Microscopic insights into the NMR relaxation-based protein conformational entropy meter

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 40, 2013, Pages 15092-15100

  Kasinath, Vignesh ^a   Sharp, Kim A ^a   Wand, A Joshua ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

MOLECULAR DYNAMICS; PROTEINS;

CONFORMATIONAL DYNAMICS; CONFORMATIONAL ENTROPY; EMPIRICAL METHOD; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; ORDER PARAMETER; PROTEIN FUNCTIONS; QUANTITATIVE MEASURES; THERMODYNAMIC PARAMETER;

ENTROPY;

ADIPOCYTE LIPID BINDING PROTEIN; CALMODULIN; CYTOCHROME C2; MYOSIN LIGHT CHAIN KINASE; NEURONAL NITRIC OXIDE SYNTHASE; PROTEIN; UBIQUITIN; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; ENTROPY; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR RECOGNITION; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN FUNCTION; TEMPERATURE;

ENTROPY; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MOVEMENT; PROTEIN CONFORMATION; PROTEINS;

EID: 84885611062     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja405200u     Document Type: Article

References (57)

1. Dill, K. A. Biochemistry 1990, 29, 7133-7155
2. Hilser, V. J.; Wrabl, J. O.; Motlagh, H. N. Annu. Rev. Biophys. 2012, 41, 585-609
3. Cooper, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 2740-2741
4. Cooper, A.; Dryden, D. T. F. Eur. Biophys. J. Biophys. Lett. 1984, 11, 103-109
5. Karplus, M.; Ichiye, T.; Pettitt, B. M. Biophys. J. 1987, 52, 1083-1085
6. Wand, A. J. Cur. Opin. Struct. Biol. 2013, 23, 75-81
7. Igumenova, T. I.; Frederick, K. K.; Wand, A. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1672-1699
8. Li, Z.; Raychaudhuri, S.; Wand, A. J. Protein Sci. 1996, 5, 2647-2650
9. Yang, D.; Kay, L. E. J. Mol. Biol. 1996, 263, 369-382
10. Marlow, M. S.; Dogan, J.; Frederick, K. K.; Valentine, K. G.; Wand, A. J. Nat. Chem. Biol. 2010, 6, 352-358
11. Farrow, N. A.; Muhandiram, R.; Singer, A. U.; Pascal, S. M.; Kay, C. M.; Gish, G.; Shoelson, S. E.; Pawson, T.; Formankay, J. D.; Kay, L. E. Biochemistry 1994, 33, 5984-6003
12. Muhandiram, D. R.; Yamazaki, T.; Sykes, B. D.; Kay, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11536-11544
13. Ishima, R.; Petkova, A. P.; Louis, J. M.; Torchia, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6164-6171
14. Millet, O.; Muhandiram, D. R.; Skrynnikov, N. R.; Kay, L. E. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6439-6448
15. Tugarinov, V.; Kay, L. E. Biochemistry 2005, 44, 15970-15977
16. Frederick, K. K.; Marlow, M. S.; Valentine, K. G.; Wand, A. J. Nature 2007, 448, 325-329
17. Tzeng, S.-R.; Kalodimos, C. Nature 2012, 488, 236-240
18. Shaw, D. E.; Maragakis, P.; Lindorff-Larsen, K.; Piana, S.; Dror, R. O.; Eastwood, M. P.; Bank, J. A.; Jumper, J. M.; Salmon, J. K.; Shan, Y. B.; Wriggers, W. Science 2010, 330, 341-346
19. Dror, R. O.; Dirks, R. M.; Grossman, J. P.; Xu, H. F.; Shaw, D. E. Annu. Rev. Biophys. 2012, 41, 429-452
20. Beauchamp, K. A.; Lin, Y. S.; Das, R.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1409-1414
21. Scouras, A. D.; Daggett, V. Protein Sci. 2011, 20, 341-352
22. Nelson, M. T.; Humphrey, W.; Gursoy, A.; Dalke, A.; Kale, L. V.; Skeel, R. D.; Schulten, K. Int. J. Supercomputer Appl. High Perform. Comput. 1996, 10, 251-268
23. 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
