Carbohydrate recognition by the antiviral lectin cyanovirin-N

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 48, 2012, Pages 19639-19651

  Fujimoto, Yukiji K ^a   Green, David F ^a,b  

^a STONY BROOK UNIVERSITY   (United States)

^b Stony Brook University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIVIRAL ACTIVITIES; CARBOHYDRATE RECOGNITION; COGNATE LIGANDS; ENERGETIC ANALYSIS; EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION; HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; SIDE-CHAINS; SURFACE AREA; WILD TYPES;

BINDING SITES; DIMERS; FUNCTIONAL GROUPS; LIGANDS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR RECOGNITION; PROTEINS; VIRUSES;

CARBOHYDRATES;

CARBOHYDRATE; CYANOVIRIN N;

ARTICLE; BINDING AFFINITY; BINDING SITE; COMPLEX FORMATION; LIGAND BINDING; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MECHANICS; MOLECULAR RECOGNITION; PROTEIN DOMAIN; THERMODYNAMICS;

BACTERIAL PROTEINS; BINDING SITES; CARBOHYDRATES; CARRIER PROTEINS; HIV ENVELOPE PROTEIN GP120; HUMANS; LECTINS; LIGANDS; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MODELS, MOLECULAR;

EID: 84870662933     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja305755b     Document Type: Article

References (63)

