Long-time scale simulations of virus-like particles from three human-norovirus strains.
UNRES
coarse-graining
human norovirus
molecular dynamics
vaccines
virus-like particles
Journal
Journal of computational chemistry
ISSN: 1096-987X
Titre abrégé: J Comput Chem
Pays: United States
ID NLM: 9878362
Informations de publication
Date de publication:
15 06 2023
15 06 2023
Historique:
revised:
22
12
2022
received:
07
11
2022
accepted:
29
01
2023
medline:
8
5
2023
pubmed:
18
2
2023
entrez:
17
2
2023
Statut:
ppublish
Résumé
The dynamics of the virus like particles (VLPs) corresponding to the GII.4 Houston, GII.2 SMV, and GI.1 Norwalk strains of human noroviruses (HuNoV) that cause gastroenteritis was investigated by means of long-time (about 30 μs in the laboratory timescale) molecular dynamics simulations with the coarse-grained UNRES force field. The main motion of VLP units turned out to be the bending at the junction between the P1 subdomain (that sits in the VLP shell) and the P2 subdomain (that protrudes outside) of the major VP1 protein, this resulting in a correlated wagging motion of the P2 subdomains with respect to the VLP surface. The fluctuations of the P2 subdomain were found to be more pronounced and the P2 domain made a greater angle with the normal to the VLP surface for the GII.2 strain, which could explain the inability of this strain to bind the histo-blood group antigens (HBGAs).
Substances chimiques
Blood Group Antigens
0
Types de publication
Journal Article
Research Support, Non-U.S. Gov't
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
1470-1483Informations de copyright
© 2023 The Authors. Journal of Computational Chemistry published by Wiley Periodicals LLC.
Références
E. A. Almand, M. D. Moore, L.-A. Jaykus, Front. Microbiol. 2017, 8, 2549.
B. V. Prasad, M. E. Hardy, T. Dokland, J. Bella, M. G. Rossmann, M. K. Estes, Science 1999, 286, 287.
L. Hu, S. E. Crawford, R. Czako, N. W. Cortes-Penfield, D. F. Smith, J. Le Pendu, M. K. Estes, B. V. Prasad, Nature 2012, 485, 256.
J. Jung, T. Grant, D. R. Thomas, C. W. Diehnelt, N. Grigorieff, L. Joshua-Tor, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2019, 116, 12828.
E. Robilotti, S. Deresinski, B. A. Pinsky, Clin. Microbiol. Rev. 2015, 28, 134.
S. Esposito, N. Principi, Front. Immunol. 2020, 11, 1383.
S. Kmiecik, D. Gront, M. Kolinski, L. Wieteska, A. E. Dawid, A. Kolinski, Chem. Rev. 2016, 116, 7898.
M. Khalili, A. Liwo, A. Jagielska, H. A. Scheraga, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13798.
A. K. Jana, E. R. May, Curr. Opin. Virol. 2020, 45, 8.
P. L. Freddolino, A. Y. Shih, A. Arkhipov, Y. Ying, Z. Zheng, K., in Coarse-Graining of Condensed Phase and Biomolecular Systems (Ed: G. Voth), CRC Press, Boca Raton, 2008, p. 299.
J. R. Perilla, B. C. Goh, C. K. Cassidy, B. Liu, R. C. Bernardi, T. Rudack, H. Yu, Z. Wu, K. Schulten, Curr. Opin. Struct. Biol. 2015, 31, 64.
E. Tarasova, D. Nerukh, J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 5805.
P. E. Jones, C. Pérez-Segura, A. J. Bryer, J. R. Perilla, J. A. Hadden-Perilla, Curr. Opin. Virol. 2021, 50, 128.
P. L. Freddolino, A. S. Arkhipov, S. B. Larson, A. McPherson, K. Schulten, Structure 2006, 14, 437.
E. Tarasova, I. Korotkin, V. Farafonov, S. Karabasov, D. Nerukh, J. Mol. Liq. 2017, 245, 109.
A. Arkhipov, W. H. Roos, G. J. Wuite, K. Schulten, Biophys. J. 2009, 97, 2061.
J. A. Hadden, J. R. Perilla, C. J. Schlicksup, B. Venkatakrishnan, A. Zlotnick, K. Schulten, eLife 2018, 7, e32478.
F. Mohajerani, B. Tyukodi, C. J. Schlicksup, J. A. Hadden-Perilla, A. Zlotnick, M. F. Hagan, ACS Nano 2022, 27, 13845.
A. Yu, A. J. Pak, P. He, V. Monje-Galvan, L. Casalino, Z. Gaieb, A. C. Dommer, R. E. Amaro, G. A. Voth, Biophys. J. 2021, 120, 1097.
