| Автор | Dror, Ron O. |
| Автор | Pan, Albert C. |
| Автор | Arlow, Daniel H. |
| Автор | Shaw, David E. |
| Дата выпуска | 2011 |
| ISBN | 978-1-84973-183-6 |
| dc.description | A mounting body of evidence indicates that G-proteinâ coupled receptors (GPCRs), which represent the largest class of both human membrane proteins and drug targets, can interconvert between numerous conformational states with distinct intracellular signaling profiles. Molecular dynamics (MD) simulation represents a promising method for characterizing these states, their role in signal transduction, and the mechanisms by which drugs and endogenous ligands select among them. Dramatic increases in achievable simulation length and an explosion in the number of available GPCR crystal structures are beginning to remove the major obstacles that have hindered MD simulations of GPCRs in the past. Here, we summarize the factors determining the applicability of MD simulation to the study of GPCR conformational dynamics, provide a brief history of GPCR simulations, and discuss future prospects for using MD to elucidate the dynamical behavior of GPCRs as well as their interactions with ligands and intracellular signaling proteins. |
| Формат | application.pdf |
| Издатель | Royal Society of Chemistry |
| Название | Chapter 20. Probing the Conformational Dynamics of GPCRs with Molecular Dynamics Simulation |
| Тип | other |
| DOI | 10.1039/9781849733441-00384 |
| Print ISSN | 2041-3203 |
| Журнал | G Protein-Coupled Receptors: From Structure to Function |
| Первая страница | 384 |
| Последняя страница | 400 |
| Аффилиация | Dror Ron O.; D. E. Shaw Research |
| Аффилиация | Pan Albert C.; D. E. Shaw Research |
| Аффилиация | Arlow Daniel H.; D. E. Shaw Research |
| Аффилиация | Shaw David E.; D. E. Shaw Research; Center for Computational Biology and Bioinformatics |
| Библиографическая ссылка | B. K. Kobilka, X. Deupi, Trends Pharmacol. Sci., 2007, 28, 8, 397 |
| Библиографическая ссылка | M. P. Bokoch, Y. Zou, S. G. F. Rasmussen, C. W. Liu, R. Nygaard, D. M. Rosenbaum, J. J. Fung, H.-J. Choi, F. S. Thian, T. S. Kobilka, J. D. Puglisi, W. I. Weis, L. Pardo, R. S. Prosser, L. Mueller, B. K. Kobilka, Nature, 2010, 463, 7277, 108 |
| Библиографическая ссылка | R. O. Dror, M. Ã . Jensen, D. W. Borhani, D. E. Shaw, J. Gen. Physiol., 2010, 135, 6, 555 |
| Библиографическая ссылка | M. Biasini, V. Mariani, J. Haas, S. Scheuber, A. D. Schenk, T. Schwede, A. Philippsen, Bioinformatics, 2010, 26, 20, 2626 |
| Библиографическая ссылка | M. Michino, E. Abola, C. L. Brooks III, J. S. Dixon, J. Moult, R. C. Stevens, Nat. Rev. Drug Discovery, 2009, 8, 455 |
| Библиографическая ссылка | D. M. Rosenbaum, S. G. F. Rasmussen, B. K. Kobilka, Nature, 2009, 459, 7245, 356 |
| Библиографическая ссылка | K. Palczewski, T. Kumasaka, T. Hori, C. A. Behnke, H. Motoshima, B. A. Fox, I. Le Trong, D. C. Teller, T. Okada, R. E. Stenkamp, M. Yamamoto, M. Miyano, Science, 2000, 289, 5480, 739 |
| Библиографическая ссылка | S. G. F. Rasmussen, H.-J. Choi, D. M. Rosenbaum, T. S. Kobilka, F. S. Thian, P. C. Edwards, M. Burghammer, V. R. P. Ratnala, R. Sanishvili, R. F. Fischetti, G. F. X. Schertler, W. I. Weis, B. K. Kobilka, Nature, 2007, 450, 7168, 383 |
