Meso-scale modeling of polysaccharides in plant cell walls: An application to translation of CBMs on the cellulose surface

ACS Symposium Series

Volumn 1052, Issue , 2010, Pages 99-117

  Bu, Lintao ^a   Himmel, Michael E ^a   Nimlos, Mark R ^a  

^a NATIONAL RENEWABLE ENERGY LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELLULOSE;

ATOMISTIC SIMULATIONS; CARBOHYDRATE-BINDING MODULES; CELLOBIOHYDROLASE I; CELLULOSE SURFACES; COARSE GRAINED MODELS; MESO-SCALE MODELING; PLANT CELL WALL; SURFACE MODELING;

COMPUTER SIMULATION;

EID: 84905506984     PISSN: 00976156     EISSN: 19475918     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1021/bk-2010-1052.ch005     Document Type: Conference Paper

References (61)

1. Himmel, M. E.; Ding, S. Y.; Johnson, D. K.; Adney, W. S.; Nimlos, M. R.; Brady, J. W.; Foust, T. D. Science 2007, 315, 804-807.
2. Himmel, M. E.; Ruth, M. F.; Wyman, C. E. Curr. Opin. Biotechnol. 1999, 10, 358-364.
3. Himmel, M. E.; Picattago, S. K. In Biomass Recalcitrance: Deconstructing the Plant Cell Wall for Bioenergy; Himmel, M. E., Ed.; Blackwell Publishing: London, U.K., 2008; pp 1-6.
4. Carpita, N. C.; Gibeaut, D. M. Plant J. 1993, 3, 1-30.
5. Hayashi, T.; Marsden, M. P. F.; Delmer, D. P. Plant Physiol. 1987, 83, 384-389.
6. Whitney, S. E. C.; Gothard, M. G. E.; Mitchell, J. T.; Gidley, M. J. Plant Physiol. 1999, 121, 657-663.
7. Sjöström, E. Wood Chemistry; Academic Press: San Diego, 1993.
8. Koyama, M.; Sugiyama, J.; Itoh, T. Cellulose 1997, 4, 147-160.
9. Newman, R. H. Solid State Nucl. Magn. Reson. 1999, 15, 21-29.
10. Sugiyama, J.; Harada, H.; Fujiyoshi, Y.; Uyeda, N. Planta 1985, 166, 161-168.
11. Matthews, J. F.; Skopec, C. E.; Mason, P. E.; Zuccato, P.; Torget, R. W.; Sugiyama, J.; Himmel, M. E.; Brady, J. W. Carbohydr. Res. 2006, 341, 138-52.
12. Bergenstrahle, M.; Wohlert, J.; Larsson, P. T.; Mazeau, K.; Berglund, L. A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2590-2595.
13. Hanus, J.; Mazeau, K. Biopolymers 2006, 82, 59-73.
14. Mazeau, K. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9138-9145.
15. Mazeau, K.; Rivet, A. Biomacromolecules 2008, 9, 1352-1354.
16. Besombes, S.; Mazeau, K. Plant Physiol. Biochem. 2005, 43, 277-286.
17. Besombes, S.; Mazeau, K. Plant Physiol. Biochem. 2005, 43, 299-308.
18. 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.
19. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217.
20. Ayton, G. S.; Noid, W. G.; Voth, G. A. MRS Bull. 2007, 32, 929-934.
21. Head-Gordon, T.; Brown, S. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13, 160-167.
22. Lazaridis, T.; Karplus, M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 139-145.
23. Reinikainen, T.; Ruohonen, L.; Nevanen, T.; Laaksonen, L.; Kraulis, P.; Jones, T. A.; Knowles, J. K.; Teeri, T. T. Proteins 1992, 14, 475-82.
24. Boraston, A. B.; Bolam, D. N.; Gilbert, H. J.; Davies, G. J. Biochem. J. 2004, 382, 769-781.
25. Creagh, A. L.; Ong, E.; Jervis, E.; Kilburn, D. G.; Haynes, C. A Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 1229-1234.
26. Henshaw, J. L.; Bolam, D. N.; Pires, V. M. R.; Czjzek, M.; Henrissat, B.; Ferreira, L. M. A.; Fontes, C.; Gilbert, H. J. J. Biol. Chem. 2004, 279, 21552-21559.
27. Lamed, R.; Tormo, J.; Chirino, A. J.; Morag, E.; Bayer, E. A. J. Mol. Biol. 1994, 244, 236-237.
28. Linder, M.; Teeri, T. T. J. Biotechnol. 1997, 57, 15-28.
