Characterizing carbohydrate-protein interactions by nuclear magnetic resonance spectroscopy

Biopolymers

Volumn 99, Issue 10, 2013, Pages 796-806

  Bewley, Carole A ^a   Shahzad Ul Hussan, Syed ^b  

^a NATIONAL INSTITUTE OF DIABETES AND DIGESTIVE AND KIDNEY DISEASES   (United States)

^b NATIONAL INSTITUTE OF ALLERGY AND INFECTIOUS DISEASES   (United States)

Author keywords

complex type glycan; glycan binding; multivalent; oligomannose

Indexed keywords

CARBOHYDRATE-PROTEIN INTERACTIONS; COMPLEX-TYPE GLYCAN; EQUILIBRIUM DISSOCIATION CONSTANT; GLYCAN BINDING; MULTIVALENT; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE(NMR); OLIGOMANNOSE; PHYSICAL-CHEMICAL FEATURES;

DISSOCIATION; EXPERIMENTS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; OLIGOMERS; POLYSACCHARIDES; PROTEINS;

BINDING SITES;

CARBOHYDRATE BINDING PROTEIN; CYANOVIRIN N; GLYCAN; CARBOHYDRATE; POLYSACCHARIDE; PROTEIN; PROTEIN BINDING;

BINDING AFFINITY; BINDING SITE; HUMAN; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN CARBOHYDRATE INTERACTION; PROTON NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; REVIEW; STOICHIOMETRY; CHEMISTRY;

BINDING SITES; CARBOHYDRATES; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; POLYSACCHARIDES; PROTEIN BINDING; PROTEINS;

EID: 84881173753     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.22329     Document Type: Review

References (58)