M. Cieplak, M. D. Robbins, PLoS One 2013, 8, e63640.
K. Wolek, M. Cieplak, J. Phys. Condens. Matter 2017, 29, 474003.
C. P. Mattison, C. V. Cardemil, A. J. Hall, Expert Rev. Vaccines 2018, 17, 773.
P. Chhabra, M. de Graaf, G. I. Parra, M. C.-W. Chan, K. Green, V. Martella, Q. Wang, P. A. White, K. Katayama, H. Vennema, M. P. G. Koopmans, J. Vinjé, J. Gen. Virol. 2019, 100, 1393.
S. Vongpunsawad, B. Venkataram Prasad, M. K. Estes, J. Virol. 2013, 87, 4818.
L. C. Lindesmith, E. F. Donaldson, A. D. LoBue, J. L. Cannon, D.-P. Zheng, J. Vinje, R. S. Baric, PLoS Med. 2008, 5, e31.
L. C. Lindesmith, E. F. Donaldson, R. S. Baric, J. Virol. 2011, 85, 231.
L. Hu, W. Salmen, R. Chen, Y. Zhou, F. Neill, J. E. Crowe, R. L. Atmar, M. K. Estes, B. Prasad, Nat. Commun. 2022, 13, 1.
M. Panasiuk, K. Zimmer, A. Czarnota, M. Narajczyk, G. Peszyńska-Sularz, M. Chraniuk, L. Hovhannisyan, S. Żołędowska, D. Nidzworski, A. J. Żaczek, B. Gromadzka, J. Nanobiotechnol. 2022, 20, 1.
M. Yildiz, A. Kocak, J. Comput. Biol. 2019, 26, 962.
O. Ebenezer, N. Damoyi, M. Shapi, Front. Chem. 2021, 9, 753427.
E. Behmard, A. Ghasemian, E. Barzegari, A. Farjadfar, A. Kouhpayeh, S. Najafipour, J. Mol. Graph. Model. 2023, 118, 108345.
T. Domitrovic, N. Movahed, B. Brian, T. Matsui, Q. Wang, P. Doerschuk, J. E. Johnson, J. Mol. Biol. 2013, 425, 1488.
M. G. Matheu, Arch. Biochem. Biophys. 2013, 531, 65.
G. S. Hansman, D. W. Taylor, J. S. McLellan, T. J. Smith, I. Georgiev, J. R. H. Tame, S.-Y. Park, M. Yamazaki, F. Gondaira, M. Miki, K. Katayama, K. Murata, P. D. Kwong, J. Virol. 2012, 86, 3635.
H. Q. Smith, T. J. Smith, Viruses 2019, 11, 235.
P. Di Tommaso, S. Moretti, I. Xenarios, M. Orobitg, A. Montanyola, J.-M. Chang, J.-F. Taly, C. Notredame, Nucleic Acids Res. 2011, 39, W13.
A. Bertolotti-Ciarlet, A. A. White, R. Chen, B. V. Prasad, M. K. Estes, J. Virol. 2002, 76, 4044.
A. Liwo, S. Oldziej, M. R. Pincus, R. J. Wawak, S. Rackovsky, H. A. Scheraga, J. Comput. Chem. 1997, 18, 849.
A. Liwo, M. Baranowski, C. Czaplewski, E. Gołaś, Y. He, D. Jagieła, P. Krupa, M. Maciejczyk, M. Makowski, M. A. Mozolewska, A. Niadzvedtski, S. Ołdziej, H. A. Scheraga, A. K. Sieradzan, R. Ślusarz, T. Wirecki, Y. Yin, B. Zaborowski, J. Mol. Model. 2014, 20, 2306.
