Role of the D-loops in allosteric control of ATP hydrolysis in an ABC transporter

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 116, Issue 11, 2012, Pages 3004-3013

  Jones, Peter M ^a   George, Anthony M ^a  

^a UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SYDNEY   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABC TRANSPORTER; ACTIVE SITE; ALLOSTERIC CONTROL; ATP HYDROLYSIS; CANONICAL GEOMETRIES; CATALYTIC BASE; CYTOPLASMIC REGIONS; CYTOSOLIC; EXPLICIT WATER; IN-LINE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NUCLEOPHILIC ATTACK; NUCLEOTIDE-BINDING DOMAIN; SIGNAL TRANSMISSION; TRANS-MEMBRANE DOMAINS;

ACTIVATION ANALYSIS; AMINO ACIDS; CELL MEMBRANES; CYTOLOGY; MOLECULAR DYNAMICS; STRUCTURAL DYNAMICS;

HYDROLYSIS;

ABC TRANSPORTER; ADENOSINE TRIPHOSPHATE; APOPROTEIN; BACTERIAL PROTEIN;

ALLOSTERISM; CHEMISTRY; CONFERENCE PAPER; ENZYME ACTIVE SITE; HYDROLYSIS; KINETICS; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN BINDING; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; THERMODYNAMICS; TRANSPORT AT THE CELLULAR LEVEL;

ADENOSINE TRIPHOSPHATE; ALLOSTERIC REGULATION; APOPROTEINS; ATP-BINDING CASSETTE TRANSPORTERS; BACTERIAL PROTEINS; BIOLOGICAL TRANSPORT; CATALYTIC DOMAIN; HYDROLYSIS; KINETICS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; PROTEIN BINDING; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; THERMODYNAMICS;

EID: 84858767204     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp211139s     Document Type: Conference Paper

References (69)