29. Tomme, P.; Driver, D. P.; Amandoron, E. A.; Miller, R. C.; Antony, R.; Warren, J.; Kilburn, D. G. J. Bacteriol. 1995, 177, 4356-4363.
30. Tormo, J.; Lamed, R.; Chirino, A. J.; Morag, E.; Bayer, E. A.; Shoham, Y.; Steitz, T. A. EMBO J. 1996, 15, 5739-5751.
31. Din, N.; Forsythe, I. J.; Burtnick, L. D.; Gilkes, N. R.; Miller, R. C.; Warren, R. A. J.; Kilburn, D. G. Mol. Microbiol. 994, 11, 747-755.
32. Barr, B. K.; Hsieh, Y. L.; Ganem, B.; Wilson, D. B. Biochemistry 1996, 35, 586-592.
33. Teeri, T. T.; Penttila, M.; Keranen, S.; Nevalainen, H.; Knowles, J. K. Biotechnol. 1992, 21, 417-445.
34. Vršanská, M.; Biely, P. Carbohydr. Res. 1992, 227, 19-27.
35. Hoffren, A. M.; Teeri, T. T.; Teleman, O. Protein Eng. 1995, 8, 443-450.
36. Kuutti, L.; Laaksonen, L.; Teeri, T. T. J. Chim. Phys. Chim. Biol. 1991, 88, 2663-2667.
37. Mulakala, C.; Reilly, P. J. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2005, 60, 598-605.
38. Nimlos, M. R.; Matthews, J. F.; Crowley, M. F.; Walker, R. C.; Chukkapalli, G.; Brady, J. W.; Adney, W. S.; Cleary, J. M.; Zhong, L.; Himmel, M. E. Protein Eng., Des. Sel. 2007, 20, 179-187.
39. Bu, L.; Beckham, G. T.; Crowley, M. F.; Chang, C. H.; Matthews, J. F.; Bomble, Y. J.; Adney, W. S.; Himmel, M. E.; Nimlos, M. R. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 10994-11002.
40. Molinero, V.; Cagin, T.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 3699-3712.
41. Molinero, V.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1414-1427.
42. Molinero, V.; Goddard, W. A. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 045701/1-4.
43. Liu, P.; Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 11566-11575.
44. Ford, Z. M.; Stevens, E. D.; Johnson, G. P.; French, A. D. Carbohydr. Res. 2005, 340, 827-833.
45. Nishiyama, Y.; Johnson, G.; French, A.; Forsyth, T.; Langan, P. Biomacromolecules 2008, 9, 3133-3140.
46. Im, W.; Feig, M.; Brooks, C. L. Biophys. J. 2003, 85, 2900-2918.
47. Im, W.; Lee, M. S.; Brooks, C. L., 3rd. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1691-702.
48. Walker, R. C. Private communication
49. Taketomi, H.; Ueda, Y.; Go, N. Int. J. Pept. Protein Res. 1975, 7, 445-459.
50. Dill, K. A.; Chan, H. S. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 10-19.
51. Lau, K. F.; Dill, K. A. Macromolecules 1989, 22, 3986-3997.
52. Onuchic, J. N.; Luthey-Schulten, Z.; Wolynes, P. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1997, 48, 545-600.
53. Honeycutt, J. D.; Thirumala, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 3526-3529.
54. Miyazawa, S.; Jernigan, R. L. Macromolecules 1985, 18, 534-552.
55. Karanicolas, J.; Brooks, C. L. Protein Sci. 2002, 11, 2351-2361.
56. Karanicolas, J.; Brooks, C. L. J. Mol. Biol. 2003, 224, 309-325.
57. Karanicolas, J.; Brooks, C. L., 3rd. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 3954-3959.
58. Feig, M.; Karanicolas, J.; Brooks, C. L. J. Mol. Graphics Modell. 2004, 22, 377-395.
59. Zhong, L.; Matthews, J. F.; Crowley, M. F.; Rignall, T.; Talon, C.; Cleary, J. M.; Walker, R. C.; Chukkapalli, G.; McCabe, C.; Nimlos, M. R.; Brooks, C. L.; Himmel, M. E.; Brady, J. W. Cellulose 2008, 15, 261-273.
60. Kraulis, J.; Clore, G. M.; Nilges, M.; Jones, T. A.; Pettersson, G.; Knowles, J.; Gronenborn, A. M. Biochemistry 1989, 28, 7241-7257.
61. Lehtio, J.; Sugiyama, J.; Gustavsson, M.; Fransson, L.; Linder, M.; Teeri, T. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 484-489.