1. Varki, A., Nature 2007, 446, 1023-1029.
2. Shinya, K.; Ebina, M.; Yamada, S.; Ono, M.; Kasai, N.; Kawaoka, Y., Nature 2006, 440, 435-436.
3. Chandrasekaran, A.; Srinivasan, A.; Raman, R.; Viswanathan, K.; Raguram, S.; Tumpey, T. M.; Sasisekharan, V.; Sasisekharan, R., Nat Biotechnol 2008, 26, 107-113.
4. Liu, F. T.; Rabinovich, G. A., Nat Rev Cancer 2005, 5, 29-41.
5. Takenaka, Y.; Fukumori, T.; Raz, A., Glycoconj J 2004, 19, 543-549.
6. Mulder, L.; Lefebvre, B.; Cullimore, J.; Imberty, A., Glycobiology 2006, 16, 801-809.
7. Long, S. R., Plant Cell 1996, 8, 1885-1898.
8. Balzarini, J., Antiviral Res 2006, 71, 237-247.
9. Balzarini, J.; Van Herrewege, Y.; Vermeire, K.; Vanham, G.; Schols, D., Mol Pharmacol 2007, 71, 3-11.
10. Fuster, M. M.; Esko, J. D., Nat Rev Cancer 2005, 5, 526-542.
11. Rek, A.; Krenn, E.; Kungl, A. J., Br J Pharmacol 2009, 157, 686-694.
12. Meyer, B.; Peters, T., Angew Chem Int Ed Engl 2003, 42, 864-890.
13. Lepre, C. A.; Moore, J. M.; Peng, J. W., Chem Rev 2004, 104, 3641-3676.
14. Cavanagh, J.; Fairbrother, W. J.; Palmer III, A. G.; Skelton, N. J.; Rance, M., Protein NMR Spectroscopy, Principles and Practice. Elsevier Academic Press: San Diego, 2005.
15. Campbell, A. P.; Sykes, B. D., Annu Rev Biophys Biomol Struct 1993, 22, 99-122.
16. Sastry, M.; Bewley, C. A.; Kwong, P. D., Adv Exp Med Biol 2012, 992, 197-211.
17. Baran, M. C.; Huang, Y. J.; Moseley, H. N. B.; Montelione, G. T., Chem Rev 2004, 104, 3541.
18. Nietlispach, D.; Mott, H. R.; Stott, K. M.; Nielsen, P. R.; Thiru, A.; Laue, E. D., Methods Mol Biol 2004, 278, 255-288.
19. Bewley, C. A.; Otero-Quintero, S., J Am Chem Soc 2001, 123, 3892-3902.
20. Boyd, M. R.; Gustafson, K. R.; McMahon, J. B.; Shoemaker, R. H.; O'Keefe, B. R.; Mori, T.; 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.
21. 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.
22. 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.
23. Bewley, C. A., J Am Chem Soc 2001, 123, 1014-1015.
24. Kelley, B. S.; Chang, L. C.; Bewley, C. A., J Am Chem Soc 2002, 124, 3210-3211.
25. Bewley, C. A.; Kiyonaka, S.; Hamachi, I., J Mol Biol 2002, 322, 881-889.
26. Alexandre, K. B.; Gray, E. S.; Mufhandu, H.; McMahon, J. B.; Chakauya, E.; O'Keefe, B. R.; Chikwamba, R.; Morris, L., Virology 2012, 423, 175-186.
27. Keeffe, J. R.; Gnanapragasam, P. N.; Gillespie, S. K.; Yong, J.; Bjorkman, P. J.; Mayo, S. L., Proc Natl Acad Sci USA 2011, 108, 14079-14084.
28. Koharudin, L. M.; Liu, L.; Gronenborn, A. M., Proc Natl Acad Sci USA 2013, 110, 7702-7707.
29. Bewley, C. A., Structure 2001, 9, 931-940.
30. Kehr, J. C.; Zilliges, Y.; Springer, A.; Disney, M. D.; Ratner, D. D.; Bouchier, C.; Seeberger, P. H.; de Marsac, N. T.; Dittmann, E., Mol Microbiol 2006, 59, 893-906.
31. Shahzad-ul-Hussan, S.; Gustchina, E.; Ghirlando, R.; Clore, G. M.; Bewley, C. A., J Biol Chem 2011, 286, 20788-20796.
32. Lehotzky, R. E.; Partch, C. L.; Mukherjee, S.; Cash, H. L.; Goldman, W. E.; Gardner, K. H.; Hooper, L. V., Proc Natl Acad Sci USA 2010, 107, 7722-7727.
33. Dam, T. K.; Gerken, T. A.; Brewer, C. F., Biochemistry 2009, 48, 3822-3827.
34. Dam, T. K.; Brewer, C. F., Biochemistry 2008, 47, 8470-8476.
35. Mayer, M.; Meyer, B., J Am Chem Soc 2001, 123, 6108-6117.
36. Walker, L. M.; Phogat, S. K.; Chan-Hui, P. Y.; Wagner, D.; Phung, P.; Goss, J. L.; Wrin, T.; Simek, M. D.; Fling, S.; Mitcham, J. L.; Lehrman, J. K.; Priddy, F. H.; Olsen, O. A.; Frey, S. M.; Hammond, P. W.; Protocol, G. P. I.; Kaminsky, S.; Zamb, T.; Moyle, M.; Koff, W. C.; Poignard, P.; Burton, D. R., Science 2009, 326, 285-289.
37. Walker, L. M.; Huber, M.; Doores, K. J.; Falkowska, E.; Pejchal, R.; Julien, J. P.; Wang, S. K.; Ramos, A.; Chan-Hui, P. Y.; Moyle, M.; Mitcham, J. L.; Hammond, P. W.; Olsen, O. A.; Phung, P.; Fling, S.; Wong, C. H.; Phogat, S.; Wrin, T.; Simek, M. D.; Protocol, G. P. I.; Koff, W. C.; Wilson, I. A.; Burton, D. R.; Poignard, P., Nature 2011, 477, 466-470.
