Small-world networks of residue interactions in the Abl kinase complexes with cancer drugs: topology of allosteric communication pathways can determine drug resistance effects

Molecular BioSystems

Volumn 11, Issue 7, 2015, Pages 2082-2095

  Tse, A ^a   Verkhivker, G M ^a  

^a CHAPMAN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABELSON KINASE; ANTINEOPLASTIC AGENT; DASATINIB; IMATINIB;

ALLOSTERISM; ANTAGONISTS AND INHIBITORS; CHEMISTRY; DRUG RESISTANCE; ENZYME ACTIVE SITE; HUMAN; HYDROGEN BOND; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE;

ALLOSTERIC REGULATION; ANTINEOPLASTIC AGENTS; CATALYTIC DOMAIN; DASATINIB; DRUG RESISTANCE, NEOPLASM; HUMANS; HYDROGEN BONDING; IMATINIB MESYLATE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; PROTO-ONCOGENE PROTEINS C-ABL;

EID: 84934974058     PISSN: 1742206X     EISSN: 17422051     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5mb00246j     Document Type: Article

References (99)

1. M. Huse J. Kuriyan Cell 2002 109 275
2. M. E. Noble J. A. Endicott L. N. Johnson Science 2004 303 1800
3. S. S. Taylor A. P. Kornev Trends Biochem. Sci. 2011 36 65
4. J. A. Endicott M. E. Noble L. N. Johnson Annu. Rev. Biochem. 2012 81 587
5. S. S. Taylor M. M. Keshwani J. M. Steichen A. P. Kornev Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2012 367 2517
6. S. S. Taylor R. Ilouz P. Zhang A. P. Kornev Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2012 13 646
7. S. C. Artim J. M. Mendrola M. A. Lemmon Biochem. J. 2012 448 213
8. K. Oruganty N. Kannan Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2012 367 2529
9. K. Oruganty N. Kannan Biochim. Biophys. Acta 2013 1834 1322
10. H. S. Meharena P. Chang M. M. Keshwani K. Oruganty A. K. Nene N. Kannan N S. S. Taylor A. P. Kornev PLoS Biol. 2013 11 e1001680
11. O. Hantschel Genes Cancer 2012 3 436
12. S. Panjarian R. E. Iacob S. Chen J. R. Engen T. E. Smithgall J. Biol. Chem. 2013 288 5443
13. E. P. Reddy A. K. Aggarwal Genes Cancer 2012 3 447
14. J. S. Tokarski J. A. Newitt C. Y. Chang J. D. Cheng M. Wittekind S. E. Kiefe K. Kish F. Y. Lee R. Borzillerri L. J. Lombardo D. Xie Y. Zhang H. E. Klei Cancer Res. 2006 66 5790
15. T. Schindler W. Bornmann P. Pellicena W. T. Miller B. Clarkson J. Kuriyan Science 2000 289 1938
16. B. Nagar W. G. Bornmann P. Pellicena T. Schindler D. R. Veach W. T. Miller B. Clarkson J. Kuriyan Cancer Res. 2002 62 4236
17. N. M. Levinson O. Kuchment K. Shen M. A. Young M. Koldobskiy M. Karplus P. A. Cole J. Kuriyan PLoS Biol. 2006 4 e144
18. S. B. Hari B. G. Perera P. Ranjitkar M. A. Seeliger D. J. Maly ACS Chem. Biol. 2013 8 2734
19. T. A. Carter L. M. Wodicka N. P. Shah A. M. Velasco M. A. Fabian D. K. Treiber Z. V. Milanov C. E. Atteridge W. H. Biggs P. T. Edeen M. Floyd J. M. Ford R. M. Grotzfeld S. Herrgard D. E. Insko S. A. Mehta H. K. Patel W. Pao C. L. Sawyers H. Varmus P. P. Zarrinkar D. J. Lockhart Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 11011
20. M. A. Fabian W. H. Biggs D. K. Treiber C. E. Atteridge M. D. Azimioara M. G. Benedetti T. A. Carter P. Ciceri P. T. Edeen M. Floyd J. M. Ford M. Galvin J. L. Gerlach R. M. Grotzfeld S. Herrgard D. E. Insko M. A. Insko A. G. Lai J. M. Lélias S. A. Mehta Z. V. Milanov A. M. Velasco L. M. Wodicka H. K. Patel P. P. Zarrinkar D. J. Lockhart Nat. Biotechnol. 2005 23 329
21. M. Bantscheff D. Eberhard Y. Abraham S. Bastuck M. Boesche S. Hobson T. Mathieson J. Perrin M. Raida C. Rau V. Reader G. Sweetman A. Bauer T. Bouwmeester C. Hopf U. Kruse G. Neubauer N. Ramsden J. Rick B. Kuster G. Drewes Nat. Biotechnol. 2007 25 1035
