Summary
Detta protokoll använder ett biomolekylärt simuleringspaket och beskriver molekyldynamikmetoden (MD) för modellering av kaspaset av vild typ och dess mutanta former. MD-metoden gör det möjligt att bedöma den dynamiska utvecklingen av caspasestrukturen och den potentiella effekten av mutationer eller post-translationella modifieringar.
Abstract
Apoptos är en typ av programmerad celldöd som eliminerar skadade celler och kontrollerar utvecklingen och vävnadshomeostasen hos flercelliga organismer. Caspaser, en familj av cysteinproteaser, spelar en nyckelroll vid initiering och avrättning av apoptos. Mognaden av caspaser och deras aktivitet finjusteras av post-translationella modifieringar på ett mycket dynamiskt sätt. För att bedöma effekten av post-translationella förändringar muteras potentiella platser rutinmässigt med rester som är beständiga för eventuella modifieringar. Till exempel ersätts serinresten med alanin eller asparaginsyra. Sådana substitutioner kan emellertid förändra den kaspasaktiva platsens konformation, vilket leder till störningar i katalytisk aktivitet och cellulära funktioner. Dessutom kan mutationer av andra aminosyrarester som ligger i kritiska positioner också bryta strukturen och funktionerna hos kaspaser och leda till apoptosstörning. För att undvika svårigheterna med att använda muterade rester kan molekylära modelleringsmetoder lätt tillämpas för att uppskatta den potentiella effekten av aminosyrasubstitutioner på kaspasstrukturen. Detta protokoll tillåter modellering av både kaspaset av vildtyp och dess mutanta former med det biomolekylära simuleringspaketet (Amber) och superdatoranläggningar för att testa effekten av mutationer på proteinstrukturen och funktionen.
Introduction
Apoptos är en av de mest studerade cellulära processerna som reglerar morfogenesen och vävnadshomeostasen hos flercelliga organismer. Apoptos kan initieras av ett brett spektrum av yttre eller inre stimuli, såsom aktivering av dödsreceptorer, störningar i cellcykelsignalerna, DNA-skador, endoplasmatisk retikulum (ER) stress och olika bakteriella och virusinfektioner1. Caspaserna - viktiga apoptotiska spelare - klassificeras vanligtvis i två grupper: initiatorer (caspase-2, caspase-8, caspase-9 och caspase-10) och effektorer (caspase-3, caspase-6 och caspase-7), beroende på deras domänstruktur och platsen i caspase-kaskaden 2,3. Vid celldödssignaler interagerar initiatorkaspaserna med adaptermolekyler som underlättar närhetsinducerad dimerisering och autoprocessing för att bilda ett aktivt enzym. Effektorkaspaserna aktiveras genom klyvning av initiatorkaspaser och utför nedströms exekveringssteg genom att klyva flera cellulära substrat4.
Mognaden och funktionen hos initiator- och effektorkaspaserna regleras av ett stort antal olika intracellulära mekanismer, bland vilka den post-translationella modifieringen spelar en oumbärlig roll vid celldödsmodulering5. Tillsatsen av modifierande grupper (fosforylering, nitrosylering, metylering eller acetylering) eller proteiner (ubiquitination eller SUMOylation) förändrar den enzymatiska aktiviteten hos caspaser eller proteinkonformationen och stabiliteten som reglerar apoptos. Platsstyrd mutagenes används i stor utsträckning för att undersöka de potentiella post-translationella modifieringsplatserna och urskilja deras roll. En förmodad modifieringsplats ersätts vanligtvis av en annan aminosyra, som inte kan modifieras ytterligare. Således muteras potentiellt fosforylerat serin och treonin till alanin, och lysin ubiquitinationsställen ersätts med arginin. En annan strategi inkluderar att ersätta en aminosyra som särskilt efterliknar post-translationell modifiering (t.ex. glutamat och aspartat har använts för att efterlikna fosforylerat serin eller treonin)6. Några av dessa substitutioner som ligger i närheten av en aktiv plats eller i kritiska positioner kan emellertid förändra kaspasstrukturen, störa katalytisk aktivitet och undertrycka apoptotisk celldöd7. Liknande effekter kan observeras i fall av tumörassocierade missensemutationer i kaspasgener. Till exempel resulterade den tumörassocierade mutationen av caspase-6 - R259H - i konformationsförändringar av slingor i substratbindningsfickan, vilket minskade den effektiva katalytiska omsättningen av substrat8. G325A-aminosyrasubstitutionen i caspase-8 identifierad i skivepitelcancer i huvud och nacke kan hämma caspase-8-aktivitet, vilket ledde till modulering av kärnfaktor-kB (NF-kB) signalering och främjade tumorigenes9.
