Protein-Protein Interactions Mediated by Helical Tertiary Structure Motifs

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 36, 2015, Pages 11622-11630

  Watkins, Andrew M ^a   Wuo, Michael G ^a   Arora, Paramjit S ^a  

^a NEW YORK UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

SYNTHESIS (CHEMICAL);

COMPLEX FORMATIONS; GLOBULAR PROTEINS; PROTEIN COMPLEXES; PROTEIN DATA BANK; PROTEIN STRUCTURES; PROTEIN-PROTEIN INTERACTIONS; SECONDARY STRUCTURES; TERTIARY STRUCTURES;

PROTEINS;

DIMER; GLOBULAR PROTEIN; HELIX LOOP HELIX PROTEIN; MEMBRANE LIPID; MEMBRANE PROTEIN; RNA BINDING PROTEIN; PROTEIN; PROTEIN BINDING;

ALPHA HELIX; AMINO ACID COMPOSITION; ARTICLE; BIOLOGICAL PHENOMENA AND FUNCTIONS CONCERNING THE ENTIRE ORGANISM; COMPLEX FORMATION; HISTOGRAM; HYDROGEN BOND; PROTEIN ASSEMBLY; PROTEIN DATA BANK; PROTEIN PROTEIN INTERACTION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; STOICHIOMETRY; CHEMISTRY; DIMERIZATION;

DIMERIZATION; PROTEIN BINDING; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; PROTEINS;

EID: 84941794787     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b05527     Document Type: Article

References (91)

