Membrane orientation of Gαiβ1γ 2 and Gβ1γ2 determined via combined vibrational spectroscopic studies

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 13, 2013, Pages 5044-5051

  Yang, Pei ^a   Boughton, Andrew ^a   Homan, Kristoff T ^a   Tesmer, John J G ^a   Chen, Zhan ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATTENUATED TOTAL REFLECTANCE FOURIER TRANSFORM INFRARED; BIOLOGICAL FUNCTIONS; G PROTEIN COUPLED RECEPTORS; HETEROTRIMERIC G PROTEINS; INNOVATIVE METHODOLOGIES; MEMBRANE ORIENTATION; SPECTROSCOPIC STUDIES; SUM FREQUENCY GENERATION;

FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; LIPID BILAYERS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

PROTEINS;

G PROTEIN COUPLED RECEPTOR; GUANINE NUCLEOTIDE BINDING PROTEIN ALPHA SUBUNIT; GUANINE NUCLEOTIDE BINDING PROTEIN BETA SUBUNIT; GUANINE NUCLEOTIDE BINDING PROTEIN GAMMA SUBUNIT;

ARTICLE; ATTENUATED TOTAL REFLECTANCE FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; CATALYSIS; CHEMICAL ANALYSIS; CHEMICAL PARAMETERS; INFRARED SPECTROSCOPY; LIPID BILAYER; MEMBRANE BIOLOGY; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN STRUCTURE; SUM FREQUENCY GENERATION; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

ANIMALS; LIPID BILAYERS; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; RAC GTP-BINDING PROTEINS; RATS; RECEPTORS, G-PROTEIN-COUPLED; SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED; SPECTRUM ANALYSIS; VIBRATION;

EID: 84875766760     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja3116026     Document Type: Article

References (82)

1. Horbett, T. A.; Brash, J. L. Proteins at Interfaces II: Fundamentals and Applications (ACS Symposium); American Chemical Society: Washington, DC, 1995.
2. Giangaspero, A.; Sandri, L.; Tossi, A. Eur. J. Biochem. 2001, 268, 5589-5600
3. Morris, M. C.; Deshayes, S.; Heitz, F.; Divita, G. Biol. Cell 2008, 100, 201-217
4. Tweedle, M. F. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 958-968
5. Chen, H.; Xu, Z.; Peng, L.; Fang, X.; Yin, X.; Xu, N.; Cen, P. Peptides 2006, 27, 931-940
6. Jin, W. Anal. Chim. Acta 2002, 461, 1-36
7. Benkovic, S. J.; Hammes-Schiffer, S. Science 2003, 301, 1196-1202
8. Grozea, C. M.; Walker, G. C. Soft Matter 2009, 5, 4088-4100
9. Nguyen, K.; Le Clair, S.; Ye, S.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12169-12180
10. Wang, J.; Lee, S. -H.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2281-2290
11. Wang, J.; Chen, X.; Clarke, M. L.; Chen, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 4978-4983
12. Nguyen, K.; King, J. T.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8291-8300
13. Yang, P.; Ramamoorthy, A.; Chen, Z. Langmuir 2011, 27, 7760-7767
14. Ye, S.; Li, H.; Wei, F.; Jasensky, J.; Boughton, A. P.; Yang, P.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6237-6243
15. Wang, T.; Li, D.; Lu, X.; Khmaladze, A.; Han, X.; Ye, S.; Yang, P.; Xu, G.; He, N.; Chen, Z. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 7613-7620
16. Thennarasu, S.; Huang, R.; Lee, D. K.; Yang, P.; Maloy, L.; Chen, Z.; Ramamoorthy, A. Biochemistry 2010, 49, 10595-10605
17. Ding, B.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 2545-2552
18. Ye, S.; Nguyen, K.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 3334-3340
19. Han, X.; Soblosky, L.; Slutsky, M.; Mello, C. M.; Chen, Z. Langmuir 2011, 27, 7042-7051
20. Ye, S.; Nguyen, K.; Boughton, A. P.; Mello, C. M.; Chen, Z. Langmuir 2010, 26, 6471-6477
21. Clarke, M. L.; Wang, J.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22027-22035
22. Nguyen, K.; Soong, R.; Im, S.; Waskell, L.; Ramamoorthy, A.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15112-15115
23. Chen, X.; Wang, J.; Boughton, A. P.; Kristalyn, C. B.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1420-1427
24. Wang, J.; Paszti, Z.; Clarke, M. L.; Chen, X.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6088-6095
25. Nguyen, K. T.; Le Clair, S. V.; Ye, S.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12358-12363
26. Frey, S.; Tamm, L., K. Biophys. J. 1991, 60, 922-930
27. Tamm, L., K.; Tatulian, S., A. Q. Rev. Biophys. 1997, 30, 365-429
28. Marsh, D. J. Mol. Biol. 2004, 338, 353-367
29. Marsh, D. Biophys. J. 1997, 72, 2710-2718
30. Páli, T.; Marsh, D. Biophys. J. 2001, 80, 2789-2797
31. Ramakrishnan, M.; Qu, J.; Pocanschi, C. L.; Kleinschmidt, J. H.; Marsh, D. Biochemistry 2005, 44, 3515-3523
32. Rodionova, N. A.; Tatulian, S. A.; Surrey, T.; Jaehnig, F.; Tamm, L. K. Biochemistry 1995, 34, 1921-1929
33. Gray, C.; Tamm, L. K. Protein Sci. 1997, 6, 1993-2006
34. Tatulian, S. A.; Hinterdorfer, P.; Baber, G.; Tamm, L. K. EMBO J. 1995, 14, 5514-5523
35. Lodowski, D. T.; Barnhill, J. F.; Pitcher, J. A.; Capel, W. D.; Lefkowitz, R. J.; Tesmer, J. J. G. Acta Crystallogr., Sec. D: Biol. Crystallogr. 2003, 59, 936-939
36. Neves, S. R.; Ram, P. T.; Iyengaar, R. Science 2002, 296, 1636-1639
37. Rasmussen, S. G.; DeVree, B. T.; Zou, Y.; Kruse, A. C.; Chung, K. Y.; Kobilka, T. S.; Thian, F. S.; Chae, P. S.; Pardon, E.; Calinski, D.; Mathiesen, J. M.; Shah, S. T.; Lyons, J. A.; Caffrey, M.; Gellman, S. H.; Steyaert, J.; Skiniotis, G.; Weis, W. I.; Sunahara, R. K.; Kobilka, B. K. Nature 2011, 477, 549-555
38. Tesmer, V. M.; Kawano, T.; Shankaranarayanan, A.; Kozasa, T.; Tesmer, J. J. G. Science 2005, 310, 1686-1690
39. Wood, J. F.; Wang, J.; Benovic, J. L.; Ferkey, D. M. J. Biol. Chem. 2012, 287, 12634-12644
40. Evron, T.; Daigle, T. L.; Caron, M. G. Trends Pharmacol. Sci. 2012, 33, 154-164
41. Boughton, A. P.; Yang, P.; Tesmer, V. M.; Ding, B.; Tesmer, J. J.; Chen, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, E667-E673