För att bedöma den potentiella effekten av aminosyrasubstitutioner på kaspasstruktur och funktion kan molekylär modellering tillämpas. Den molekylära dynamiken (MD) beskrivs i detta arbete för modellering av den vilda typen av kaspase och dess mutanta former med hjälp av det biomolekylära simuleringspaketet (Amber). MD-metoden ger en bild av den dynamiska utvecklingen av proteinstrukturen efter införandet av mutationer. Amber-paketet, som ursprungligen utvecklades av Peter Kollmans grupp, blev ett av de mest populära mjukvaruverktygen för biomolekylära simuleringar10,11,12,13. Denna programvara är uppdelad i två delar: (1) AmberTools, en samling program som rutinmässigt används för systemberedning (atomtypstilldelning, tillsats av väten och explicit-vattenmolekyler, etc.) och bananalys; och (2) Amber, som är centrerad kring simuleringsprogrammet pmemd. AmberTools är ett gratispaket (och en förutsättning för att installera Amber själv), medan Amber distribueras med en separat licens- och avgiftsstruktur. Parallella simuleringar på en superdator och/eller med grafikprocessorer (GPU: er) kan avsevärt förbättra prestandan för den vetenskapliga forskningen av proteinstrukturdynamik14. De senaste tillgängliga programvaruversionerna är AmberTools21 och Amber20, men de beskrivna protokollen kan också användas med de tidigare versionerna.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Förberedelse av systemet
OBS: De molekylära modellerna av de inhemska och mutanta proteinformerna är byggda baserat på en lämplig kristallstruktur erhållen från Protein Data Bank15,16.
- För att hämta den valda PDB-strukturen, använd rullgardinsmenyn Ladda ner filer och klicka på PDB-format. Ta bort anmärkningar och anslutningsdata och sätt in ett TER-kort mellan separata proteinkedjor i PDB-filen. Du kan också ställa in protoneringstillståndet för histidinrester genom att ersätta restnamnet HIS med HIE, HID eller HIP (tilläggsfil 1).
OBS: Det är rimligt att inte ta bort kristallografiskt upplösta vattenmolekyler (om de finns i PDB-filen). - För att förbereda startmodellen, starta tleap-programmet (AmberTools-paketet) och ange sedan kommandon som manipulerar tleap-objekt .
- Starta programmet: tleap. Ladda ff14SB-kraftfältet för att beskriva proteinet med molekylär mekanik: > källa leaprc.protein.ff14SB.
- Belastningskraftfält för vattenmolekyler och atomjoner (Na+, Cl-): > källa leaprc.water.tip3p.
- Ladda PDB-filen och bygg koordinater för väten och skapa ett objekt med namnet mol: > mol = loadpdb-protein.pdb.
- Kontrollera om det finns interna inkonsekvenser som kan orsaka problem: > kontrollera mol.
OBS: Disulfidbroar, om sådana finns, måste anges manuellt. Ersätt namnen på kovalent bundna cysteiner CYS med CYX och skriv följande kommando i tleap för att skapa en bindning mellan SG-atomer: bindning mol.X.SG mol.Y.SG (X och Y är cysteinrestnummer). - Skapa en lösningsmedelslåda runt proteinet (TIP3P-vatten, 12 Å avstånd): > solvatebox mol TIP3PBOX 12.0.
- Kontrollera den totala laddningen: > ladda mol och lägg till motjoner (Na+ eller Cl-) för att neutralisera systemet:
> tillägg mol Na+ 0. - Skapa topologin prmtop-filen och koordinatfilen inpcrd (indata för att köra en simulering): > saveamberparm mol protein.prmtop protein.inpcrd. Avsluta tleap-programmet: > sluta.