| Библиографическая ссылка | V. Cherezov, D. M. Rosenbaum, M. A. Hanson, S. G. F. Rasmussen, F. S. Thian, T. S. Kobilka, H. J. Choi, P. Kuhn, W. I. Weis, B. K. Kobilka, R. C. Stevens, Science, 2007, 318, 5854, 1258 |
| Библиографическая ссылка | T. Warne, M. J. Serrano-Vega, J. G. Baker, R. Moukhametzianov, P. C. Edwards, R. Henderson, A. G. W. Leslie, C. G. Tate, G. F. X. Schertler, Nature, 2008, 454, 7203, 486 |
| Библиографическая ссылка | V.-P. Jaakola, M. T. Griffith, M. A. Hanson, V. Cherezov, E. Y. T. Chien, J. R. Lane, A. P. Ijzerman, R. C. Stevens, Science, 2008, 322, 5905, 1211 |
| Библиографическая ссылка | M. Murakami, T. Kouyama, Nature, 2008, 453, 7193, 363 |
| Библиографическая ссылка | J. H. Park, P. Scheerer, K. P. Hofmann, H.-W. Choe, O. P. Ernst, Nature, 2008, 454, 7201, 183 |
| Библиографическая ссылка | P. Scheerer, J. H. Park, P. W. Hildebrand, Y. J. Kim, N. Krauà , H.-W. Choe, K. P. Hofmann, O. P. Ernst, Nature, 2008, 455, 7212, 497 |
| Библиографическая ссылка | M. J. Lohse, P. Hein, C. Hoffmann, V. O. Nikolaev, J.-P. Vilardaga, M. Bünemann, Br. J. Pharmacol., 2008, 153, S1, S125 |
| Библиографическая ссылка | K. Martinez-Mayorga, M. C. Pitman, A. Grossfield, S. E. Feller, M. F. Brown, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 51, 16502 |
| Библиографическая ссылка | J. A. McCammon, B. R. Gelin, M. Karplus, Nature, 1977, 267, 5612, 585 |
| Библиографическая ссылка | A. Li, V. Daggett, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1994, 91, 22, 10430 |
| Библиографическая ссылка | Y. Duan, P. A. Kollman, Science, 1998, 282, 5389, 740 |
| Библиографическая ссылка | P. L. Freddolino, F. Liu, M. Gruebele, K. Schulten, Biophys. J., 2008, 94, 10, L75 |
| Библиографическая ссылка | K. J. Bowers, R. O. Dror, D. E. Shaw, J. Comput. Phys., 2007, 221, 1, 303 |
| Библиографическая ссылка | B. Hess, C. Kutzner, D. van der Spoel, E. Lindahl, J. Chem. Theory Comput., 2008, 4, 3, 435 |
| Библиографическая ссылка | D. A. Case, T. E. Cheatham III, T. Darden, H. Gohlke, R. Luo, K. M. Merz Jr., A. Onufriev, C. Simmerling, B. Wang, R. Woods, J. Comput. Chem., 2005, 26, 16, 1668 |
| Библиографическая ссылка | D. E. Shaw, P. Maragakis, K. Lindorff-Larsen, S. Piana, R. O. Dror, M. P. Eastwood, J. A. Bank, J. M. Jumper, J. K. Salmon, Y. Shan, W. Wriggers, Science, 2010, 330, 6002, 341 |
| Библиографическая ссылка | B. Honig, M. Karplus, Nature, 1971, 229, 5286, 558 |
| Библиографическая ссылка | A. Warshel, Nature, 1976, 260, 5553, 679 |
| Библиографическая ссылка | D. Polli, P. Altoè, O. Weingart, K. M. Spillane, C. Manzoni, D. Brida, G. Tomasello, G. Orlandi, P. Kukura, R. A. Mathies, M. Garavelli, G. Cerullo, Nature, 2010, 467, 7314, 440 |
| Библиографическая ссылка | U. F. Röhrig, L. Guidoni, U. Rothlisberger, Biochemistry, 2002, 41, 35, 10799 |
| Библиографическая ссылка | J. Saam, E. Tajkhorshid, S. Hayashi, K. Schulten, Biophys. J., 2002, 83, 6, 3097 |
| Библиографическая ссылка | P. S. Crozier, M. J. Stevens, L. R. Forrest, T. B. Woolf, J. Mol. Biol., 2003, 333, 3, 493 |
| Библиографическая ссылка | U. F. Röhrig, L. Guidoni, A. Laio, I. Frank, U. Rothlisberger, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 47, 15328 |
| Библиографическая ссылка | T. Huber, A. V. Botelho, K. Beyer, M. F. Brown, Biophys. J., 2004, 86, 4, 2078 |
