Towards design principles for determining the mechanical stability of proteins

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 38, 2013, Pages 15767-15780

  Hoffmann, Toni ^a   Tych, Katarzyna M ^a   Hughes, Megan L ^a   Brockwell, David J ^a   Dougan, Lorna ^a  

^a UNIVERSITY OF LEEDS   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

NANOMATERIAL; PROTEIN;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CHEMISTRY; METABOLISM; PROTEIN DENATURATION; PROTEIN STABILITY; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; REVIEW;

MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; NANOSTRUCTURES; PROTEIN DENATURATION; PROTEIN STABILITY; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; PROTEINS;

EID: 84884139880     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp52142g     Document Type: Review

References (108)

1. M. Strong PLoS Biol. 2004 2 305 306
2. F. Berkemeier M. Bertz S. B. Xiao N. Pinotsis M. Wilmanns F. Grater M. Rief Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011 108 14139 14144
3. E. Miller T. Garcia S. Hultgren A. F. Oberhauser Biophys. J. 2006 91 3848 3856
4. B. Bullard T. Garcia V. Benes M. C. Leake W. A. Linke A. F. Oberhauser Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 4451 4456
5. S. Huang K. S. Ratliff A. Matouschek Nat. Struct. Biol. 2002 9 301 307
6. S. Huang K. S. Ratliff M. P. Schwartz J. M. Spenner A. Matouschek Nat. Struct. Biol. 1999 6 1132 1138
7. R. A. Maillard G. Chistol M. Sen M. Righini J. Tan C. M. Kaiser C. Hodges A. Martin C. Bustamante Cell 2011 145 459 469
8. M. Carrion-Vazquez H. Li H. Lu P. E. Marszalek A. F. Oberhauser J. M. Fernandez Nat. Struct. Mol. Biol. 2003 10 738 743
9. J. R. Forman J. Clarke Curr. Opin. Struct. Biol. 2007 17 58 66
10. M. Rief M. Gautel F. Oesterhelt J. M. Fernandez H. E. Gaub Science 1997 276 1109 1112
11. A. F. Oberhauser P. E. Marszalek H. P. Erickson J. M. Fernandez Nature 1998 393 181 185
12. D. P. Corey, F1000 biology reports, 2009, 1, 58
13. M. Sotomayor W. A. Weihofen R. Gaudet D. P. Corey Nature 2012 492 128 132
14. P. Nelson, Biological Physics, New York, 2004
15. C. Scharnagl M. Reif J. Friedrich Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2005 1749 187 213
16. A. R. Fersht, Structure and mechanism in protein science: a guide to enzyme catalysis and protein folding, New York, 1999
17. K. C. Neuman A. Nagy Nat. Methods 2008 5 491 505
18. M. J. Buehler Y. C. Yung Nat. Mater. 2009 8 175 188
19. M. J. Buehler Y. C. Yung HFSP J. 2010 4 26 40
20. N. Crampton D. J. Brockwell Curr. Opin. Struct. Biol. 2010 20 508 517
21. J. Fang H. B. Li Langmuir 2012 28 8260 8265
22. J. Jancar J. F. Douglas F. W. Starr S. K. Kumar P. Cassagnau A. J. Lesser S. S. Sternstein M. J. Buehler Polymer 2010 51 3321 3343
23. H. Li Y. Cao Acc. Chem. Res. 2010 43 1331 1341
24. H. B. Li W. A. Linke A. F. Oberhauser M. Carrion-Vazquez J. G. Kerkviliet H. Lu P. E. Marszalek J. M. Fernandez Nature 2002 418 998 1002
25. W. Lu S. S. Negi A. F. Oberhauser W. Braun Proteins 2012 80 1308 1315
26. S. Lv T. Bu J. Kayser A. Bausch H. Li Acta Biomater. 2013 9 6481 6491
27. S. Lv D. M. Dudek Y. Cao M. M. Balamurali J. Gosline H. Li Nature 2010 465 69 73
28. M. Y. Truong N. K. Dutta N. R. Choudhury M. Kim C. M. Elvin A. J. Hill B. Thierry K. Vasilev Biomaterials 2010 31 4434 4446
29. J. Y. Wong J. McDonald M. Taylor-Pinney D. I. Spivak D. L. Kaplan M. J. Buehler Nano Today 2012 7 488 495
30. Y. H. Yang C. Dicko C. D. Bain Z. G. Gong R. M. J. Jacobs Z. Z. Shao A. E. Terry F. Vollrath Soft Matter 2012 8 9705 9712