22. U. Rix O. Hantschel G. Durnberger L. L. Remsing Rix M. Planyavsky N. V. Fernbach I. Kaupe K. L. Bennett P. Valent J. Colinge T. Kocher G. Superti-Furga Blood 2007 110 4055
23. O. Hantschel U. Rix U. Schmidt T. Bürckstümmer M. Kneidinger G. Schütze J. Colinge K. L. Bennett W. Ellmeier P. Valent G. Superti-Furga Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 13283
24. L. M. Wodicka P. Ciceri M. I. Davis J. P. Hunt M. Floyd S. Salerno X. H. Hua J. M. Ford R. C. Armstrong P. P. Zarrinkar D. K. Treiber Chem. Biol. 2010 17 1241
25. G. M. Verkhivker Biopolymers 2007 85 333
26. T. S. Lee S. J. Potts H. Kantarjian J. Cortes F. Giles M. Albitar Cancer 2008 112 1744
27. Y. Shan M. A. Seeliger M. P. Eastwood F. Frank H. Xu M. Ø. Jensen R. O. Dror J. Kuriyan D. E. Shaw Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 139
28. A. Dixit G. M. Verkhivker PLoS Comput. Biol. 2009 5 e1000487
29. A. Dixit G. M. Verkhivker PLoS Comput. Biol. 2011 7 e1002179
30. A. Aleksandrov T. Simonson J. Biol. Chem. 2010 285 13807
31. Y. L. Lin Y. Meng W. Jiang B. Roux Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 1664
32. S. Lovera L. Sutto R. Boubeva L. Scapozza N. Dölker F. L. Gervasio J. Am. Chem. Soc. 2012 134 2496
33. Y. L. Lin B. Roux B J. Am. Chem. Soc. 2013 135 14741
34. Y. L. Lin Y. Meng L. Huang B. Roux J. Am. Chem. Soc. 2014 136 14753
35. E. Laurini P. Posocco M. Fermeglia D. L. Gibbons A. Quintás-Cardama S. Pricl Mol. Oncol. 2013 7 968
36. D. J. Watts S. H. Strogatz Nature 1998 393 440
37. M. Vendruscolo N. V. Dokholyan E. Paci M. Karplus Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2002 65 061910
38. N. V. Dokholyan L. Li F. Ding E. I. Shakhnovich Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 8637
39. L. H. Greene V. A. Higman J. Mol. Biol. 2003 334 781
40. A. R. Atilgan P. Akan C. Baysal Biophys. J. 2004 86 85
41. A. del Sol P. O'Meara Proteins 2005 58 672
42. A. del Sol H. Fujihashi P. O'Meara Bioinformatics 2005 21 1311
43. R. Sathyapriya M. S. Vijayabaskar S. Vishveshwara PLoS Comput. Biol. 2008 4 e1000170
44. G. Amitai A. Shemesh E. Sitbon M. Shklar D. Netanely I. Venger S. Pietrokovski J. Mol. Biol. 2004 344 1135
45. Z. Hu D. Bowen W. M. Southerland A. del Sol Y. Pan R. Nussinov B. Ma PLoS Comput. Biol. 2007 3 e117
46. N. R. Taylor Comput. Struct. Biotechnol. J. 2013 5 e201302006
47. A. del Sol H. Fujihashi D. Amoros R. Nussinov Protein Sci. 2006 15 2120
48. A. del Sol H. Fujihashi D. Amoros R. Nussinov Mol. Syst. Biol. 2006 2 2006.0019
49. M. Bhattacharyya S. Vishveshwara Biochemistry 2011 50 6225
50. A. Sethi J. Eargle A. A. Black Z. Luthey-Schulten Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 6620
51. A. Ghosh R. Sakaguchi C. Liu S. Vishveshwara Y. M. Hou J. Biol. Chem. 2011 286 37721
52. G. Bagler S. Sinha Bioinformatics 2007 23 1760
53. D. Hao C. Li PLoS One 2011 6 e28322
54. H. M. Berman J. Westbrook Z. Feng G. Gilliland T. N. Bhat H. Weissig I. N. Shindyalov P. E. Bourne Nucleic Acids Res. 2000 28 235
55. N. Fernandez-Fuentes J. Zhai A. Fiser Nucleic Acids Res. 2006 34 W173
56. J. C. Phillips R. Braun W. Wang J. Gumbart E. Tajkhorshid E. Villa C. Chipot R. D. Skeel L. Kalé K. Schulten J. Comput. Chem. 2005 26 1781
57. A. D. MacKerell D. Bashford M. Bellott R. L. Dunbrack J. D. Evanseck M. J. Field S. Fischer J. Gao H. Guo S. Ha D. Joseph-McCarthy L. Kuchnir K. Kuczera F. Lau C. Mattos S. Michnick T. Ngo D. Nguyen B. Prodhom W. Reiher B. Roux M. Schlenkrich J. Smith R. Stote J. Straub M. Watanabe J. Wiórkiewicz-Kuczera D. Yin M. Karplus J. Phys. Chem. B 1998 102 3586
58. A. D. MacKerell N. Banavali N. Foloppe Biopolymers 2001 56 257
59. W. L. Jorgensen J. Chandrasekhar J. D. Madura R. W. Impey M. L. Klein J. Chem. Phys. 1983 79 926