| Библиографическая ссылка | S. E. Feller, K. Gawrisch, T. B. Woolf, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 15, 4434 |
| Библиографическая ссылка | M. C. Pitman, A. Grossfield, F. Suits, S. E. Feller, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 13, 4576 |
| Библиографическая ссылка | A. Grossfield, S. E. Feller, M. C. Pitman, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2006, 103, 13, 4888 |
| Библиографическая ссылка | P.-W. Lau, A. Grossfield, S. E. Feller, M. C. Pitman, M. F. Brown, J. Mol. Biol., 2007, 372, 4, 906 |
| Библиографическая ссылка | V. Lemaître, P. Yeagle, A. Watts, Biochemistry, 2005, 44, 38, 12667 |
| Библиографическая ссылка | Y. Kong, M. Karplus, Structure, 2007, 15, 5, 611 |
| Библиографическая ссылка | A. Grossfield, M. C. Pitman, S. E. Feller, O. Soubias, K. Gawrisch, J. Mol. Biol., 2008, 381, 2, 478 |
| Библиографическая ссылка | M. Filizola, S. X. Wang, H. Weinstein, J. Comput.-Aided Mol. Des., 2006, 20, 7â 8, 405 |
| Библиографическая ссылка | A. CordomÃ, J. J. Perez, J. Biomol. Struct. Dyn., 2009, 27, 2, 127 |
| Библиографическая ссылка | M. Neri, S. Vanni, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, Biochemistry, 2010, 49, 23, 4827 |
| Библиографическая ссылка | S. Ahuja, V. Hornak, E. C. Y. Yan, N. Syrett, J. A. Goncalves, A. Hirshfeld, M. Ziliox, T. P. Sakmar, M. Sheves, P. J. Reeves, S. O. Smith, M. Eilers, Nat. Struct. Mol. Biol., 2009, 16, 2, 168 |
| Библиографическая ссылка | V. Hornak, S. Ahuja, M. Eilers, J. A. Goncalves, M. Sheves, P. J. Reeves, S. O. Smith, J. Mol. Biol., 2010, 396, 3, 510 |
| Библиографическая ссылка | P. Spijker, N. Vaidehi, P. L. Freddolino, P. A. J. Hilbers, W. A. Goddard III, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2006, 103, 13, 4882 |
| Библиографическая ссылка | L. Shi, G. Liapakis, R. Xu, F. Guarnieri, J. A. Ballesteros, J. A. Javitch, J. Biol. Chem., 2002, 277, 43, 40989 |
| Библиографическая ссылка | Y. Li, F. Zhu, N. Vaidehi, W. A. Goddard III, F. Sheinerman, S. Reiling, I. Morize, L. Mu, K. Harris, A. Ardati, A. Laoui, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 35, 10720 |
| Библиографическая ссылка | E. Marco, M. Foucaud, I. Langer, C. Escrieut, I. G. Tikhonova, D. Fourmy, J. Biol. Chem., 2007, 282, 39, 28779 |
| Библиографическая ссылка | D. P. Hurst, A. Grossfield, D. L. Lynch, S. Feller, T. D. Romo, K. Gawrisch, M. C. Pitman, P. H. Reggio, J. Biol. Chem., 2010, 285, 23, 17954 |
| Библиографическая ссылка | I. Visiers, J. A. Ballesteros, H. Weinstein, Methods Enzymol., 2002, 343, 329 |
| Библиографическая ссылка | L. Shi, J. A. Javitch, Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 2002, 42, 437 |
| Библиографическая ссылка | J. A. Javitch, D. Fu, G. Liapakis, J. Chen, J. Biol. Chem., 1997, 272, 30, 18546 |
| Библиографическая ссылка | D. M. Rosenbaum, V. Cherezov, M. A. Hanson, S. G. F. Rasmussen, F. S. Thian, T. S. Kobilka, H.-J. Choi, X.-J. Yao, W. I. Weis, R. C. Stevens, B. K. Kobilka, Science, 2007, 318, 5854, 1266 |
| Библиографическая ссылка | M. A. Hanson, V. Cherezov, M. T. Griffith, C. B. Roth, V.-P. Jaakola, E. Y. T. Chien, J. Velasquez, P. Kuhn, R. C. Stevens, Structure, 2008, 16, 6, 897 |