OBS: Koordinatfiler i gult format kan enkelt konverteras till PDB-format med hjälp av verktyget ambpdb (se användarhandboken, se Materialförteckning).
2. Energiminimering
OBS: Energiminimeringen är nödvändig för att ta bort eventuella dåliga kontakter och överlappningar mellan atomer i startsystemet som leder till instabilitet vid körning av MD.
- Utför det första steget i energiminimeringen (2 500 steg i den brantaste nedstigningsalgoritmen + 2 500 steg i konjugatgradientalgoritmen) för att optimera positionerna för tillsatta väteatomer och vattenmolekyler samtidigt som proteinkoordinaterna hålls fixerade av positionsbegränsningar på tunga atomer.
- Kör pmemd-programmet enligt följande:
pmemd -O -i min1.in -p protein.prmtop -c protein.inpcrd -o protein_min1.out
-r protein_min1.rst -ref protein.inpcrd. - Följ de argument som krävs: -i FILE-kontrolldata; -p FILE molekylär topologi, kraftfältparametrar, atomnamn; -c FILE initiala koordinater; -o FILE användarläsbar loggutgång; -r FILE slutliga koordinater; -ref FILE referenskoordinater för positionsbegränsningar.
- Ange alternativ i indatafilen min1.in:
&CNTRL
imin=1, maxcyc=5000, ncyc=2500,
snitt=10,0, ntb=1,
ntc = 1, ntf = 1,
ntpr=10,
ntr=1,
fasthållningsmask =':1-517 & !@H=',
restraint_wt=2,0
/
OBS: Inmatningsalternativ: imin = 1 utför minimering; maxcyc = 5000 maximalt antal minimeringscykler; NCYC = 2500 minimeringsmetod växlas från brantaste nedstigning till konjugatgradient efter NCuc-cykler ; cut=10,0 icke-bunden cutoff (Å); ntb = 1 periodiska gränser införs, konstant volym; ntc = 1 inga begränsningar tillämpas på bindningslängder (för bättre energikonvergens); ntf=1 alla interaktioner beräknas; ntpr = 10 energiinformation skrivs ut till ut-filen varje ntpr-steg ; ntr=1 flagga för att hålla fast specificerade atomer med hjälp av en harmonisk potential, restraintmask =':1-517 & !@H=' specificerar fasthållna atomer; restraint_wt=2,0 vikt (kcal/mol∙Å2) för positionsbegränsningar.
- Kör pmemd-programmet enligt följande:
- Utför det andra steget i energiminimeringen (5 000 brantaste nedstigningssteg + 5 000 konjugatgradientsteg) utan begränsningar för att optimera hela systemet.
- Använd min2.in och protein_min1.rst som indata: pmemd -O -i min2.in -p protein.prmtop
-c protein_min1.rst -o protein_min2.ut -r protein_min2.rst. - Ange alternativ i indatafilen min2.in:
&CNTRL
imin = 1, maxcyc = 10000, ncyc = 5000,
snitt=10,0, ntb=1,
ntc = 1, ntf = 1,
ntpr=10
/
- Använd min2.in och protein_min1.rst som indata: pmemd -O -i min2.in -p protein.prmtop
3. Uppvärmning
OBS: Detta steg syftar till att värma systemet från 0 K till 300 K. Initialhastigheter tilldelas atomer eftersom startmodellen baserad på PDB-filen inte innehåller hastighetsinformation.
- Utför uppvärmningsprocessen med positionsbegränsningar på proteinatomerna (50 ps, konstant volym).
- Använd heat.in och protein_min2.rst som indata: pmemd -O -i heat.in -p protein.prmtop
-c protein_min2.rst -o protein_heat.ut
-r protein_heat.rst -x protein_heat.mdcrd -ref protein_min2.rst - Följ de argument som krävs: -x FILE-koordinatuppsättningar som sparats över MD-banan.