1. Arkin, M. R.; Tang, Y.; Wells, J. A. Chem. Biol. 2014, 21, 1102 10.1016/j.chembiol.2014.09.001
2. Wells, J. A.; McClendon, C. L. Nature 2007, 450, 1001 10.1038/nature06526
3. London, N.; Raveh, B.; Schueler-Furman, O. Curr. Opin. Chem. Biol. 2013, 17, 952 10.1016/j.cbpa.2013.10.011
4. Raj, M.; Bullock, B. N.; Arora, P. S. Bioorg. Med. Chem. 2013, 21, 4051 10.1016/j.bmc.2012.11.023
5. Milroy, L.-G.; Grossmann, T. N.; Hennig, S.; Brunsveld, L.; Ottmann, C. Chem. Rev. 2014, 114, 4695 10.1021/cr400698c
6. Ko, E.; Liu, J.; Burgess, K. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4411 10.1039/c0cs00218f
7. Azzarito, V.; Long, K.; Murphy, N. S.; Wilson, A. J. Nat. Chem. 2013, 5, 161 10.1038/nchem.1568
8. Chang, Y. S.; Graves, B.; Guerlavais, V.; Tovar, C.; Packman, K.; To, K. H.; Olson, K. A.; Kesavan, K.; Gangurde, P.; Mukherjee, A.; Baker, T.; Darlak, K.; Elkin, C.; Filipovic, Z.; Qureshi, F. Z.; Cai, H.; Berry, P.; Feyfant, E.; Shi, X. E.; Horstick, J.; Annis, D. A.; Manning, A. M.; Fotouhi, N.; Nash, H.; Vassilev, L. T.; Sawyer, T. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, E3445 10.1073/pnas.1303002110
9. Watkins, A. M.; Arora, P. S. Eur. J. Med. Chem. 2015, 94, 480 10.1016/j.ejmech.2014.09.047
10. Bergey, C. M.; Watkins, A. M.; Arora, P. S. Bioinformatics 2013, 29, 2806 10.1093/bioinformatics/btt483
11. Jochim, A. L.; Arora, P. S. Mol. BioSyst. 2009, 5, 924 10.1039/b903202a
12. Jochim, A. L.; Arora, P. S. ACS Chem. Biol. 2010, 5, 919 10.1021/cb1001747
13. Bullock, B. N.; Jochim, A. L.; Arora, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14220 10.1021/ja206074j
14. Watkins, A. M.; Arora, P. S. ACS Chem. Biol. 2014, 9, 1747 10.1021/cb500241y
15. Gavenonis, J.; Sheneman, B. A.; Siegert, T. R.; Eshelman, M. R.; Kritzer, J. A. Nat. Chem. Biol. 2014, 10, 716 10.1038/nchembio.1580
16. Checco, J. W.; Kreitler, D. F.; Thomas, N. C.; Belair, D. G.; Rettko, N. J.; Murphy, W. L.; Forest, K. T.; Gellman, S. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 4552 10.1073/pnas.1420380112
17. Wuo, M. G.; Mahon, A. B.; Arora, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 10.1021/jacs.5b05525
18. Kariolis, M. S.; Kapur, S.; Cochran, J. R. Curr. Opin. Biotechnol. 2013, 24, 1072 10.1016/j.copbio.2013.03.017
19. Hosse, R. J.; Rothe, A.; Power, B. E. Protein Sci. 2006, 15, 14 10.1110/ps.051817606
20. Adams, J. J.; Sidhu, S. S. Curr. Opin. Struct. Biol. 2014, 24, 1 10.1016/j.sbi.2013.11.003
21. Gilbreth, R. N.; Koide, S. Curr. Opin. Struct. Biol. 2012, 22, 413 10.1016/j.sbi.2012.06.001
22. Lewis, R. J.; Garcia, M. L. Nat. Rev. Drug Discovery 2003, 2, 790 10.1038/nrd1197
23. Crick, F. H. C. Acta Crystallogr. 1953, 6, 689 10.1107/S0365110X53001964
24. Lupas, A. N.; Gruber, M. Adv. Protein Chem. 2005, 70, 37 10.1016/S0065-3233(05)70003-6
25. Strauss, H. M.; Keller, S. Handb. Exp. Pharmacol. 2008, 461 10.1007/978-3-540-72843-6-19
26. Woolfson, D. N. Adv. Protein Chem. 2005, 70, 79 10.1016/S0065-3233(05)70004-8
27. Burkhard, P.; Stetefeld, J.; Strelkov, S. V. Trends Cell Biol. 2001, 11, 82 10.1016/S0962-8924(00)01898-5
28. Rose, A.; Meier, I. Cell. Mol. Life Sci. 2004, 61, 1996 10.1007/s00018-004-4039-6