| Библиографическая ссылка | D. Wacker, G. Fenalti, M. A. Brown, V. Katritch, R. Abagyan, V. Cherezov, R. C. Stevens, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 33, 11443 |
| Библиографическая ссылка | E. Lyman, C. Higgs, B. Kim, D. Lupyan, J. C. Shelley, R. Farid, G. A. Voth, Structure, 2009, 17, 12, 1660 |
| Библиографическая ссылка | T. Huber, S. Menon, T. P. Sakmar, Biochemistry, 2008, 47, 42, 11013 |
| Библиографическая ссылка | T. Wang, Y. Duan, J. Mol. Biol, 2009, 392, 4, 1102 |
| Библиографическая ссылка | E. Jardón-Valadez, A.-N. Bondar, D. J. Tobias, Biophys. J., 2009, 96, 7, 2572 |
| Библиографическая ссылка | D. Provasi, J. M. Johnston, M. Filizola, Biochemistry, 2010, 49, 31, 6771 |
| Библиографическая ссылка | J. Selent, F. Sanz, M. Pastor, G. De Fabritiis, PLoS Comput. Biol., 2010, 6, 8, e100884 |
| Библиографическая ссылка | R. O. Dror, D. H. Arlow, D. W. Borhani, M. Ã . Jensen, S. Piana, D. E. Shaw, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2009, 106, 12, 4689 |
| Библиографическая ссылка | S. Vanni, M. Neri, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, Biochemistry, 2009, 48, 22, 4789 |
| Библиографическая ссылка | S. Vanni, M. Neri, I. Tavernelli, U. Rothlisberger, J. Mol. Biol., 2010, 397, 5, 1339 |
| Библиографическая ссылка | T. D. Romo, A. Grossfield, M. C. Pitman, Biophys. J., 2010, 98, 1, 76 |
| Библиографическая ссылка | B. Jójárt, R. Kiss, B. Viskolcz, I. Kolossváry, G. M. Keserű, J. Phys. Chem. Lett., 2010, 1, 6, 1008 |
| Библиографическая ссылка | R. J. Lefkowitz, J.-P. Sun, A. K. Shukla, Nat. Biotechnol., 2008, 26, 2, 189 |
| Библиографическая ссылка | J. Li, P. C. Edwards, M. Burghammer, C. Villa, G. F. X. Schertler, J. Mol. Biol., 2004, 343, 5, 1409 |
| Библиографическая ссылка | J. A. Ballesteros, A. D. Jensen, G. Liapakis, S. G. F. Rasmussen, L. Shi, U. Gether, J. A. Javitch, J. Biol. Chem., 2001, 276, 31, 29171 |
| Библиографическая ссылка | Z.-G. Gao, K. A. Jacobson, Drug Discovery Today, 2006, 11, 5/6, 191 |
| Библиографическая ссылка | J. D. Urban, W. P. Clarke, M. von Zastrow, D. E. Nichols, B. Kobilka, H. Weinstein, J. A. Javitch, B. L. Roth, A. Christopoulos, P. M. Sexton, K. J. Miller, M. Spedding, R. B. Mailman, J. Pharmacol. Exp. Ther., 2007, 320, 1, 1 |
| Библиографическая ссылка | T. Yarnitzky, A. Levit, M. Y. Niv, Curr. Opin. Drug Discovery Dev., 2010, 13, 3, 317 |
| Библиографическая ссылка | R. B. Best, G. Hummer, J. Phys. Chem. B., 2009, 113, 26, 9004 |
| Библиографическая ссылка | K. Lindorff-Larsen, S. Piana, K. Palmo, P. Maragakis, J. L. Klepeis, R. O. Dror, D. E. Shaw, Proteins: Struct., Funct., Bioinf., 2010, 78, 8, 1950 |
| Библиографическая ссылка | J. B. Klauda, R. M. Venable, J. A. Freites, J. W. Oâ Connor, D. J. Tobias, C. Mondragon-Ramirez, I. Vorobyov, A. D. MacKerell Jr., R. W. Pastor, J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 23, 7830 |
| Библиографическая ссылка | J. Mongan, D. A. Case, Curr. Opin. Struct. Biol., 2005, 15, 2, 157 |
| Библиографическая ссылка | H. M. Senn, W. Thiel, Angew. Chem., Int. Ed. Engl., 2009, 48, 7, 1198 |
| Библиографическая ссылка | X. Periole, T. Huber, S.-J. Marrink, T. P. Sakmar, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 33, 10126 |
| Библиографическая ссылка | B. Isin, K. Schulten, E. Tajkhorshid, I. Bahar, Biophys. J., 2008, 95, 2, 789 |