- Ange alternativ i indatafilen heat.in:
&CNTRL
imin=0, irest=0, ntx=1,
nstlim=25000, dt=0,002,
ntc = 2, ntf = 2,
snitt=10,0, ntb=1,
ntpr=500, ntwx=500,
ntt=3, gamma_ln=2,0,
tempi = 0,0, temp0 = 300,0,
ntr=1, fasthållningsmask=':1-517',
restraint_wt=1,0,
nmropt=1
/
&wt TYPE='TEMP0',
istep1=0, istep2=25000,
värde1=0,1, värde2=300,0 /
&wt TYPE='SLUT' /
OBS: Inmatningsalternativ: imin = 0 kör MD; irest=0 kör en ny simulering; ntx = 1 inga initialhastigheter läses från rst-filen ; nstlim = 25000 antal MD-steg; dt = 0,002 tidssteg (ps); ntc = 2-bindningar som involverar väte begränsas med hjälp av SHAKE-algoritmen; ntf=2 krafter för de begränsade bindningarna beräknas inte; ntwx = 500 koordinater skrivs till mdcrd-filen varje ntwx-steg ; ntt=3 Langevin temperaturreglering; gamma_ln=2,0 kollisionsfrekvens för Langevindynamik (ps−1); tempi = 0,0 initial temperatur; temp0 = 300,0 referenstemperatur; nmropt = 1 parametrar som anges i en &wt-namnlista läses; TYPE='TEMP0' varierar måltemperaturen.
- Använd heat.in och protein_min2.rst som indata: pmemd -O -i heat.in -p protein.prmtop
4. Jämvikt
OBS: Detta steg är nödvändigt för att justera densiteten av vatten och erhålla proteinets jämviktstillstånd.
- Utför jämvikten vid 300 K utan några begränsningar (500 ps, konstant tryck).
- Använd equil.in och protein_heat.rst som indata: pmemd -O -i equil.in -p protein.prmtop
-c protein_heat.rst -o protein_equil.out -r protein_equil.rst -x protein_equil.mdcrd. - Ange alternativ i indatafilen equil.in:
&CNTRL
imin = 0, irest = 1, ntx = 5,
nstlim=250000,
dt = 0,002,
ntc = 2, ntf = 2,
cut = 10,0, ntb = 2, ntp = 1, taup = 2,0,
ntpr=1000, ntwx=1000, ntwr=50000,
ntt=3, gamma_ln=2,0,
temp0=300,0
/
OBS: Inmatningsalternativ: irest = 1 starta om simuleringen; ntx = 5 koordinater och hastigheter läses från en tidigare genererad rst-fil ; ntb = 2 periodiska gränser införs, konstant tryck; ntp = 1 isotrop tryckskalning; taup = 2,0 tryckavslappningstid (ps); ntwr = 50000 varje ntwr-steg , rst-filen skrivs, vilket säkerställer återhämtning från en krasch.
- Använd equil.in och protein_heat.rst som indata: pmemd -O -i equil.in -p protein.prmtop
5. Produktionsdynamik
- Efter att jämvikt framgångsrikt har uppnåtts, utför en produktions-MD-simulering (10 ns eller längre) vid konstant tryck och generera banfilen för efterföljande analys av proteinstrukturen.
- Använd prod.in och protein_equil.rst som indata: pmemd -O -i prod.in -p protein.prmtop
-c protein_equil.rst -o protein_prod.out -r protein_prod.rst -x protein_prod.mdcrd. - Ange alternativ i indatafilen prod.in:
&CNTRL
imin = 0, irest = 1, ntx = 5,
nstlim=5000000,
dt = 0,002,
ntc = 2, ntf = 2,
cut = 10,0, ntb = 2, ntp = 1, taup = 2,0,
ntpr=1000, ntwx=1000, ntwr=50000,
ntt=3, gamma_ln=2,0,
temp0=300,0, ig=-1
/
OBS: Den parallella versionen av pmemd (pmemd. MPI) eller GPU-accelererad version (pmemd.cuda) kan användas på datorkluster och superdatorer. En lång MD-simulering kan delas upp i flera segment och utföras sekventiellt. Vi rekommenderar starkt att du ställer in ig=-1 (slumpmässigt startalternativ) för varje omstart av simuleringen. Ptraj - eller cppptraj-programmen kan användas för analys och bearbetning av koordinatbanor. Mer information finns i programvarans användarmanual.