60. K. A. James G. M. Verkhivker PLoS One 2014 9 e113488
61. P. I. Koukos N. M. Glykos J. Comput. Chem. 2013 34 2310
62. E. Eyal L. W. Yang I. Bahar Bioinformatics 2006 22 2619
63. N. Kannan S. Vishveshwara J. Mol. Biol. 1999 292 441
64. K. V. Brinda S. Vishveshwara Biophys. J. 2005 89 4159
65. R. W. Floyd Commun. ACM 1962 5 345
66. M. E. Newman Phys. Rev. Lett. 2002 89 208701
67. M. E. Newman Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2003 67 026126
68. P. Shannon A. Markiel O. Ozier N. S. Baliga J. T. Wang D. Ramage N. Amin B. Schwikowski T. Ideker Genome Res. 2003 13 2498
69. A. J. Martin M. Vidotto F. Boscariol T. Di Domenico I. Walsh S. C. Tosatto Bioinformatics 2011 27 2003
70. N. T. Doncheva Y. Assenov F. S. Domingues M. Albrecht Nat. Protoc. 2012 7 670
71. Y. Assenov F. Ramírez S. E. Schelhorn T. Lengauer M. Albrecht Bioinformatics 2008 24 282
72. A. Amadei A. B. Linssen H. J. Berendsen Proteins 1993 17 412
73. A. Amadei M. A. Ceruso A. Di Nola Proteins 1999 36 419
74. A. P. Kornev N. M. Haste S. S. Taylor L. F. Ten Eyck Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 17783
75. A. P. Kornev S. S. Taylor L. F. Ten Eyck Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 14377
76. L. F. Ten Eyck S. S. Taylor A. P. Kornev Biochim. Biophys. Acta 2008 1784 238
77. M. Azam M. A. Seeliger N. S. Gray J. Kuriyan G. Q. Daley Nat. Struct. Mol. Biol. 2008 15 1109
78. A. L. Barabási Z. N. Oltvai Nat. Rev. Genet. 2004 5 101
79. C. Böde I. A. Kovács M. S. Szalay R. Palotai T. Korcsmáros P. Csermely FEBS Lett. 2007 58 2776
80. L. Bartoli P. Fariselli R. Casadio Phys. Biol. 2008 4 L1
81. A. L. Barabási Science 2009 325 412
82. A. L. Barabási Philos. Trans. R. Soc., A 2013 371 20120375
83. E. Ravasz A. L. Somera D. A. Mongru Z. N. Oltvai A. L. Barabási Science 2002 297 1551
84. J. Park M. E. Newman Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2004 70 066117
85. G. Bagler S. Sinha Bioinformatics 2007 23 1760
86. S. Maslov K. Sneppen Science 2002 296 910
87. N. A. Alves A. S. Martinez Physica A 2007 375 336
88. K. E. Muratore M. A. Seeliger Z. Wang D. Fomina J. Neiswinger J. J. Havranek D. Baker J. Kuriyan P. A. Cole Biochemistry 2009 48 3378
89. B. B. Brasher R. A. Van Etten J. Biol. Chem. 2000 275 35631
90. K. Dorey J. R. Engen J. Kretzschmar M. Wilm G. Neubauer T. Schindler G. Superti-Furga Oncogene 2001 20 8075
91. A. J. Lamontanara S. Georgeon G. Tria D. I. Svergun O. Hantschel Nat. Commun. 2014 5 5470
92. S. Soverini A. Hochhaus F. E. Nicolini F. Gruber T. Lange G. Saglio F. Pane M. C. Muller T. Ernst G. Rosti K. Porkka M. Baccarani N. Cross G. Martinelli Blood 2011 118 1208
93. S. Soverini C. De Benedittis C. Papayannidis S. Paolini C. Venturi I. Iacobucci M. Luppi P. Bresciani M. Salvucci D. Russo S. Sica E. Orlandi T. Intermesoli A. Gozzini M. Bonifacio G. M. Rigolin F. Pane M. Baccarani M. Cavo G. Martinelli Cancer 2014 120 1002
94. S. Redaelli R. Piazza R. Rostagno V. Magistroni P. Perini M. Marega C. Gambacorti-Passerini F. Boschelli J. Clin. Oncol. 2009 27 469
95. H. A. Bradeen C. A. Eide T. O'Hare K. J. Johnson S. G. Willis F. Y. Lee B. J. Druker M. W. Deininger Blood 2006 108 2332
96. A. J. Lamontanara E. B. Gencer O. Kuzyk O. Hantschel Biochim. Biophys. Acta 2013 1834 1449
97. M. A. Young N. P. Shah L. H. Chao M. Seeliger Z. V. Milanov W. H. Biggs D. K. Treiber H. K. Patel P. P. Zarrinkar D. J. Lockhart C. L. Sawyers J. Kuriyan Cancer Res. 2006 66 1007
98. D. W. Sherbenou O. Hantschel I. Kaupe S. Willis T. Bumm L. P. Turaga T. Lange K. H. Dao R. D. Press B. J. Druker G. Superti-Furga M. W. Deininger Blood 2010 116 3278
99. Q. Jiang Y. Qin Y. Lai H. Jiang J. Wang X. Huang Leuk. Lymphoma 2015 14 1