24. Brooks, B. R.; Brooks, C. L.; Mackerell, A. D.; Nilsson, 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.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
25. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217
26. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
27. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics Modell. 1996, 14, 33-38
28. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Chem. Phys. 1977, 23, 327-341
29. Lipari, G.; Szabo, A. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4546-4559
30. Chatfield, D. C.; Szabo, A.; Brooks, B. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5301-5311
31. Nicholson, L. K.; Kay, L. E.; Baldisseri, D. M.; Arango, J.; Young, P. E.; Bax, A.; Torchia, D. A. Biochemistry 1992, 31, 5253-5263
32. King, B. M.; Tidor, B. Bioinformatics 2009, 25, 1165-1172
33. Walsh, S. T. R.; Lee, A. L.; DeGrado, W. F.; Wand, A. J. Biochemistry 2001, 40, 9560-9569
34. Constantine, K. L.; Friedrichs, M. S.; Wittekind, M.; Jamil, H.; Chu, C. H.; Parker, R. A.; Goldfarb, V.; Mueller, L.; Farmer, B. T. Biochemistry 1998, 37, 7965-7980
35. Flynn, P. F.; Urbauer, R. J. B.; Zhang, H.; Lee, A. L.; Wand, A. J. Biochemistry 2001, 40, 6559-6569
36. Moorman, V. R.; Valentine, K. G.; Wand, A. J. Protein Sci. 2012, 21, 1066-1073
37. Lee, A. L.; Flynn, P. F.; Wand, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2891-2902
38. Vijaykumar, S.; Bugg, C. E.; Cook, W. J. J. Mol. Biol. 1987, 194, 531-544
39. Walsh, S. T. R.; Cheng, H.; Bryson, J. W.; Roder, H.; DeGrado, W. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 5486-5491
40. Meador, W. E.; Means, A. R.; Quiocho, F. A. Science 1992, 257, 1251-1255
41. Maenaka, K.; Matsushima, M.; Song, H.; Sunada, F.; Watanabe, K.; Kumagai, I. J. Mol. Biol. 1995, 247, 281-293
42. Xu, Z. H.; Bernlohr, D. A.; Banaszak, L. J. J. Biol. Chem. 1993, 268, 7874-7884
43. Benning, M. M.; Wesenberg, G.; Caffrey, M. S.; Bartsch, R. G.; Meyer, T. E.; Cusanovich, M. A.; Rayment, I.; Holden, H. M. J. Mol. Biol. 1991, 220, 673-685
44. Chen, W.; Gilson, M. K.; Webb, S. P.; Potter, M. J. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 3540-3557
45. Head, M. S.; Given, J. A.; Gilson, M. K. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 1609-1618
46. King, B. M.; Silver, N. W.; Tidor, B. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 2891-2904
47. Lee, A. L.; Sharp, K. A.; Kranz, J. K.; Song, X. J.; Wand, A. J. Biochemistry 2002, 41, 13814-13825
48. McCammon, J. A.; Gelin, B. R.; Karplus, M. Nature 1977, 267, 585-590
49. Long, D.; Li, D. W.; Walter, K. F.; Griesinger, C.; Bruschweiler, R. Biophys. J. 2011, 101, 910-915
50. Showalter, S. A.; Johnson, E.; Rance, M.; Bruschweiler, R. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14146-14147
51. Wittebort, R. J.; Szabo, A. J. Chem. Phys. 1978, 69, 1722-1736
52. Glass, D. C.; Krishnan, M.; Smith, J. C.; Baudry, J. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 3127-3134
53. Chou, J. J.; Case, D. A.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8959-8966
54. Li, D. W.; Showalter, S. A.; Brüschweiler, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 16036-16044
55. DuBay, K. H.; Geissler, P. L. J. Mol. Biol. 2009, 391, 484-497
56. Das, A.; Chakrabarti, J.; Ghosh, M. Biophys. J. 2013, 104, 1274-1284
57. Marshall, G. R. J. Comput.-Aided Mol. Des. 2012, 26, 3-8