- Använd prod.in och protein_equil.rst som indata: pmemd -O -i prod.in -p protein.prmtop
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Detta protokoll kan lätt tillämpas i studier av post-translationell modifiering av kaspaser eller patogena mutationer. I det här avsnittet illustreras MD-modelleringsarbetsflödet (figur 1), som framgångsrikt har använts i studien av caspase-27. Med hjälp av in vitro-riktad mutagenes av potentiella fosforyleringsställen (Ser/Thr till Ala) och biokemiska metoder visades att Ser384Ala-mutationen förhindrade kaspas-2-bearbetning och blockerade enzymatisk aktivitet och induktion av apoptotisk celldöd (kompletterande figur 1). Varken masspektrometrianalys eller Phos-Tag-teknik bekräftade dock att Ser384 genomgår fosforylering7. För att förstå hur Ser384 reglerar caspase-2-aktivitet utfördes MD-modellering av den tredimensionella proteinstrukturen (figur 1).
De molekylära modellerna av vildtyp och mutanta former av caspase-2 konstruerades med hjälp av 1pyo-kristallstrukturen (tillgängliga caspase-2-strukturer listas i tilläggstabell 1). Ser384Ala-mutanten skapades genom att ta bort O-γ-atomen i Ser384-återstoden (i PDB-, Ser- och Ala-rester kännetecknas av attO-γ-atomen har det). Vätekoordinater är vanligtvis frånvarande i kristallstrukturer. Därför tillsattes väteatomer till proteinstrukturen, och sedan löstes det med 12 Å tjockt lager TIP3P-vatten för att möjliggöra ytterligare explicit-lösningsmedelssimuleringar. Natriumjoner tillsattes för att neutralisera systemet. De erhållna startmodellerna för caspase-2 utsattes för energiminimering, jämvikt och efterföljande 10 ns MD-simulering enligt MD-modelleringsprotokollet, med användning av min1.in, min2.in, heat.in, equil.in och prod.in kontrolldatafilerna.
I kristallstrukturen hos caspase-2 är Ser384, tillsammans med Arg219 och Arg378, involverade i att bilda hålrummets yta på det aktiva stället. Arg219 och Arg378 bildar vätebindningar med substratets karboxylgrupp, medan Ser384 inte ingriper i direkta interaktioner med substratet. MD-simuleringar bekräftade att Ser384Ala-substitutionen inte påverkade de katalytiska resterna Cys320 (nukleofil) och His277 (allmän bas) utan inducerade en stor konformationsförändring i Arg378. Dess guanidiniumgrupp vände sig mot bulklösningsmedlet så attN-ε-atomen inte kunde bilda en väsentlig vätebindning med substratets karboxylgrupp (figur 1). I det ursprungliga enzymet sker en elektrostatisk interaktion mellanO-γ-atomen i Ser384 (partiell negativ laddning) och Arg378-guanidiniumgruppen (positiv laddning). Serinsubstitutionen stör emellertid uppenbarligen denna interaktion. Således visades att Ser384Ala-substitutionen påverkade substratigenkänningen av argininresterna i det aktiva kaspas-2-stället, vilket försämrade enzymatisk aktivitet och förmågan att utlösa apoptotisk celldöd. Den upptäckta mekanismen verkar evolutionärt bevarad och vanlig för andra caspase-familjemedlemmar. Således möjliggjorde genomförandet av MD-simuleringar att bekräfta de biokemiska resultaten och erhålla nya insikter i den molekylära strukturen hos det aktiva centrumet av caspaser.
Figur 1: MD-modelleringsarbetsflöde som används för att studera caspasestrukturen. Caspase-2 av vildtyp och dess Ser384Ala-mutant undersöktes enligt instruktionerna i protokollavsnittet. Det avslöjades att Ser384Ala-substitutionen inducerar en viktig konformationsförändring i den aktiva platsresterna Arg378. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Kompletterande figur 1: Funktion av caspase-2 i celldöd. Som svar på yttre och inneboende stimuli kan kaspas-2 av vild typ aktiveras av en autoproteolytisk mekanism. Aktiv caspase-2 klyver Bid, som i sin tur främjar mitokondriell yttre membranpermeabilisering och apoptotisk celldöd. Ser384Ala-mutationen förhindrar aktivering av caspase-2 och induktion av celldöd. Klicka här för att ladda ner den här filen.