31. T. Zhu J. Li Prog. Mater. Sci. 2010 55 710 757
32. M. Kim C. C. Wang F. Benedetti M. Rabbi V. Bennett P. E. Marszalek Adv. Mater. 2011 23 5684 5688
33. A. Nova S. Keten N. M. Pugno A. Redaelli M. J. Buehler Nano Lett. 2010 10 2626 2634
34. Z. B. Guan Polym. Int. 2007 56 467 473
35. Z. B. Guan J. T. Roland J. Z. Bai S. X. Ma T. M. McIntire M. Nguyen J. Am. Chem. Soc. 2004 126 2058 2065
36. A. M. Kushner Z. B. Guan Angew Chem., Int. Ed. 2011 50 9026 9057
37. A. M. Kushner J. D. Vossler G. A. Williams Z. B. Guan J. Am. Chem. Soc. 2009 131 8766 8768
38. B. Lewandowski G. De Bo J. W. Ward M. Papmeyer S. Kuschel M. J. Aldegunde P. M. E. Gramlich D. Heckmann S. M. Goldup D. M. D'Souza A. E. Fernandes D. A. Leigh Science 2013 339 189 193
39. F. Ritort J. Phys.: Condens. Matter 2006 18 R531 R583
40. S. Weiss Science 1999 283 1676 1683
41. H. Clausen-Schaumann M. Seitz R. Krautbauer H. E. Gaub Curr. Opin. Chem. Biol. 2000 4 524 530
42. J. R. Moffitt Y. R. Chemla S. B. Smith C. Bustamante Annu. Rev. Biochem. 2008 77 205 228
43. T. Hoffmann K. Tych D. Brockwell L. Dougan J. Phys. Chem. B 2013 117 1819 1826
44. T. Hoffmann L. Dougan Chem. Soc. Rev. 2012 41 4781 4796
45. A. Galera-Prat A. Gómez-Sicilia A. F. Oberhauser M. Cieplak M. Carrión-Vázquez Curr. Opin. Struct. Biol. 2010 20 63 69
46. N. Crampton D. J. Brockwell Curr. Opin. Struct. Biol. 2010 20 508 517
47. T. Bornschlog M. Rief Langmuir 2008 24 1338 1342
48. I. Schwaiger A. Kardinal M. Schleicher A. A. Noegel M. Rief Nat. Struct. Mol. Biol. 2004 11 81 85
49. V. Aggarwal S. R. Kulothungan S. Rajaram M. M. Balamurali R. Varadarajan S. R. K. Ainavarapu Biophys. J. 2011 100 481
50. G. Zoldak M. Rief Curr. Opin. Struct. Biol. 2013 23 48 57
51. G. I. Bell Science 1978 200 618 627
52. D. P. Sadler E. Petrik Y. Taniguchi J. R. Pullen M. Kawakami S. E. Radford D. J. Brockwell J. Mol. Biol. 2009 393 237 248
53. S. Garcia-Manyes L. Dougan C. L. Badilla J. Brujic J. M. Fernandez Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 10534 10539
54. S. Garcia-Manyes L. Dougan J. M. Fernandez Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 10540 10545
55. L. Dougan K. R. Ainavarapu G. Genchev H. Lu J. M. Fernandez ChemPhysChem 2008 9 2836 2847
56. R. B. Best E. Paci G. Hummer O. K. Dudko J. Phys. Chem. B 2008 112 5968 5976
57. O. K. Dudko T. G. W. Graham R. B. Best Phys. Rev. Lett. 2011 107 208301
58. O. K. Dudko G. Hummer A. Szabo Phys. Rev. Lett. 2006 96 108101
59. O. K. Dudko G. Hummer A. Szabo Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 15755 15760
60. M. Schlierf M. Rief Biophys. J. 2006 90 L33 L35
61. Z. T. Yew M. Schlierf M. Rief E. Paci Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 2010 81 031923
62. D. K. West P. D. Olmsted E. Paci J. Chem. Phys. 2006 125 204910
63. D. K. West E. Paci P. D. Olmsted Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 2006 74
64. Z. T. Yew P. D. Olmsted E. Paci Adv. Chem. Phys. 2012 146 395 417
65. R. Rounsevell J. R. Forman J. Clarke Methods 2004 34 100 111
66. D. J. Brockwell E. Paci R. C. Zinober G. S. Beddard P. D. Olmsted D. A. Smith R. N. Perham S. E. Radford Nat. Struct. Mol. Biol. 2003 10 731 737
67. M. Carrion-Vazquez H. B. Li H. Lu P. E. Marszalek A. F. Oberhauser J. M. Fernandez Nat. Struct. Biol. 2003 10 738 743
68. H. Dietz M. Rief Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 1244 1247
69. H. Dietz M. Rief Phys. Rev. Lett. 2008 100 098101
70. H. Lu B. Isralewitz A. Krammer V. Vogel K. Schulten Biophys. J. 1998 75 662 671