29. Fong, J. H.; Keating, A. E.; Singh, M. Genome Biol. 2004, 5, R11 10.1186/gb-2004-5-2-r11
30. Walshaw, J.; Woolfson, D. N. J. Mol. Biol. 2001, 307, 1427 10.1006/jmbi.2001.4545
31. Berger, B.; Wilson, D. B.; Wolf, E.; Tonchev, T.; Milla, M.; Kim, P. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1995, 92, 8259 10.1073/pnas.92.18.8259
32. Kim, P. S.; Berger, B.; Wolf, E. Protein Sci. 1997, 6, 1179 10.1002/pro.5560060606
33. Bohmann, D.; Tjian, R. Cell 1989, 59, 709 10.1016/0092-8674(89)90017-2
34. Barbara, K.; Willis, K.; Haley, T.; Deminoff, S.; Santangelo, G. Mol. Genet. Genomics 2007, 278, 135 10.1007/s00438-007-0237-x
35. Newman, J. R. S.; Keating, A. E. Science 2003, 300, 2097 10.1126/science.1084648
36. Kortemme, T.; Kim, D. E.; Baker, D. Sci. Signaling 2004, 2004, pl2 10.1126/stke.2192004pl2
37. Kortemme, T.; Baker, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 14116 10.1073/pnas.202485799
38. Johnson, L. M.; Horne, W. S.; Gellman, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10038 10.1021/ja203358t
39. Su, J. Y.; Hodges, R. S.; Kay, C. M. Biochemistry 1994, 33, 15501 10.1021/bi00255a032
40. Engelman, D. M.; Zaccai, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1980, 77, 5894 10.1073/pnas.77.10.5894
41. Rees, D.; DeAntonio, L.; Eisenberg, D. Science 1989, 245, 510 10.1126/science.2667138
42. Stevens, T. J.; Arkin, I. T. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2000, 40, 463 10.1002/1097-0134(20000815)40:3<463::AID-PROT120>3.0.CO;2-D
43. Rees, D. C.; Eisenberg, D. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2000, 38, 121 10.1002/(SICI)1097-0134(20000201)38:2<121::AID-PROT1>3.0.CO;2-M
44. Stevens, T. J.; Arkin, I. T. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1999, 36, 135 10.1002/(SICI)1097-0134(19990701)36:1<135::AID-PROT11>3.0.CO;2-I
45. Akey, D. L.; Malashkevich, V. N.; Kim, P. S. Biochemistry 2001, 40, 6352 10.1021/bi002829w
46. Lins, L.; Thomas, A.; Brasseur, R. Protein Sci. 2003, 12, 1406 10.1110/ps.0304803
47. Loladze, V. V.; Ermolenko, D. N.; Makhatadze, G. I. J. Mol. Biol. 2002, 320, 343 10.1016/S0022-2836(02)00465-5
48. Joo, H.; Chavan, A. G.; Phan, J.; Day, R.; Tsai, J. J. Mol. Biol. 2012, 419, 234 10.1016/j.jmb.2012.03.004
49. Kohn, W. D.; Mant, C. T.; Hodges, R. S. J. Biol. Chem. 1997, 272, 2583 10.1074/jbc.272.5.2583
50. DeGrado, W. F.; Summa, C. M.; Pavone, V.; Nastri, F.; Lombardi, A. Annu. Rev. Biochem. 1999, 68, 779 10.1146/annurev.biochem.68.1.779
51. Giri Rao, V. V.; Gosavi, S. PLoS Comput. Biol. 2014, 10, e1003938 10.1371/journal.pcbi.1003938
52. Koga, N.; Tatsumi-Koga, R.; Liu, G.; Xiao, R.; Acton, T. B.; Montelione, G. T.; Baker, D. Nature 2012, 491, 222 10.1038/nature11600
53. Urbaniak, M. D.; Turnock, D. C.; Ferguson, M. A. Eukaryotic Cell 2006, 5, 1906 10.1128/EC.00156-06
54. Fan, D.; Yancey, P. G.; Qiu, S.; Ding, L.; Weeber, E. J.; Linton, M. F.; Fazio, S. Biochemistry 2008, 47, 1631 10.1021/bi7016359
55. Sharadadevi, A.; Sivakamasundari, C.; Nagaraj, R. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2005, 59, 791 10.1002/prot.20459