Kompletterande tabell 1: Caspase-2-strukturer tillgängliga i proteindatabanken. Strukturerna sorteras efter släppdatum. Klicka här för att ladda ner den här tabellen.
Tilläggsfil 1: Olika steg i redigering av en PDB-fil. Klicka här för att ladda ner den här filen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den beskrivna MD-metoden möjliggör modellering av både vildtyp och mutanta former av kaspase med hjälp av de biomolekylära simuleringspaketen. Flera viktiga frågor om metodiken diskuteras här. Först måste en representativ kristallstruktur av kaspas väljas från Protein Data Bank. Viktigt är att både monomera och dimeriska former av kaspas är acceptabla. Att välja högupplösta strukturer med ett minimalt antal saknade rester är en bra idé. Protoneringstillståndet för vissa rester kan ställas in manuellt i den inmatade PDB-filen. Till exempel, i figur 1, var en väteatom bunden till Nε2-atomen (HIE-form) av den katalytiska återstoden His277. För det andra måste en lösningsmedelslåda skapas runt proteinet för ytterligare explicit-lösningsmedelssimuleringar. Energiminimering krävs för att optimera koordinaterna för tillsatta väteatomer och vattenmolekyler. För det tredje måste uppvärmningen och jämvikten utföras före simuleringen av produktionsdynamiken. Vid uppvärmningssteget bör man se till att hålrummen och bindningsfickorna på proteinytan fylls med vattenmolekyler (vid behov kan man öka antalet MD-steg). Vid jämviktssteget måste förvärvet av jämviktskonformationen av proteinet bekräftas genom att analysera rot-medel-kvadratavvikelsen för dess ryggradatomer från de ursprungliga positionerna12. För det fjärde krävs övervakning av konformationsförändringarna i proteinstrukturen under simuleringen av produktionsdynamiken. För detta ändamål bör man lägga över banramar på startstrukturen genom att montera ryggradsatomerna och sedan analysera konformationsförändringarna med hjälp av ett molekylärt visualiseringsverktyg (VMD, PyMOL, etc.) 17. Vid behov kan man öka antalet MD-steg och/eller dela upp simuleringen i flera segment som utförs sekventiellt. För det femte rekommenderas att använda den GPU-accelererade versionen av MD-simuleringsprogrammet (pmemd.cuda), vars prestanda avsevärt överstiger den som kan uppnås med den traditionella CPU-implementeringen14,18.
En möjlig begränsning av den beskrivna metoden är tillgängligheten av vissa kaspasstrukturer i Protein Data Bank. Mer än 900 PDB-poster finns dock under begäran om "caspase", vilket indikerar att caspasestrukturer har undersökts i detalj. Vissa svårigheter kan uppstå när en kristallstruktur erhålls vid låg upplösning (dvs. på en grov detaljnivå) eller saknar vissa fragment som är viktiga för caspasefunktionen.
Sammanfattningsvis har MD-modelleringsmetoder visat sig vara effektiva för att förutsäga strukturella förändringar av proteiner efter mutationer av deras gener, modifieringar eller intermolekylära interaktioner. Tillämpningen av MD-simulering inom celldöd öppnar stora möjligheter att studera de molekylära mekanismerna för kaspasreglering genom post-translationella modifieringar. I detta avseende kan långsiktig MD-simulering bedöma det dynamiska beteendet hos funktionella regioner och den potentiella effekten av aminosyrasubstitutioner för att belysa de molekylära orsakerna associerade med muterad eller modifierad caspase-2 såväl som andra caspaser. Till exempel upptäcktes missensemutationer av initiatorkaspasgener (caspase-2/caspase-8/caspase-9/caspase-10) i gastrointestinala cancerformer och i tumörer i centrala och perifera nervsystemet19. Tillsammans är MD-modellering av kaspaser en kraftfull in silico-metod för att förstå mekanismerna som reglerar programmerad celldöd och associerade störningar och för att utveckla nya effektiva terapier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inga intressekonflikter att avslöja.