71. J. R. Forman Z. T. Yew S. Qamar R. N. Sandford E. Paci J. Clarke Structure 2009 17 1582 1590
72. M. Sikora M. Cieplak Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2011 79 1786 1799
73. M. Sikora J. I. Sulkowska B. S. Witkowski M. Cieplak Nucleic Acids Res. 2011 39 D443 D450
74. A. Valbuena J. Oroz R. Hervás A. M. Vera D. Rodríguez M. Menéndez J. I. Sulkowska M. Cieplak M. Carrión-Vázquez Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 13791 13796
75. S. P. Ng K. S. Billings T. Ohashi M. D. Allen R. B. Best L. G. Randles H. P. Erickson J. Clarke Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 9633 9637
76. D. L. Guzmán A. Randall P. Baldi Z. Guan Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 1989 1994
77. M. M. Balamurali D. Sharma A. Chang D. Khor R. Chu H. Li Protein Sci. 2008 17 1815 1826
78. T. I. Garcia A. F. Oberhauser W. Braun Proteins 2009 75 706 718
79. D. Sharma O. Perisic Q. Peng Y. Cao C. Lam H. Lu H. B. Li Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 9278 9283
80. N. Bhasin P. Carl S. Harper G. Feng H. Lu D. W. Speicher D. E. Discher J. Biol. Chem. 2004 279 45865 45874
81. H. Li J. M. Fernandez J. Mol. Biol. 2003 334 75 86
82. M. S. Li Biophys. J. 2007 93 2644 2654
83. A. Galera-Prat A. Gomez-Sicilia A. F. Oberhauser M. Cieplak M. Carrion-Vazquez Curr. Opin. Struct. Biol. 2010 20 63 69
84. E. Eyal I. Bahar Biophys. J. 2008 94 3424 3435
85. A. Srivastava R. Granek Phys. Rev. Lett. 2013 110 138101
86. M. Schlierf M. Rief J. Mol. Biol. 2005 354 497 503
87. Y. Taniguchi D. J. Brockwell M. Kawakami Biophys. J. 2008 95 5296 5305
88. K. W. Plaxco K. T. Simons D. Baker J. Mol. Biol. 1998 277 985 994
89. Z. B. Guan D. L. Guzman A. Randall P. Baldi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 1989 1994
90. M. Sikora J. I. Sulkowska M. Cieplak PLoS Comput. Biol. 2009 5 e1000547
91. P. Zheng H. Li J. Am. Chem. Soc. 2011 133 6791 6798
92. C.-L. Chyan F.-C. Lin H. Peng J.-M. Yuan C.-H. Chang S.-H. Lin G. Yang Biophys. J. 2004 87 3995 4006
93. A. F. Oberhauser C. Badilla-Fernandez M. Carrion-Vazquez J. M. Fernandez J. Mol. Biol. 2002 319 433 447
94. M. Carrion-Vazquez A. F. Oberhauser S. B. Fowler P. E. Marszalek S. E. Broedel J. Clarke J. M. Fernandez Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 3694 3699
95. P. Zheng H. Li Biophys. J. 2011 101 1467 1473
96. Y. Cao H. Li Nat. Mater. 2007 6 109 114
97. D. J. Brockwell G. S. Beddard E. Paci D. K. West P. D. Olmsted D. A. Smith S. E. Radford Biophys. J. 2005 89 506 519
98. C. He G. Z. Genchev H. Lu H. Li J. Am. Chem. Soc. 2012 134 10428 10435
99. H. Li J. M. Fernandez J. Mol. Biol. 2003 334 75 86
100. K. L. Fuson L. Ma R. B. Sutton A. F. Oberhauser Biophys. J. 2009 96 1083 1090
101. R. B. Best B. Li A. Steward V. Daggett J. Clarke Biophys. J. 2001 81 2344 2356
102. G. Arad-Haase S. G. Chuartzman S. Dagan R. Nevo M. Kouza B. K. Mai H. T. Nguyen M. S. Li Z. Reich Biophys. J. 2010 99 238 247
103. X. Gao M. Qin P. Yin J. Liang J. Wang Y. Cao W. Wang Biophys. J. 2012 102 2149 2157
104. M. Rief J. Pascual M. Saraste H. E. Gaub J. Mol. Biol. 1999 286 553 561
105. C. Cecconi E. A. Shank C. Bustamante S. Marqusee Science 2005 309 2057 2060
106. J. P. Junker F. Ziegler M. Rief Science 2009 323 633 637
107. H. Dietz M. Rief Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 16192 16197
108. G. Yang C. Cecconi W. A. Baase I. R. Vetter W. A. Breyer J. A. Haack B. W. Matthews F. W. Dahlquist C. Bustamante Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 139 144