56. Kahl, P.; Gullotti, L.; Heukamp, L. C.; Wolf, S.; Friedrichs, N.; Vorreuther, R.; Solleder, G.; Bastian, P. J.; Ellinger, J.; Metzger, E.; Schule, R.; Buettner, R. Cancer Res. 2006, 66, 11341 10.1158/0008-5472.CAN-06-1570
57. Lim, S.; Janzer, A.; Becker, A.; Zimmer, A.; Schule, R.; Buettner, R.; Kirfel, J. Carcinogenesis 2010, 31, 512 10.1093/carcin/bgp324
58. Lukong, K. E.; Richard, S. Future Oncol. 2007, 3, 539 10.2217/14796694.3.5.539
59. Hanahan, D.; Weinberg, R. A. Cell 2011, 144, 646 10.1016/j.cell.2011.02.013
60. Hanahan, D.; Weinberg, R. A. Cell 2000, 100, 57 10.1016/S0092-8674(00)81683-9
61. Fox, D., 3rd; Yan, Z.; Ling, C.; Zhao, Y.; Lee, D. Y.; Fukagawa, T.; Yang, W.; Wang, W. Cell Res. 2014, 24, 560 10.1038/cr.2014.42
62. Lammens, K.; Bemeleit, D. J.; Mockel, C.; Clausing, E.; Schele, A.; Hartung, S.; Schiller, C. B.; Lucas, M.; Angermuller, C.; Soding, J.; Strasser, K.; Hopfner, K. P. Cell 2011, 145, 54 10.1016/j.cell.2011.02.038
63. Duan, X.; Sarangi, P.; Liu, X.; Rangi, G. K.; Zhao, X.; Ye, H. Mol. Cell 2009, 35, 657 10.1016/j.molcel.2009.06.032
64. Scholz, H.; Schurek, H. J.; Eckardt, K. U.; Bauer, C. Experientia 1990, 46, 1197 10.1007/BF01936936
65. Tanaka, N.; Sato, M.; Lamphier, M. S.; Nozawa, H.; Oda, E.; Noguchi, S.; Schreiber, R. D.; Tsujimoto, Y.; Taniguchi, T. Genes Cells 1998, 3, 29 10.1046/j.1365-2443.1998.00164.x
66. de Weerd, N. A.; Vivian, J. P.; Nguyen, T. K.; Mangan, N. E.; Gould, J. A.; Braniff, S. J.; Zaker-Tabrizi, L.; Fung, K. Y.; Forster, S. C.; Beddoe, T.; Reid, H. H.; Rossjohn, J.; Hertzog, P. J. Nat. Immunol. 2013, 14, 901 10.1038/ni.2667
67. Zhang, X.; Vadas, O.; Perisic, O.; Anderson, K. E.; Clark, J.; Hawkins, P. T.; Stephens, L. R.; Williams, R. L. Mol. Cell 2011, 41, 567 10.1016/j.molcel.2011.01.026
68. Czauderna, F.; Fechtner, M.; Aygun, H.; Arnold, W.; Klippel, A.; Giese, K.; Kaufmann, J. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 670 10.1093/nar/gkg141
69. Harris, M. A.; Clark, J.; Ireland, A.; Lomax, J.; Ashburner, M.; Foulger, R.; Eilbeck, K.; Lewis, S.; Marshall, B.; Mungall, C.; Richter, J.; Rubin, G. M.; Blake, J. A.; Bult, C.; Dolan, M.; Drabkin, H.; Eppig, J. T.; Hill, D. P.; Ni, L.; Ringwald, M.; Balakrishnan, R.; Cherry, J. M.; Christie, K. R.; Costanzo, M. C.; Dwight, S. S.; Engel, S.; Fisk, D. G.; Hirschman, J. E.; Hong, E. L.; Nash, R. S.; Sethuraman, A.; Theesfeld, C. L.; Botstein, D.; Dolinski, K.; Feierbach, B.; Berardini, T.; Mundodi, S.; Rhee, S. Y.; Apweiler, R.; Barrell, D.; Camon, E.; Dimmer, E.; Lee, V.; Chisholm, R.; Gaudet, P.; Kibbe, W.; Kishore, R.; Schwarz, E. M.; Sternberg, P.; Gwinn, M.; Hannick, L.; Wortman, J.; Berriman, M.; Wood, V.; de la Cruz, N.; Tonellato, P.; Jaiswal, P.; Seigfried, T.; White, R.; Consortium, G. O. Nucleic Acids Res. 2004, 32, D258 10.1093/nar/gkh036
70. Mould, D. P.; McGonagle, A. E.; Wiseman, D. H.; Williams, E. L.; Jordan, A. M. Med. Res. Rev. 2015, 35, 586 10.1002/med.21334
71. Wang, Q.; Li, Y.; Zhou, J.; Liu, J.; Qin, J.; Xing, F.; Zhang, J.; Cheng, J. Tumor Biol. 2015, 36, 4509 10.1007/s13277-015-3095-x
72. Habineza Ndikuyeze, G.; Gaurnier-Hausser, A.; Patel, R.; Baldwin, A. S.; May, M. J.; Flood, P.; Krick, E.; Propert, K. J.; Mason, N. J. PLoS One 2014, 9, e95404 10.1371/journal.pone.0095404
73. Robertson, J. C.; Hurley, N. C.; Tortorici, M.; Ciossani, G.; Borrello, M. T.; Vellore, N. A.; Ganesan, A.; Mattevi, A.; Baron, R. PLoS Comput. Biol. 2013, 9, e1003158 10.1371/journal.pcbi.1003158
74. Wang, J.; Lu, F.; Ren, Q.; Sun, H.; Xu, Z.; Lan, R.; Liu, Y.; Ward, D.; Quan, J.; Ye, T.; Zhang, H. Cancer Res. 2011, 71, 7238 10.1158/0008-5472.CAN-11-0896
75. Field, N.; Low, W.; Daniels, M.; Howell, S.; Daviet, L.; Boshoff, C.; Collins, M. J. Cell Sci. 2003, 116, 3721 10.1242/jcs.00691
76. Johnson, L. M.; Barrick, S.; Hager, M. V.; McFedries, A.; Homan, E. A.; Rabaglia, M. E.; Keller, M. P.; Attie, A. D.; Saghatelian, A.; Bisello, A.; Gellman, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12848 10.1021/ja507168t
77. Boersma, M. D.; Haase, H. S.; Peterson-Kaufman, K. J.; Lee, E. F.; Clarke, O. B.; Colman, P. M.; Smith, B. J.; Horne, W. S.; Fairlie, W. D.; Gellman, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 315 10.1021/ja207148m
78. Horne, W. S.; Johnson, L. M.; Ketas, T. J.; Klasse, P. J.; Lu, M.; Moore, J. P.; Gellman, S. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 14751 10.1073/pnas.0902663106
79. Harrison, R. S.; Shepherd, N. E.; Hoang, H. N.; Ruiz-Gomez, G.; Hill, T. A.; Driver, R. W.; Desai, V. S.; Young, P. R.; Abbenante, G.; Fairlie, D. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 11686 10.1073/pnas.1002498107
80. Sinclair, J. K. L.; Denton, E. V.; Schepartz, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11232 10.1021/ja504076t
81. Lao, B. B.; Grishagin, I.; Mesallati, H.; Brewer, T. F.; Olenyuk, B. Z.; Arora, P. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 7531 10.1073/pnas.1402393111
82. Lao, B. B.; Drew, K.; Guarracino, D. A.; Brewer, T. F.; Heindel, D. W.; Bonneau, R.; Arora, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7877 10.1021/ja502310r
83. Kushal, S.; Lao, B. B.; Henchey, L. K.; Dubey, R.; Mesallati, H.; Traaseth, N. J.; Olenyuk, B. Z.; Arora, P. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 15602 10.1073/pnas.1312473110
84. Walensky, L. D.; Bird, G. H. J. Med. Chem. 2014, 57, 6275 10.1021/jm4011675
85. Verdine, G. L.; Hilinski, G. J. Methods Enzymol. 2012, 503, 3 10.1016/B978-0-12-396962-0.00001-X
86. Burslem, G. M.; Kyle, H. F.; Breeze, A. L.; Edwards, T. A.; Nelson, A.; Warriner, S. L.; Wilson, A. J. ChemBioChem 2014, 15, 1083 10.1002/cbic.201400009
87. Cheng, P.-N.; Liu, C.; Zhao, M.; Eisenberg, D.; Nowick, J. S. Nat. Chem. 2012, 4, 927 10.1038/nchem.1433
88. Hammond, M. C.; Harris, B. Z.; Lim, W. A.; Bartlett, P. A. Chem. Biol. 2006, 13, 1247 10.1016/j.chembiol.2006.11.010
89. Zutshi, R.; Franciskovich, J.; Shultz, M.; Schweitzer, B.; Bishop, P.; Wilson, M.; Chmielewski, J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4841 10.1021/ja962496j
90. Huang, Z.; Zhang, M.; Burton, S. D.; Katsakhyan, L. N.; Ji, H. ACS Chem. Biol. 2014, 9, 193 10.1021/cb400795x
91. Reinert, Z. E.; Lengyel, G. A.; Horne, W. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12528 10.1021/ja405422v