rutherford V. Daggett Biochemistry 2009 48 6450
52. B.-B. Xie F. Bian X.-L. Chen H.-L. He J. Guo X. Gao Y.-X. Zheng b. Chen B.-C. Zhou Y.-Z. Zhang J. Biol. Chem. 2009 284 9257
53. D. A. Case, T. A. Darden, T. E. Cheatham III, 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
54. J. Ryckaert P. G. Ciccotti H. J. C. Berendsen J. Comput. Phys. 1977 23 327
55. T. Darden D. York L. Pedersen J. Chem. Phys. 1993 98 10089
56. A. Toukmaji C. Sagui J. Board T. Darden J. Chem. Phys. 2000 113 10913
57. H. J. C. Berendsen J. P. M. Postma W. F. van Gunsteren A. DiNola J. R. Haak J. Chem. Phys. 1984 81 3684
58. W. L. Jorgensen J. Chandrasekhar J. D. Madura R. W. Impey J. Chem. Phys. 1983 79 926
59. M. K. Gilson K. A. Sharp B. H. Honig J. Comput. Chem. 1988 9 327