Acknowledgments
Detta arbete stöddes av ett bidrag från Russian Science Foundation (17-75-20102, protokollutvecklingen). Experiment som beskrivs i avsnittet representativa resultat (analys av fosforylering) stöddes av Stockholms (181301) och Sveriges (190345) cancerföreningar.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Amber20 | University of California, San Francisco | Software for molecular dynamics simulation http://ambermd.org |
|
| AmberTools21 | University of California, San Francisco | Software for molecular modeling and analysis http://ambermd.org |
References
- Olsson, M., Zhivotovsky, B. Caspases and cancer. Cell Death and Differentiation. 18 (9), 1441-1449 (2011).
- Lavrik, I. N., Golks, A., Krammer, P. H. Caspase: Pharmacological manipulation of cell death. Journal of Clinical Investigation. 115 (10), 2665-2672 (2005).
- Degterev, A., Boyce, M., Yuan, J. A decade of caspases. Oncogene. 22 (53), 8543-8567 (2003).
- Pop, C., Salvesen, G. S. Human caspases: Activation, specificity, and regulation. Journal of Biological Chemistry. 284 (33), 21777-21781 (2009).
- Zamaraev, A. V., Kopeina, G. S., Prokhorova, E. A., Zhivotovsky, B., Lavrik, I. N. Post-translational modification of caspases: The other side of apoptosis regulation. Trends in Cell Biology. 27 (5), 322-339 (2017).
- Pearlman, S. M., Serber, Z., Ferrell, J. E. A mechanism for the evolution of phosphorylation sites. Cell. 147 (4), 934-946 (2011).
- Zamaraev, A. V., et al. Requirement for Serine-384 in Caspase-2 processing and activity. Cell Death and Disease. 11 (10), 825 (2020).
- Dagbay, K. B., Hill, M. E., Barrett, E., Hardy, J. A. Tumor-associated mutations in caspase-6 negatively impact catalytic efficiency. Biochemistry. 56 (34), 4568-4577 (2017).
- Ando, M., et al. Cancer-associated missense mutations of caspase-8 activate nuclear factor-κB signaling. Cancer Science. 104 (8), 1002-1008 (2013).
- Case, D. A., et al. AMBER 2020. , University of California, San Francisco. (2020).
- Salomon-Ferrer, R., Case, D. A., Walker, R. C. An overview of the Amber biomolecular simulation package. WIREs Computational Molecular Science. 3 (2), 198-210 (2013).
- Roe, D. R., Cheatham, T. E. PTRAJ and CPPTRAJ: Software for processing and analysis of molecular dynamics trajectory data. Journal of Chemical Theory and Computation. 9 (7), 3084-3095 (2013).
- Maier, J. A., et al. ff14SB: Improving the accuracy of protein side chain and backbone parameters from ff99SB. Journal of Chemical Theory and Computation. 11 (8), 3696-3713 (2015).
- Salomon-Ferrer, R., Götz, A. W., Poole, D., Le Grand, S., Walker, R. C. Routine microsecond molecular dynamics simulations with AMBER on GPUs. 2. Explicit solvent particle mesh ewald. Journal of Chemical Theory and Computation. 9 (9), 3878-3888 (2013).
- Berman, H. M., et al. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Research. 28 (1), 235-242 (2000).
- Burley, S. K., et al. RCSB Protein Data Bank: Powerful new tools for exploring 3D structures of biological macromolecules for basic and applied research and education in fundamental biology, biomedicine, biotechnology, bioengineering and energy sciences. Nucleic Acids Research. 49, 437-451 (2021).
- Martinez, X., et al. Molecular graphics: Bridging structural biologists and computer scientists. Structure. 27 (11), 1617-1623 (2019).
- Lee, T. S., et al. GPU-accelerated molecular dynamics and free energy methods in Amber18: Performance enhancements and new features. Journal of Chemical Information and Modeling. 58 (10), 2043-2050 (2018).
- Jäger, R., Zwacka, R. M. The enigmatic roles of caspases in tumor development. Cancers. 2 (4), 1952-1979 (2010).