A. K. Sieradzan, M. Makowski, A. Augustynowicz, A. Liwo, J. Chem. Phys. 2017, 146, 124106.
A. Liwo, A. K. Sieradzan, A. G. Lipska, C. Czaplewski, I. Joung, W. Żmudzińska, A. Halabis, S. Ołdziej, J. Chem. Phys. 2019, 150, 155104.
A. K. Sieradzan, C. Czaplewski, P. Krupa, M. A. Mozolewska, A. S. Karczyńska, A. G. Lipska, E. A. Lubecka, E. Gołaś, T. Wirecki, M. Makowski, S. Ołdziej, A. Liwo, Modeling the Structure, Dynamics, and Transformations of Proteins with the UNRES Force Field, Springer US, New York, NY 2022, p. 399 ISBN 978-1-0716-1716-8.
A. Liwo, S. Ołdziej, C. Czaplewski, D. S. Kleinerman, P. Blood, H. A. Scheraga, J. Chem. Theor. Comput. 2010, 6, 583.
A. K. Sieradzan, J. Sans-Duñò, E. A. Lubecka, C. Czaplewski, A. G. Lipska, H. Leszczynski, K. M. Ocetkiewicz, J. Proficz, P. Czarnul, H. Krawczyk, A. Liwo, J. Comput. Chem. 2023, 44, 602.
K. Lindorff-Larsen, S. Piana, R. O. Dror, D. E. Shaw, Science 2011, 334, 517.
R. Zhou, G. G. Maisuradze, D. Suñol, T. Todorovski, M. J. Macias, Y. Xiao, H. A. Scheraga, C. Czaplewski, A. Liwo, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 18243.
A. Liwo, C. Czaplewski, J. Pillardy, H. A. Scheraga, J. Chem. Phys. 2001, 115, 2323.
A. Kolinski, J. Skolnick, J. Chem. Phys. 1992, 97, 9412.
R. Kubo, J. Phys. Soc. Jpn. 1962, 17, 1100.
A. Liwo, M. Khalili, C. Czaplewski, S. Kalinowski, S. Ołdziej, K. Wachucik, H. A. Scheraga, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 260.
A. Liwo, C. Czaplewski, A. K. Sieradzan, E. A. Lubecka, A. G. Lipska, Ł. Golon, A. Karczyńka, P. Krupa, M. A. Mozolewska, M. Makowski, R. Ganzynkowicz, A. Giełdoń, M. Maciejczyk, in Computational Approaches for Understanding Dynamical Systems: Protein Folding and Assembly, Vol. 170 (Eds: B. Strodel, B. Barz), Academic Press, London 2020, p. 73.
B. Zaborowski, D. Jagieła, C. Czaplewski, A. Hałabis, A. Lewandowska, W. Żmudzińska, S. Ołdziej, A. Karczyńska, C. Omieczynski, T. Wirecki, A. Liwo, J. Chem. Inf. Model. 2015, 55, 2050.
Y. He, M. A. Mozolewska, P. Krupa, A. K. Sieradzan, T. K. Wirecki, A. Liwo, K. Kachlishvili, S. Rackovsky, D. Jagieła, R. Ślusarz, C. R. Czaplewski, S. Ołdziej, H. A. Scheraga, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 14936.
P. Krupa, M. A. Mozolewska, M. Wiśniewska, Y. Yanping, Y. He, A. K. Sieradzan, R. Ganzynkowicz, A. G. Lipska, A. Karczyńska, M. Ślusarz, R. Ślusarz, A. Giełdoń, C. Czaplewski, D. Jagieła, B. Zaborowski, H. A. Scheraga, A. Liwo, Bioinformatics 2016, 32, 3270.
E. A. Lubecka, A. S. Karczyńska, A. G. Lipska, A. K. Sieradzan, K. Zięba, C. Sikorska, U. Uciechowska, S. A. Samsonov, P. Krupa, M. A. Mozolewska, Ł. Golon, A. