Strategies for target identification of antimicrobial natural products

Natural Product Reports

Volumn 33, Issue 5, 2016, Pages 668-680

  Farha, Maya A ^a   Brown, Eric D ^a  

^a MCMASTER UNIVERSITY   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIINFECTIVE AGENT; BIOLOGICAL PRODUCT;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; DRUG DEVELOPMENT; GENOMICS;

ANTI-BACTERIAL AGENTS; BIOLOGICAL PRODUCTS; DRUG DISCOVERY; GENOMICS; MOLECULAR STRUCTURE;

EID: 84973442650     PISSN: 02650568     EISSN: 14604752     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5np00127g     Document Type: Review

References (100)

1. D. J. Newman G. M. Cragg J. Nat. Prod. 2012 75 311 335
2. M. J. Stone D. H. Williams Mol. Microbiol. 1992 6 29 34
3. J. W. Li J. C. Vederas Science 2009 325 161 165
4. O. Potterat M. Hamburger Nat. Prod. Rep. 2013 30 546 564
5. F. Hufsky K. Scheubert S. Bocker Nat. Prod. Rep. 2014 31 807 817
6. A. F. Tawfike C. Viegelmann R. Edrada-Ebel Methods Mol. Biol. 2013 1055 227 244
7. L. L. Silver Clin. Microbiol. Rev. 2011 24 71 109
8. M. Schenone V. Dancik B. K. Wagner P. A. Clemons Nat. Chem. Biol. 2013 9 232 240
9. A. L. Harvey R. Edrada-Ebel R. J. Quinn Nat. Rev. Drug Discovery 2015 14 111 129
10. A. Telenti P. Imboden F. Marchesi D. Lowrie S. Cole M. J. Colston L. Matter K. Schopfer T. Bodmer Lancet 1993 341 647 650
11. M. Fujimoto-Nakamura H. Ito Y. Oyamada T. Nishino J. Yamagishi Antimicrob. Agents Chemother. 2005 49 3810 3815
12. P. Cuatrecasas M. Wilchek C. B. Anfinsen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1968 61 636 643
13. M. L. Cunningham B. P. Kwan K. J. Nelson D. C. Bensen K. J. Shaw J. Biomol. Screening 2013 18 1018 1026
14. P. Canepari M. Boaretti M. M. Lleo G. Satta Antimicrob. Agents Chemother. 1990 34 1220 1226
15. M. P. Singh P. J. Petersen N. V. Jacobus W. M. Maiese M. Greenstein D. A. Steinberg Antimicrob. Agents Chemother. 1994 38 1808 1812
16. B. Oliva W. M. Maiese M. Greenstein D. B. Borders I. Chopra J. Antimicrob. Chemother. 1993 32 817 830
17. M. L. Metzker Nat. Rev. Genet. 2010 11 31 46
18. R. C. Hartkoorn C. Sala J. Neres F. Pojer S. Magnet R. Mukherjee S. Uplekar S. Boy-Rottger K. H. Altmann S. T. Cole EMBO Mol. Med. 2012 4 1032 1042
19. Z. Feng D. Chakraborty S. B. Dewell B. V. Reddy S. F. Brady J. Am. Chem. Soc. 2012 134 2981 2987
20. M. J. Pucci J. J. Bronson J. F. Barrett K. L. DenBleyker L. F. Discotto J. C. Fung-Tomc Y. Ueda Antimicrob. Agents Chemother. 2004 48 3697 3701
21. P. A. Smith T. C. Roberts F. E. Romesberg Chem. Biol. 2010 17 1223 1231
22. P. Kulanthaivel A. J. Kreuzman M. A. Strege M. D. Belvo T. A. Smitka M. Clemens J. R. Swartling K. L. Minton F. Zheng E. L. Angleton D. Mullen L. N. Jungheim V. J. Klimkowski T. I. Nicas R. C. Thompson S. B. Peng J. Biol. Chem. 2004 279 36250 36258
23. H. Nikaido Semin. Cell Dev. Biol. 2001 12 215 223
24. X. Z. Li H. Nikaido Drugs 2009 69 1555 1623
25. S. E. Ong X. Li M. Schenone S. L. Schreiber S. A. Carr Methods Mol. Biol. 2012 803 129 140
26. S. E. Ong M. Schenone A. A. Margolin X. Li K. Do M. K. Doud D. R. Mani L. Kuai X. Wang J. L. Wood N. J. Tolliday A. N. Koehler L. A. Marcaurelle T. R. Golub R. J. Gould S. L. Schreiber S. A. Carr Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 4617 4622
27. W. Zheng G. Li X. Li Arch. Pharmacal Res. 2015 38 1661 1685
28. R. Sinha Roy P. Yang S. Kodali Y. Xiong R. M. Kim P. R. Griffin H. R. Onishi J. Kohler L. L. Silver K. Chapman Chem. Biol. 2001 8 1095 1106
29. L. Chen D. Walker B. Sun Y. Hu S. Walker D. Kahne Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 5658 5663
30. J. Eirich R. Orth S. A. Sieber J. Am. Chem. Soc. 2011 133 12144 12153
31. K. Koteva H. J. Hong X. D. Wang I. Nazi D. Hughes M. J. Naldrett M. J. Buttner G. D. Wright Nat. Chem. Biol. 2010 6 327 329
32. S. Sato A. Murata T. Shirakawa M. Uesugi Chem. Biol. 2010 17 616 623
33. A. Cotsonas King and L. Wu, Current protocols in pharmacology/editorial board, ed., S. J. Enna, 2009, ch. 13, unit 13A 17
34. L. L. Ling T. Schneider A. J. Peoples A. L. Spoering I. Engels B. P. Conlon A. Mueller T. F. Schaberle D. E. Hughes S. Epstein M. Jones L. Lazarides V. A. Steadman D. R. Cohen C. R. Felix K. A. Fetterman W. P. Millett A. G. Nitti A. M. Zullo C. Chen K. Lewis Nature 2015 517 455 459
35. J. H. Nah H. J. Kim H. N. Lee M. J. Lee S. S. Choi E. S. Kim BioMed Res. Int. 2013 2013 549737
36. J. A. Kalaitzis Methods Mol. Biol. 2013 1055 171 189
37. T. Roemer J. Davies G. Giaever C. Nislow Nat. Chem. Biol. 2012 8 46 56
38. R. Pathania S. Zlitni C. Barker R. Das D. A. Gerritsma J. Lebert E. Awuah G. Melacini F. A. Capretta E. D. Brown Nat. Chem. Biol. 2009 5 849 856
39. X. Li M. Zolli-Juran J. D. Cechetto D. M. Daigle G. D. Wright E. D. Brown Chem. Biol. 2004 11 1423 1430
40. J. A. DeVito J. A. Mills V. G. Liu A. Agarwal C. F. Sizemore Z. Yao D. M. Stoughton M. G. Cappiello M. D. Barbosa L. A. Foster D. L. Pompliano Nat. Biotechnol. 2002 20 478 483
41. R. A. Forsyth R. J. Haselbeck K. L. Ohlsen R. T. Yamamoto H. Xu J. D. Trawick D. Wall L. Wang V. Brown-Driver J. M. Froelich K. G. C. P. King M. McCarthy C. Malone B. Misiner D. Robbins Z. Tan Z. Y. Zhu Zy G. Carr D. A. Mosca C. Zamudio J. G. Foulkes J. W. Zyskind Mol. Microbiol. 2002 43 1387 1400
42. S. D. Patil R. Sharma S. Srivastava N. K. Navani R. Pathania PLoS One 2013 8 e57370
43. E. A. Winzeler D. D. Shoemaker A. Astromoff H. Liang K. Anderson B. Andre R. Bangham R. Benito J. D. Boeke H. Bussey A. M. Chu C. Connelly K. Davis F. Dietrich S. W. Dow M. El Bakkoury F. Foury S. H. Friend E. Gentalen G. Giaever J. H. Hegemann T. Jones M. Laub H. Liao N. Liebundguth D. J. Lockhart A. Lucau-Danila M. Lussier N. M'Rabet P. Menard M. Mittmann C. Pai C. Rebischung J. L. Revuelta L. Riles C. J. Roberts P. Ross-MacDonald B. Scherens M. Snyder S. Sookhai-Mahadeo R. K. Storms S. Veronneau M. Voet G. Volckaert T. R. Ward R. Wysocki G. S. Yen K. Yu K. Zimmermann P. Philippsen M. Johnston R. W. Davis Science 1999 285 901 906
44. R. G. Donald S. Skwish R. A. Forsyth J. W. Anderson T. Zhong C. Burns S. Lee X. Meng L. LoCastro L. W. Jarantow J. Martin S. H. Lee I. Taylor D. Robbins C. Malone L. Wang C. S. Zamudio P. J. Youngman J. W. Phillips Chem. Biol. 2009 16 826 836
45. H. H. Xu J. D. Trawick R. J. Haselbeck R. A. Forsyth R. T. Yamamoto R. Archer J. Patterson M. Allen J. M. Froelich I. Taylor D. Nakaji R. Maile G. C. Kedar M. Pilcher V. Brown-Driver M. McCarthy A. Files D. Robbins P. King S. Sillaots C. Malone C. S. Zamudio T. Roemer L. Wang P. J. Youngman D. Wall Antimicrob. Agents Chemother. 2010 54 3659 3670
46. M. Kitagawa T. Ara M. Arifuzzaman T. Ioka-Nakamichi E. Inamoto H. Toyonaga H. Mori DNA Res. 2005 12 291 299
47. T. Baba T. Ara M. Hasegawa Y. Takai Y. Okumura M. Baba K. A. Datsenko M. Tomita B. L. Wanner H. Mori Mol. Syst. Biol. 2006 2 2006.0008
48. J. Labaer Q. Qiu A. Anumanthan W. Mar D. Zuo T. V. Murthy H. Taycher A. Halleck E. Hainsworth S. Lory L. Brizuela Genome Res. 2004 14 2190 2200
49. N. T. Liberati J. M. Urbach S. Miyata D. G. Lee E. Drenkard G. Wu J. Villanueva T. Wei F. M. Ausubel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 2833 2838
50. Y. Xiao K. Gerth R. Muller D. Wall Antimicrob. Agents Chemother. 2012 56 2014 2021
51. D. D. Shoemaker D. A. Lashkari D. Morris M. Mittmann R. W. Davis Nat. Genet. 1996 14 450 456
52. G. Giaever A. M. Chu L. Ni C. Connelly L. Riles S. Veronneau S. Dow A. Lucau-Danila K. Anderson B. Andre A. P. Arkin A. Astromoff M. El-Bakkoury R. Bangham R. Benito S. Brachat S. Campanaro M. Curtiss K. Davis A. Deutschbauer K. D. Entian P. Flaherty F. Foury D. J. Garfinkel M. Gerstein D. Gotte U. Guldener J. H. Hegemann S. Hempel Z. Herman D. F. Jaramillo D. E. Kelly S. L. Kelly P. Kotter D. LaBonte D. C. Lamb N. Lan H. Liang H. Liao L. Liu C. Luo M. Lussier R. Mao P. Menard S. L. Ooi J. L. Revuelta C. J. Roberts M. Rose P. Ross-Macdonald B. Scherens G. Schimmack B. Shafer D. D. Shoemaker S. Sookhai-Mahadeo R. K. Storms J. N. Strathern G. Valle M. Voet G. Volckaert C. Y. Wang T. R. Ward J. Wilhelmy E. A. Winzeler Y. Yang G. Yen E. Youngman K. Yu H. Bussey J. D. Boeke M. Snyder P. Philippsen R. W. Davis M. Johnston Nature 2002 418 387 391
53. S. E. Pierce R. W. Davis C. Nislow G. Giaever Nat. Protoc. 2007 2 2958 2974
54. A. M. Smith L. E. Heisler J. Mellor F. Kaper M. J. Thompson M. Chee F. P. Roth G. Giaever C. Nislow Genome Res. 2009 19 1836 1842
55. T. Roemer D. Xu S. B. Singh C. A. Parish G. Harris H. Wang J. E. Davies G. F. Bills Chem. Biol. 2011 18 148 164
56. B. Jiang D. Xu J. Allocco C. Parish J. Davison K. Veillette S. Sillaots W. Hu R. Rodriguez-Suarez S. Trosok L. Zhang Y. Li F. Rahkhoodaee T. Ransom N. Martel H. Wang D. Gauvin J. Wiltsie D. Wisniewski S. Salowe J. N. Kahn M. J. Hsu R. Giacobbe G. Abruzzo A. Flattery C. Gill P. Youngman K. Wilson G. Bills G. Platas F. Pelaez M. T. Diez S. Kauffman J. Becker G. Harris P. Liberator T. Roemer Chem. Biol. 2008 15 363 374
57. D. Overy K. Calati J. N. Kahn M. J. Hsu J. Martin J. Collado T. Roemer G. Harris C. A. Parish Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009 19 1224 1227
58. G. C. Adam C. A. Parish D. Wisniewski J. Meng M. Liu K. Calati B. D. Stein J. Athanasopoulos P. Liberator T. Roemer G. Harris K. T. Chapman J. Am. Chem. Soc. 2008 130 16704 16710
59. A. G. Therien J. L. Huber K. E. Wilson P. Beaulieu A. Caron D. Claveau K. Deschamps R. G. Donald A. M. Galgoci M. Gallant X. Gu N. J. Kevin J. Lafleur P. S. Leavitt C. Lebeau-Jacob S. S. Lee M. M. Lin A. A. Michels A. M. Ogawa R. E. Painter C. A. Parish Y. W. Park L. Benton-Perdomo M. Petcu J. W. Phillips M. A. Powles K. I. Skorey J. Tam C. M. Tan K. Young S. Wong S. T. Waddell L. Miesel Antimicrob. Agents Chemother. 2012 56 4662 4670
60. S. R. Collins A. Roguev N. J. Krogan Methods Enzymol. 2010 470 205 231
61. A. Baryshnikova M. Costanzo Y. Kim H. Ding J. Koh K. Toufighi J. Y. Youn J. Ou B. J. San Luis S. Bandyopadhyay M. Hibbs D. Hess A. C. Gingras G. D. Bader O. G. Troyanskaya G. W. Brown B. Andrews C. Boone C. L. Myers Nat. Methods 2010 7 1017 1024
62. O. Wagih M. Usaj A. Baryshnikova B. VanderSluis E. Kuzmin M. Costanzo C. L. Myers B. J. Andrews C. M. Boone L. Parts Nucleic Acids Res. 2013 41 W591 W596
63. G. J. Bean P. A. Jaeger S. Bahr T. Ideker PLoS One 2014 9 e85177
64. A. B. Parsons A. Lopez I. E. Givoni D. E. Williams C. A. Gray J. Porter G. Chua R. Sopko R. L. Brost C. H. Ho J. Wang T. Ketela C. Brenner J. A. Brill G. E. Fernandez T. C. Lorenz G. S. Payne S. Ishihara Y. Ohya B. Andrews T. R. Hughes B. J. Frey T. R. Graham R. J. Andersen C. Boone Cell 2006 126 611 625
65. J. W. Phillips M. A. Goetz S. K. Smith D. L. Zink J. Polishook R. Onishi S. Salowe J. Wiltsie J. Allocco J. Sigmund K. Dorso S. Lee S. Skwish M. de la Cruz J. Martin F. Vicente O. Genilloud J. Lu R. E. Painter K. Young K. Overbye R. G. Donald S. B. Singh Chem. Biol. 2011 18 955 965
66. C. Freiberg H. P. Fischer N. A. Brunner Antimicrob. Agents Chemother. 2005 49 749 759
67. M. A. Farha E. D. Brown Chem. Biol. 2010 17 852 862
68. M. A. Farha A. Leung E. W. Sewell M. A. D'Elia S. E. Allison L. Ejim P. M. Pereira M. G. Pinho G. D. Wright E. D. Brown ACS Chem. Biol. 2013 8 226 233
69. P. Yeh A. I. Tschumi R. Kishony Nat. Genet. 2006 38 489 494
70. P. Nonejuie M. Burkart K. Pogliano J. Pogliano Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 16169 16174
71. W. R. Wong A. G. Oliver R. G. Linington Chem. Biol. 2012 19 1483 1495
72. D. J. Payne M. N. Gwynn D. J. Holmes D. L. Pompliano Nat. Rev. Drug Discovery 2007 6 29 40
73. J. Wang A. Galgoci S. Kodali K. B. Herath H. Jayasuriya K. Dorso F. Vicente A. Gonzalez D. Cully D. Bramhill S. Singh J. Biol. Chem. 2003 278 44424 44428
74. R. Murakami Y. Fujita M. Kizuka T. Kagawa Y. Muramatsu S. Miyakoshi T. Takatsu M. Inukai J. Antibiot. 2007 60 690 695
75. R. Murakami Y. Fujita M. Kizuka T. Kagawa Y. Muramatsu S. Miyakoshi T. Takatsu M. Inukai J. Antibiot. 2008 61 537 544
76. R. Murakami Y. Muramatsu E. Minami K. Masuda Y. Sakaida S. Endo T. Suzuki O. Ishida T. Takatsu S. Miyakoshi M. Inukai F. Isono J. Antibiot. 2009 62 153 158
77. L. Brandi J. Dresios C. O. Gualerzi Methods Mol. Med. 2008 142 87 105
78. L. Brandi A. Fabbretti A. La Teana M. Abbondi D. Losi S. Donadio C. O. Gualerzi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 39 44
79. S. I. Maffioli A. Fabbretti L. Brandi A. Savelsbergh P. Monciardini M. Abbondi R. Rossi S. Donadio C. O. Gualerzi ACS Chem. Biol. 2013 8 1939 1946
80. A. Tripathi M. M. Schofield G. E. Chlipala P. J. Schultz I. Yim S. A. Newmister T. D. Nusca J. B. Scaglione P. C. Hanna G. Tamayo-Castillo D. H. Sherman J. Am. Chem. Soc. 2014 136 1579 1586
81. D. M. Livermore J. Antimicrob. Chemother. 2011 66 1941 1944
82. M. A. Farha E. D. Brown Ann. N. Y. Acad. Sci. 2015 1354 54 66
83. J. Lederberg Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1956 42 574 577
84. H. H. Gadebusch E. O. Stapley S. B. Zimmerman Crit. Rev. Biotechnol. 1992 12 225 243
85. S. Donadio L. Carrano L. Brandi S. Serina A. Soffientini E. Raimondi N. Montanini M. Sosio C. O. Gualerzi J. Biotechnol. 2002 99 175 185
86. G. Navarro A. T. Cheng K. C. Peach W. M. Bray V. S. Bernan F. H. Yildiz R. G. Linington Antimicrob. Agents Chemother. 2014 58 1092 1099
87. J. Wang S. M. Soisson K. Young W. Shoop S. Kodali A. Galgoci R. Painter G. Parthasarathy Y. S. Tang R. Cummings S. Ha K. Dorso M. Motyl H. Jayasuriya J. Ondeyka K. Herath C. Zhang L. Hernandez J. Allocco A. Basilio J. R. Tormo O. Genilloud F. Vicente F. Pelaez L. Colwell S. H. Lee B. Michael T. Felcetto C. Gill L. L. Silver J. D. Hermes K. Bartizal J. Barrett D. Schmatz J. W. Becker D. Cully S. B. Singh Nature 2006 441 358 361
88. C. Zhang J. Occi P. Masurekar J. F. Barrett D. L. Zink S. Smith R. Onishi S. Ha O. Salazar O. Genilloud A. Basilio F. Vicente C. Gill E. J. Hickey K. Dorso M. Motyl S. B. Singh J. Am. Chem. Soc. 2008 130 12102 12110
89. S. B. Singh D. L. Zink K. Dorso M. Motyl O. Salazar A. Basilio F. Vicente K. M. Byrne S. Ha O. Genilloud J. Nat. Prod. 2009 72 345 352
90. K. Young H. Jayasuriya J. G. Ondeyka K. Herath C. Zhang S. Kodali A. Galgoci R. Painter V. Brown-Driver R. Yamamoto L. L. Silver Y. Zheng J. I. Ventura J. Sigmund S. Ha A. Basilio F. Vicente J. R. Tormo F. Pelaez P. Youngman D. Cully J. F. Barrett D. Schmatz S. B. Singh J. Wang Antimicrob. Agents Chemother. 2006 50 519 526
91. M. P. Singh M. Greenstein J. Microbiol. Methods 2006 65 32 37
92. A. Urban S. Eckermann B. Fast S. Metzger M. Gehling K. Ziegelbauer H. Rubsamen-Waigmann C. Freiberg Appl. Environ. Microbiol. 2007 73 6436 6443
93. P. Ymele-Leki S. Cao J. Sharp K. G. Lambert A. J. McAdam R. N. Husson G. Tamayo J. Clardy P. I. Watnick PLoS One 2012 7 e31307
94. K. C. Fahnoe M. E. Flanagan G. Gibson V. Shanmugasundaram Y. Che A. P. Tomaras PLoS One 2012 7 e51732
95. S. Zlitni L. F. Ferruccio E. D. Brown Nat. Chem. Biol. 2013 9 796 804
96. P. Murima J. D. McKinney K. Pethe Chem. Biol. 2014 21 1423 1432
97. D. B. Pedrolli F. Jankowitsch J. Schwarz S. Langer S. Nakanishi E. Frei M. Mack Curr. Pharm. Des. 2013 19 2552 2560
98. R. van der Westhuyzen J. C. Hammons J. L. Meier S. Dahesh W. J. Moolman S. C. Pelly V. Nizet M. D. Burkart E. Strauss Chem. Biol. 2012 19 559 571
99. M. A. Farha T. L. Czarny C. L. Myers L. J. Worrall S. French D. G. Conrady Y. Wang E. Oldfield N. C. Strynadka E. D. Brown Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015 112 11048 11053
100. A. M. King S. A. Reid-Yu W. Wang D. T. King G. De Pascale N. C. Strynadka T. R. Walsh B. K. Coombes G. D. Wright Nature 2014 510 503 506