42. Linder, M. E.; Gilman, A. G. Methods Enzymol. 1991, 195, 202-215
43. Lodowski, D. T.; Pitcher, J. A.; Capel, W. D.; Lefkowitz, R. J.; Tesmer, J. J. G. Science 2003, 300, 1256-1262
44. Chen, X.; Boughton, A. P.; Tesmer, J. J. G.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12658-12659
45. Yang, P.; Wu, F. G.; Chen, Z. J. Phys. Chem C 2013, 117, 3358-3365
46. Wang, J.; Even, M. A.; Chen, X.; Schmaier, A. H.; Waite, J. H.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9914-9915
47. Shen, Y., R. Nature 1989, 337, 519-525
48. Eisenthal, K. B. Chem. Rev. 1996, 96, 1343-1360
49. Kim, J.; Somorjai, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3150-3158
50. Richmond, G. L. Chem. Rev. 2002, 102, 2693-2724
51. Kim, J.; Cremer, P. S. Chem. Phys. Chem 2001, 2, 543-546
52. Wang, H.; Gang, W.; Lu, R.; Rao, Y.; Wu, B. Int. Rev. Phys. Chem. 2005, 24, 191-256
53. Bain, C. D. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1995, 91, 1281-1296
54. Haupert, L. M.; Simpson, G. J. Annu. Rev. Phys. Chem. 2009, 60, 345-365
55. Liljeblad, J. F. D.; Bulone, V.; Rutland, M. W.; Johnson, C. M. J. Phys. Chem C 2011, 115, 10617-10629
56. Li, G.; Ye, S.; Morita, S.; Nishida, T.; Osawa, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12198-12199
57. Barth, C.; Jakubczyk, D.; Kubas, A.; Anastassacos, F.; Brenner-Weiss, G.; Fink, K.; Schepers, U.; Brase, S.; Koelsch, P. Langmuir 2012, 28, 8456-8462
58. Engelhardt, K.; Rumpel, A.; Walter, J.; Dombrowski, J.; Kulozik, U.; Braunschweig, B.; Peukert, W. Langmuir 2012, 28, 7780-7787
59. Liu, J.; Conboy, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8894-8895
60. Ye, S.; Liu, G.; Li, H.; Chen, F.; Wang, X. Langmuir 2012, 28, 1374-1380
61. Ma, G.; Liu, D. F.; Allen, H. C. Langmuir 2004, 20, 11620-11629
62. Weidner, T.; Breen, N. F.; Li, K.; Drohny, G. P.; Castner, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 13288-13293
63. Weidner, T.; Breen, N. F.; Drobny, G. P.; Castner, D. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 15423-15426
64. Weidner, T.; Dubey, M.; Breen, N. F.; Ash, J.; Baio, J. E.; Jaye, C.; Fischer, D. A.; Drobny, G. P.; Castner, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8750-8753
65. Fu, L.; Ma, G.; Yan, E. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5405-5412
66. Fu, L.; Liu, J.; Yan, E. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 122, 8094-8097
67. Chen, X.; Flores, S. C.; Lim, S. M.; Zhang, Y. J.; Yang, T. L.; Kherb, J.; Cremer, P. S. Langmuir 2010, 26, 16447-16454
68. Campen, R. K.; Ngo, T. T. M.; Sovago, M.; Ruysschaert, J. M.; Bonn, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8037-8047
69. Wang, H. F.; Troxler, T.; Yeh, A. G.; Dai, H. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8708-8715
70. Jen, S. H.; Dai, H. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23000-23003
71. Ye, H.; Abu-Akeel, A.; Huang, J.; Katz, H. E.; Gracias, D. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6528-6529
72. Ye, H.; Gu, Z.; Gracias, D. H. Langmuir 2006, 22, 1863-1868
73. Ye, H.; Huang, J.; Park, J. R.; Katz, H. E.; Gracias, D. H. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13250-13255
74. Li, Q.; Kuo, C. W.; Yang, Z.; Chen, P.; Chou, K. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 3436-3442
75. Chen, P.; Kung, K. Y.; Shen, Y. R.; Somorjai, G. A. Surf. Sci. 2001, 494, 289-297
76. Leung, B. O.; Yang, Z.; Wu, S. S. H.; Chou, K. C. Langmuir 2012, 28, 5724-5728
77. Yang, Z.; Li, Q.; Gray, M. R.; Chou, K. C. Langmuir 2010, 26, 16397-16400
78. Chen, X.; Yang, T.; Kataoka, S.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12272-12279
79. Tatulian, S. A.; Jones, L. R.; Reddy, L. G.; Stokes, D. L.; Tamm, L. K. Biochemistry 1995, 34, 4448-4456
80. Wall, M. A.; Coleman, D. E.; Lee, E.; Iniguez-Lluhi, J. A.; Posner, B. A.; Gilman, A. G.; Sprang, S. R. Cell 1995, 83, 1047-1058
81. Zhang, Z.; Melia, T. J.; He, F.; Yuan, C.; Mcgough, A.; Schmid, M. F.; Wensel, T. G. J. Biol. Chem. 2004, 279, 33937-33945
82. Akgoz, M.; Azpiazu, I.; Kalyanaraman, V.; Gautam, N. J. Biol. Chem. 2002, 277, 19573-19578