Ukr.Biochem.J. 2013; Том 85, № 5, вересень-жовтень, c. 73-80

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj85.05.073

Аналіз конформаційної рухливості петлі 110-120 протеїнтирозинфосфатази 1B

13.04.2016   Без категорії   No comments

В. Ю. Танчук, В. О. Танін, А. І. Вовк

Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, Київ;
e-mail: v_tanchuk@yahoo.com; vovk@bpci.kiev.ua

Конформації каталітичного центру протеїнтирозинфосфатази 1B (PTP1B) та оточуючих петель відіграють важливу роль у каталізі й інгібуванні ензиму. 98 конформацій з 88 PDB файлів, які представлено PTP1B із різними лігандами, проаналізовано з метою дослідження особливостей рухливості петлі 110-120 та її окремих залишків. Відмінності виявлено за допомогою спеціального програмного забезпечення, яке проводить багаторазове порівняння обраних частин PDB файлів. Конформації було розподілено на 6 кластерів. Виявлено, що петля, яка сформована залишками 110-120, може бути охарактеризована чотирма основними положеннями. Вона характеризується, переважно, основною конформацією і зберігає її під час руху WPD петлі. Три інші конформації є стабільними у разі закритої WPD петлі та, ймовірно, є вірогіднішими для РТР1В із субодиничною структурою.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Alonso A, Sasin J, Bottini N, Friedberg I, Friedberg I, Osterman A, Godzik A, Hunter T, Dixon J, Mustelin T. Protein tyrosine phosphatases in the human genome. Cell. 2004 Jun 11;117(6):699-711. Review. PubMed, CrossRef
  2. Tabernero L, Aricescu AR, Jones EY, Szedlacsek SE. Protein tyrosine phosphatases: structure-function relationships. FEBS J. 2008 Mar;275(5):867-82. Review. PubMed, CrossRef
  3. Kasibhatla B, Wos J, Peters KG. Targeting protein tyrosine phosphatase to enhance insulin action for the potential treatment of diabetes. Curr Opin Investig Drugs. 2007 Oct;8(10):805-13. Review. PubMed
  4. Koren S, Fantus IG. Inhibition of the protein tyrosine phosphatase PTP1B: potential therapy for obesity, insulin resistance and type-2 diabetes mellitus. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2007 Dec;21(4):621-40. Review. PubMed, CrossRef
  5. Vintonyak VV, Antonchick AP, Rauh D, Waldmann H. The therapeutic potential of phosphatase inhibitors. Curr Opin Chem Biol. 2009 Jun;13(3):272-83. Review. PubMed, CrossRef
  6. Zhang S, Zhang ZY. PTP1B as a drug target: recent developments in PTP1B inhibitor discovery. Drug Discov Today. 2007 May;12(9-10):373-81. Review. PubMed,  CrossRef
  7. Zhang ZY. Functional studies of protein tyrosine phosphatases with chemical approaches. Biochim Biophys Acta. 2005 Dec 30;1754(1-2):100-7.  PubMed, CrossRef
  8. Tautz L, Mustelin T. Strategies for developing protein tyrosine phosphatase inhibitors. Methods. 2007 Jul;42(3):250-60. PubMed, CrossRef
  9. Hu X. In silico modeling of protein tyrosine phosphatase 1B inhibitors with cellular activity. Bioorg Med Chem Lett. 2006 Dec 15;16(24):6321-7. PubMed, CrossRef
  10. Saxena AK, Pandey G, Gupta S, Singh AB, Srivastava AK. Synthesis of protein tyrosine phosphatase 1B inhibitors: model validation and docking studies. Bioorg Med Chem Lett. 2009 Apr 15;19(8):2320-3. PubMed, CrossRef
  11. Kurkcuoglu Z, Bakan A, Kocaman D, Bahar I, Doruker P. Coupling between catalytic loop motions and enzyme global dynamics. PLoS Comput Biol. 2012;8(9):e1002705. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Wang JF, Gong K, Wei DQ, Li YX, Chou KC. Molecular dynamics studies on the interactions of PTP1B with inhibitors: from the first phosphate-binding site to the second one. Protein Eng Des Sel. 2009 Jun;22(6):349-55. PubMed, CrossRef
  13. Bernstein FC, Koetzle TF, Williams GJ, Meyer EF Jr, Brice MD, Rodgers JR, Kennard O, Shimanouchi T, Tasumi M. The Protein Data Bank: a computer-based archival file for macromolecular structures. J Mol Biol. 1977 May 25;112(3):535-42. PubMed, CrossRef
  14. Tanchuk VY, Tanin VO, Vovk AI. Classification of binding site conformations of protein tyrosine phosphatase 1B. Chem Biol Drug Des. 2012 Jul;80(1):121-8. PubMed, CrossRef
  15. Kamerlin SC, Rucker R, Boresch S. A targeted molecular dynamics study of WPD loop movement in PTP1B. Biochem Biophys Res Commun. 2006 Jul 7;345(3):1161-6. PubMed, CrossRef
  16. Asante-Appiah E, Patel S, Desponts C, Taylor JM, Lau C, Dufresne C, Therien M, Friesen R, Becker JW, Leblanc Y, Kennedy BP, Scapin G. Conformation-assisted inhibition of protein-tyrosine phosphatase-1B elicits inhibitor selectivity over T-cell protein-tyrosine phosphatase. J Biol Chem. 2006 Mar 24;281(12):8010-5. Epub 2006 Jan 6.
    PubMed, CrossRef
  17. Scapin G, Patel SB, Becker JW, Wang Q, Desponts C, Waddleton D, Skorey K, Cromlish W, Bayly C, Therien M, Gauthier JY, Li CS, Lau CK, Ramachandran C, Kennedy BP, Asante-Appiah E. The structural basis for the selectivity of benzotriazole inhibitors of PTP1B. Biochemistry. 2003 Oct 7;42(39):11451-9. PubMed, CrossRef
  18.  Guex N, Peitsch MC. SWISS-MODEL and the Swiss-PdbViewer: an environment for comparative protein modeling. Electrophoresis. 1997 Dec;18(15):2714-23. PubMed, CrossRef
  19. Wallace AC, Laskowski RA, Thornton JM. LIGPLOT: a program to generate schematic diagrams of protein-ligand interactions. Protein Eng. 1995 Feb;8(2):127-34. PubMed,  CrossRef
  20. Peters GH, Frimurer TM, Andersen JN, Olsen OH. Molecular dynamics simulations of protein-tyrosine phosphatase 1B. I. ligand-induced changes in the protein motions. Biophys J. 1999 Jul;77(1):505-15. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  21. Sun JP, Fedorov AA, Lee SY, Guo XL, Shen K, Lawrence DS, Almo SC, Zhang ZY. Crystal structure of PTP1B complexed with a potent and selective bidentate inhibitor. J Biol Chem. 2003 Apr 4;278(14):12406-14. PubMed, CrossRef
  22. Liu S, Zeng LF, Wu L, Yu X, Xue T, Gunawan AM, Long YQ, Zhang ZY. Targeting inactive enzyme conformation: aryl diketoacid derivatives as a new class of PTP1B inhibitors. J Am Chem Soc. 2008 Dec 17;130(50):17075-84. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Anderie I, Schulz I, Schmid A. Characterization of the C-terminal ER membrane anchor of PTP1B. Exp Cell Res. 2007 Sep 10;313(15):3189-97. PubMed,  CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.