1. Higgins, C. F. Annu. Rev. Cell. Biol. 1992, 8, 67-113
2. Jones, P. M.; George, A. M. Cell. Mol. Life Sci. 2004, 61, 1-18
3. Hollenstein, K.; Dawson, R. J.; Locher, K. P. Curr. Opin. Struct. Biol. 2007, 17, 412-418
4. Davidson, A. L.; Dassa, E.; Orelle, C.; Chen, J. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008, 72, 317
5. Kos, V.; Ford, R. C. Cell. Mol. Life Sci. 2009, 66, 3111-3126
6. Jones, P. M.; O'Mara, M. L.; George, A. M. Trends Biochem. Sci. 2009, 34, 520-531
7. Walker, J. E.; Saraste, M.; Runswick, M. J.; Gay, N. J. EMBO J. 1982, 1, 945-951
8. Hyde, S. C.; Emsley, P.; Hartshorn, M. J.; Mimmack, M. M.; Gileadi, U.; Pearce, S. R.; Gallagher, M. P.; Gill, D. R.; Hubbard, R. E.; Higgins, C. F. Nature 1990, 346, 362-365
9. Hopfner, K. P.; Karcher, A.; Shin, D. S.; Craig, L.; Arthur, L. M.; Carney, J. P.; Tainer, J. A. Cell 2000, 101, 789-800
10. Yuan, Y. R.; Blecker, S.; Martsinkevich, O.; Millen, L.; Thomas, P. J.; Hunt, J. F. J. Biol. Chem. 2001, 276, 32313-32321
11. Yoshida, M.; Amano, T. FEBS Lett. 1995, 359, 1-5
12. Karpowich, N.; Martsinkevich, O.; Millen, L.; Yuan, Y. R.; Dai, P. L.; MacVey, K.; Thomas, P. J.; Hunt, J. F. Structure (Cambridge) 2001, 9, 571-586
13. Jones, P. M.; George, A. M. FEMS Microbiol. Lett. 1999, 179, 187-202
14. Smith, P. C.; Karpowich, N.; Millen, L.; Moody, J. E.; Rosen, J.; Thomas, P. J.; Hunt, J. F. Mol. Cell 2002, 10, 139-149
15. Jones, P. M.; George, A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 12639-12644
16. Zaitseva, J.; Oswald, C.; Jumpertz, T.; Jenewein, S.; Wiedenmann, A.; Holland, I. B.; Schmitt, L. EMBO J. 2006, 25, 3432-3443
17. Jones, P. M.; George, A. M. J. Biol. Chem. 2007, 282, 22793-22803
18. Procko, E.; Ferrin-O'Connell, I.; Ng, S. L.; Gaudet, R. Mol. Cell 2006, 24, 51-62
19. Zaitseva, J.; Jenewein, S.; Jumpertz, T.; Holland, I. B.; Schmitt, L. EMBO J. 2005, 24, 1901-1910
20. Jones, P. M.; George, A. M. Proteins 2009, 75, 387-396
21. Dawson, R. J.; Locher, K. P. Nature 2006, 443, 180-185
22. Zaitseva, J.; Jenewein, S.; Oswald, C.; Jumpertz, T.; Holland, I. B.; Schmitt, L. Biochem. Soc. Trans. 2005, 33, 990-995
23. Geourjon, C.; Orelle, C.; Steinfels, E.; Blanchet, C.; Deleage, G.; Di Pietro, A.; Jault, J. M. Trends Biochem. Sci. 2001, 26, 539-544
24. Moody, J. E.; Millen, L.; Binns, D.; Hunt, J. F.; Thomas, P. J. J. Biol. Chem. 2002, 277, 21111-21114
25. Newstead, S.; Fowler, P. W.; Bilton, P.; Carpenter, E. P.; Sadler, P. J.; Campopiano, D. J.; Sansom, M. S.; Iwata, S. Structure 2009, 17, 1213-1222
26. Jones, P. M.; George, A. M. Biophys. J. 2011, 100, 3025-3034
27. Dawson, R. J.; Locher, K. P. FEBS Lett. 2007, 581, 935-938
28. Kale, L.; Skeel, R.; Bhandarkar, M.; Brunner, R.; Gursoy, A.; Krawetz, N.; Phillips, J.; Shinozaki, A.; Varadarajan, K.; Schulten, K. J. Comput. Phys. 1999, 151, 283-312
29. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616
30. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306-317
31. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
32. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
33. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
34. Wriggers, W.; Schulten, K. Proteins 1997, 29, 1-14
35. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 33-38
36. Schwieters, C. D.; Kuszewski, J. J.; Tjandra, N.; Clore, G. M. J. Magn. Reson. 2003, 160, 65-73
37. Mezei, M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 812-815
38. Aittoniemi, J.; de Wet, H.; Ashcroft, F. M.; Sansom, M. S. PLoS Comput. Biol. 2010, 6, e1000762
39. Becker, J. P.; Van Bambeke, F.; Tulkens, P. M.; Prevost, M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 15948-15957
40. Oliveira, A. S.; Baptista, A. M.; Soares, C. M. Proteins 2011, 79, 1977-1990
41. Wen, P. C.; Tajkhorshid, E. Biophys. J. 2011, 101, 680-690
42. Mildvan, A. S. Proteins 1997, 29, 401-416
43. Parke, C. L.; Wojcik, E. J.; Kim, S.; Worthylake, D. K. J. Biol. Chem. 2010, 285, 5859-5867
44. Dittrich, M.; Schulten, K. J. Bioenerg. Biomembr. 2005, 37, 441-444
45. Shimo-Kon, R.; Muneyuki, E.; Sakai, H.; Adachi, K.; Yoshida, M.; Kinosita, K., Jr. Biophys. J. 2010, 98, 1227-1236
46. Onishi, H.; Mochizuki, N.; Morales, M. F. Biochemistry 2004, 43, 3757-3763
47. Sauna, Z. E.; Kim, I. W.; Nandigama, K.; Kopp, S.; Chiba, P.; Ambudkar, S. V. Biochemistry 2007, 46, 13787-13799
48. Hung, L. W.; Wang, I. X.; Nikaido, K.; Liu, P. Q.; Ames, G. F.; Kim, S. H. Nature 1998, 396, 703-707
49. Orelle, C.; Dalmas, O.; Gros, P.; Di Pietro, A.; Jault, J. M. J. Biol. Chem. 2003, 278, 47002-47008
50. Tombline, G.; Bartholomew, L. A.; Tyndall, G. A.; Gimi, K.; Urbatsch, I. L.; Senior, A. E. J. Biol. Chem. 2004, 279, 46518-46526
51. Sauna, Z. E.; Muller, M.; Peng, X. H.; Ambudkar, S. V. Biochemistry 2002, 41, 13989-14000
52. Siarheyeva, A.; Liu, R.; Sharom, F. J. J. Biol. Chem. 2010, 285, 7575-7586
53. Urbatsch, I. L.; Sankaran, B.; Weber, J.; Senior, A. E. J. Biol. Chem. 1995, 270, 19383-19390
54. Russell, P. L.; Sharom, F. J. Biochem. J. 2006, 399, 315-323
55. Davidson, A. L.; Laghaeian, S. S.; Mannering, D. E. J. Biol. Chem. 1996, 271, 4858-4863
56. Liu, R.; Sharom, F. J. Biochemistry 1997, 36, 2836-2843
57. Senior, A. E.; Bhagat, S. Biochemistry 1998, 37, 831-836
58. Speiser, D. M.; Ames, G. F. J. Bacteriol. 1991, 173, 1444-1451
59. Walter, C.; Wilken, S.; Schneider, E. FEBS Lett. 1992, 303, 41-44
60. Schmees, G.; Stein, A.; Hunke, S.; Landmesser, H.; Schneider, E. Eur. J. Biochem. 1999, 266, 420-430
61. Daus, M. L.; Landmesser, H.; Schlosser, A.; Muller, P.; Herrmann, A.; Schneider, E. J. Biol. Chem. 2006, 281, 3856
62. Schultz, K. M.; Merten, J. A.; Klug, C. S. Biochemistry 2011, 50, 2594-2602
63. Qin, L.; Zheng, J.; Grant, C. E.; Jia, Z.; Cole, S. P.; Deeley, R. G. Biochemistry 2008, 47, 13952-13965
64. De la Rosa, M. B.; Nelson, S. W. J. Biol. Chem. 2011, 286, 26258-26266
65. Oancea, G.; O'Mara, M. L.; Bennett, W. F.; Tieleman, D. P.; Abele, R.; Tampe, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 5551-5556
66. Serohijos, A. W.; Hegedus, T.; Aleksandrov, A. A.; He, L.; Cui, L.; Dokholyan, N. V.; Riordan, J. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 3256-3261
67. Szollosi, A.; Muallem, D. R.; Csanady, L.; Vergani, P. J. Gen. Physiol. 2011, 137, 549-562
68. Bobadilla, J. L.; Macek, M., Jr.; Fine, J. P.; Farrell, P. M. Hum. Mutat. 2002, 19, 575-606
69. Williams, G. J.; Williams, R. S.; Williams, J. S.; Moncalian, G.; Arvai, A. S.; Limbo, O.; Guenther, G.; SilDas, S.; Hammel, M.; Russell, P.; Tainer, J. A. Nat. Struct. Mol. Biol. 2011, 18, 423-431