38. Calarese, D. A.; Scanlan, C. N.; Zwick, M. B.; Deechongkit, S.; Mimura, Y.; Kunert, R.; Zhu, P.; Wormald, M. R.; Stanfield, R. L.; Roux, K. H.; Kelly, J. W.; Rudd, P. M.; Dwek, R. A.; Katinger, H.; Burton, D. R.; Wilson, I. A., Science 2003, 300, 2065-2071.
39. Pejchal, R.; Doores, K. J.; Walker, L. M.; Khayat, R.; Huang, P. S.; Wang, S. K.; Stanfield, R. L.; Julien, J. P.; Ramos, A.; Crispin, M.; Depetris, R.; Katpally, U.; Marozsan, A.; Cupo, A.; Maloveste, S.; Liu, Y.; McBride, R.; Ito, Y.; Sanders, R. W.; Ogohara, C.; Paulson, J. C.; Feizi, T.; Scanlan, C. N.; Wong, C. H.; Moore, J. P.; Olson, W. C.; Ward, A. B.; Poignard, P.; Schief, W. R.; Burton, D. R.; Wilson, I. A., Science 2011, 334, 1097-1103.
40. Tseng, S. Y.; Wang, C. C.; Lin, C. W.; Chen, C. L.; Yu, W. Y.; Chen, C. H.; Wu, C. Y.; Wong, C. H., Chem Asian J 2008, 3, 1395-1405.
41. Wang, S. K.; Liang, P. H.; Astronomo, R. D.; Hsu, T. L.; Hsieh, S. L.; Burton, D. R.; Wong, C. H., Proc Natl Acad Sci USA 2008, 105, 3690-3695.
42. Pancera, M.; Shahzad-Ul-Hussan, S.; Doria-Rose, N. A.; McLellan, J. S.; Bailer, R. T.; Dai, K.; Loesgen, S.; Louder, M. K.; Staupe, R. P.; Yang, Y.; Zhang, B.; Parks, R.; Eudailey, J.; Lloyd, K. E.; Blinn, J.; Alam, S. M.; Haynes, B. F.; Amin, M. N.; Wang, L. X.; Burton, D. R.; Koff, W. C.; Nabel, G. J.; Mascola, J. R.; Bewley, C. A.; Kwong, P. D., Nat Struct Mol Biol 2013.
43. Dalvit, C., Drug Discov Today 2009, 14, 1051-1057.
44. Meinecke, R.; Meyer, B., J Med Chem 2001, 44, 3059-3065.
45. Wang, Y. S.; Liu, D.; Wyss, D. F., Magn Reson Chem 2004, 42, 485-489.
46. Meyer, B.; Klein, J.; Mayer, M.; Meinecke, R.; Moller, H.; Neffe, A.; Schuster, O.; Wulfken, J.; Ding, Y.; Knaie, O.; Labbe, J.; Palcic, M. M.; Hindsgaul, O.; Wagner, B.; Ernst, B., Ernst Schering Res Found Workshop 2004, 149-167.
47. Angulo, J.; Enriquez-Navas, P. M.; Nieto, P. M., Chemistry 2010, 16, 7803-7812.
48. McLellan, J. S.; Pancera, M.; Carrico, C.; Gorman, J.; Julien, J. P.; Khayat, R.; Louder, R.; Pejchal, R.; Sastry, M.; Dai, K.; O'Dell, S.; Patel, N.; Shahzad-ul-Hussan, S.; Yang, Y.; Zhang, B.; Zhou, T.; Zhu, J.; Boyington, J. C.; Chuang, G. Y.; Diwanji, D.; Georgiev, I.; Kwon, Y. D.; Lee, D.; Louder, M. K.; Moquin, S.; Schmidt, S. D.; Yang, Z. Y.; Bonsignori, M.; Crump, J. A.; Kapiga, S. H.; Sam, N. E.; Haynes, B. F.; Burton, D. R.; Koff, W. C.; Walker, L. M.; Phogat, S.; Wyatt, R.; Orwenyo, J.; Wang, L. X.; Arthos, J.; Bewley, C. A.; Mascola, J. R.; Nabel, G. J.; Schief, W. R.; Ward, A. B.; Wilson, I. A.; Kwong, P. D., Nature 2011, 480, 336-343.
49. Hansman, G. S.; Biertumpfel, C.; Georgiev, I.; McLellan, J. S.; Chen, L.; Zhou, T.; Katayama, K.; Kwong, P. D., J Virol 2011, 85, 6687-6701.
50. Hansman, G. S.; Shahzad-Ul-Hussan, S.; McLellan, J. S.; Chuang, G. Y.; Georgiev, I.; Shimoike, T.; Katayama, K.; Bewley, C. A.; Kwong, P. D., J Virol 2012, 86, 284-292.
51. Clore, G. M.; Gronenborn, A. M., J Magn Res 1982, 48, 16.
52. Roldos, V.; Canada, F. J.; Jimenez-Barbero, J., Chembiochem 2011, 12, 990-1005.
53. Morris, K. F.; Johnson, C. S. J., J Am Chem Soc 1992, 114, 3.
54. Lucas, L. H.; Larive, C. K., Concepts Magn Reson 2004, 20A, 24-41.
55. Fielding, L., Curr Top Med Chem 2003, 3, 39-53.
56. Dalvit, C.; Fogliatto, G.; Stewart, A.; Veronesi, M.; Stockman, B., J Biomol NMR 2001, 21, 11.
57. Propheter, D. C.; Mahal, L. K., Mol Biosyst 2011, 7, 2114.
58. Blixt, O.; Head, S.; Mondala, T.; Scanlan, C.; Huflejt, M. E.; Alvarez, R.; Bryan, M. C.; Fazio, F.; Calarese, D.; Stevens, J.; Razi, N.; Stevens, D. J.; Skehel, J. J.; van Die, I.; Burton, D. R.; Wilson, I. A.; Cummings, R.; Bovin, N.; Wong, C. H.; Paulson, J. C., Proc Natl Acad Sci USA 2004, 101, 17033-17038.