1. Lifson, J.; Coutré, S.; Huang, E.; Engleman, E. J. Exp. Med. 1986, 164, 2101-2106
2. Leonard, C. K.; Spellman, M. W.; Riddle, L.; Harris, R. J.; Thomas, J. N.; Gregory, T. J. J. Biol. Chem. 1990, 265, 10373-10382
3. Esser, M. T.; Mori, T.; Mondor, I.; Sattentau, Q. J.; Dey, B.; Berger, E. A.; Boyd, M. R.; Lifson, J. D. J. Virol. 1999, 73, 4360-4371
4. Balzarini, J. Nat. Rev. Microbiol. 2007, 5, 583-597
5. Dey, B.; Lerner, D. L.; Lusso, P.; Boyd, M. R.; Elder, J. H.; Berger, E. A. J. Virol. 2000, 74, 4562-4569
6. Reitter, J. N.; Means, R. E.; Desrosiers, R. C. Nat. Med. 1998, 4, 679-684
7. Balzarini, J.; Van Laethem, K.; Hatse, S.; Froeyen, M.; Peumans, W.; Van Damme, E.; Schols, D. J. Biol. Chem. 2005, 280, 41005-41014
8. Hu, Q.; Mahmood, N.; Shattock, R. J. Virology 2007, 368, 145-154
9. Scanlan, C. N.; Offer, J.; Zitzmann, N.; Dwek, R. A. Nature 2007, 446, 1038-1045
10. McGowan, I. Biologicals 2006, 34, 241-255
11. Klasse, P. J.; Shattok, R.; Moore, J. P. Annu. Rev. Med. 2008, 59, 455-471
12. Tsai, C. C.; Emau, P.; Jiang, Y.; Tian, B. P.; Morton, W. R.; Gustafson, K. R.; Boyd, M. R. AIDS Res. Hum. Retroviruses 2003, 19, 535-541
13. Tsai, C. C.; Emau, P.; Jiang, Y.; Agy, M. B.; Shattock, R. J.; Schmidt, A.; Morton, W. R.; Gustafson, K. R.; Boyd, M. R. AIDS Res. Hum. Retroviruses 2004, 20, 11-18
14. Li, M.; Patton, D. L.; Cosgrove-Sweeney, Y.; Ratner, D.; Rohan, L. C.; Cole, A. M.; Tarwater, P. M.; Gupta, P.; Ramratnam, B. J. AIDS 2011, 58, 379-384
15. Lagenaur, L. A.; Sanders-Beer, B. E.; Brichacek, B.; Pal, R.; Liu, X.; Liu, Y.; Yu, R.; Venzon, D.; Lee, P. P.; Hamer, D. H. Mucosal Immunol. 2011, 4, 648-657
16. Barrientos, L. G.; O'Keefe, B. R.; Bray, M.; Sanchez, A.; Gronenborn, A. M.; Boyd, M. R. Antiviral Res. 2003, 58, 47-56
17. Smee, D. F.; Bailey, K. W.; Hong, M.-H.; O'Keefe, B. R.; Gustafson, K. R.; Mishin, V. P.; Gubareva, L. V. Antiviral Res. 2008, 80, 266-271
18. Tiwari, V.; Shukla, S. Y.; Shukla, D. Antiviral Res. 2009, 84, 67-75
19. Nothaft, H.; Szymanski, C. M. Nat. Rev. Microbiol. 2010, 8, 765-778
20. Dall'Olio, F.; Malagolini, N.; Trinchera, M.; Chiricolo, M. Front. Biosci. 2012, 17, 670-699
21. Massova, I.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8133-8143
22. Archontis, G.; Simonson, T.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 2001, 306, 307-327
23. Gohlke, H.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 238-250
24. Chocholoušová, J.; Feig, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17240-17251
25. Strockbine, B.; Rizzo, R. C. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2007, 67, 630-642
26. Fujimoto, Y. K.; TerBush, R. N.; Patsalo, V.; Green, D. F. Protein Sci. 2008, 17, 2008-2014
27. Dahiyat, B. I.; Mayo, S. L. Science 1997, 278, 82-87
28. Sarkar, C. A.; Lowenhaupt, K.; Horan, T.; Boone, T. C.; Tidor, B.; Lauffenbuger, D. A. Nat. Biotechnol. 2002, 20, 908-913
29. Kuhlman, B.; Dantas, G.; Ireton, G. C.; Varani, G.; Stoddard, B. L.; Baker, D. Science 2003, 302, 1364-1368
30. Looger, L. L.; Dwyer, M. A.; Smith, J. J.; Hellinga, H. W. Nature 2003, 423, 185-190
31. Ashworth, J.; Havranek, J. J.; Duarte, C. M.; Sussman, D.; Monnat, R. J., Jr.; Stoddard, B. L.; Baker, D. Nature 2006, 441, 656-659
32. Green, D. F.; Dennis, A. T.; Fam, P. S.; Tidor, B.; Jasanoff, A. Biochemistry 2006, 45, 12547-12559
33. Nesmelova, I. V.; Ermakova, E.; Daragan, V. A.; Pang, M.; Menéndez, M.; Lagartera, L.; Solís, D.; Baum, L. G.; Mayo, K. H. J. Mol. Biol. 2010, 397, 1209-1230
34. Kadirvelraj, R.; Grant, O. C.; Goldstein, I. J.; Winter, H. C.; Tateno, H.; Fadda, E.; Woods, R. J. Glycobiology 2011, 21, 973-984
35. Boyd, M. R.; Gustafson, K. R.; McMahon, J. B.; Shoemaker, R. H.; O'Keefe, B. R.; Gulakowski, R. J.; Wu, L.; Rivera, M. I.; Laurencot, C. M.; Currens, M. J.; Cardellina, J. H., II; Buckheit, R. W., Jr.; Nara, P. L.; Pannell, L. K.; Sowder, R. C., II; Henderson, L. E. Antimicrob. Agents Chemother. 1997, 41, 1521-1530
36. Bewley, C. A.; Gustafson, K. R.; Boyd, M. R.; Covell, D. G.; Bax, A.; Clore, G. M.; Gronenborn, A. M. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 571-578
37. Bewley, C. A. Structure 2001, 9, 931-940
38. Bewley, C. A.; Otero-Quintero, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3892-3902
39. Bewley, C. A.; Kiyonaka, S.; Hamachi, I. J. Mol. Biol. 2002, 322, 881-889
40. Yang, F.; Bewley, C. A.; Louis, J. M.; Gustafson, K. R.; Boyd, M. R.; Gronenborn, A. M.; Clore, G. M.; Wlodawer, A. J. Mol. Biol. 1999, 288, 403-412
41. Botos, I.; O'Keefe, B. R.; Shenoy, S. R.; Cartner, L. K.; Ratner, D. M.; Seeberger, P. H.; Boyd, M. R.; Wlodawer, A. J. Biol. Chem. 2002, 277, 34336-34342
42. Brooks, B. R.; Brooks, C. L., III; MacKerell, A. D.; Nillson, L.; Petrella, R. J.; Roux, B.; Won, Y.; Archontis, G.; Bartels, C.; Boresch, S.; Caflisch, A.; Caves, L.; Cui, Q.; Dinner, A. R.; Feig, M.; Fischer, S.; Gao, J.; Hodoscek, M.; Im, W.; Kuczera, K.; Lazaridis, T.; Ma, J.; Ovchinnikov, V.; Paci, E.; Pastor, R. W.; Post, C. B.; Pu, J. Z.; Schaefer, M.; Tidor, B.; Venable, R. M.; Woodcock, H. L.; Wu, X.; Yang, W.; York, D. M.; M., K. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
43. 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, 1781-1802
44. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616
45. Kuttel, M.; Brady, J. W.; Naidoo, K. J. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1236-1243
46. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
47. Srinivasan, J.; Cheatham, T. E.; Cieplak, P.; Kollman, P. A.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9401-9409
48. Green, D. F.; Tidor, B. In Current Protocols in Bioinformatics; Petsko, G. E., Ed.; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 2003, Chapter 8.3.
49. Green, D. F.; Kangas, E.; Hendsch, Z. S.; Tidor, B. ICE - Integrated Continuum Electrostatics; MIT: Cambridge, MA, 2000.
50. Altman, M. D.; Tidor, B. MultigridPBE - Software for computation and display of electrostatic potentials; MIT: Cambridge, MA, 2003.
51. Nina, M.; Beglov, D.; Roux, B. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5239-5248
52. Green, D. F. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5238-5249
53. Hendsch, Z. S.; Tidor, B. Protein Sci. 1999, 8, 1381-1392
54. Green, D. F.; Tidor, B. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2005, 60, 644-657
55. Carrascal, N.; Green, D. F. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 5096-5116
56. Hendsch, Z. S.; Jonsson, T.; Sauer, R. T.; Tidor, B. Biochemistry 1996, 35, 7621-7625
57. Barrientos, L. G.; Louis, J. M.; Botos, I.; Mori, T.; Han, Z.; O'Keefe, B. R.; Boyd, M. R.; Wlodawer, A.; Gronenborn, A. M. Structure 2002, 10, 673-686
58. Patsalo, V.; Raleigh, D. P.; Green, D. F. Biochemistry 2011, 50, 10698-10712
59. Fromme, R.; Katilene, Z.; Giomarelli, B.; Bogani, F.; McMahon, J.; Mori, T.; Fromme, P.; Ghirlanda, G. Biochemistry 2007, 46, 9199-9207
60. Matei, E.; Furey, W.; Gronenborn, A. M. Structure 2008, 16, 1183-1194
61. Barrientos, L. G.; Lasala, F.; Delgado, R.; Sanchez, A.; Gronenborn, A. M. Structure 2004, 12, 1799-1807
62. Koharudin, L. M. I.; Viscomi, A. R.; Jee, J.-G.; Ottonello, S.; Gronenborn, A. M. Structure 2008, 16, 570-584
63. Kelley, B. S.; Chang, L. C.; Bewley, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3210-3211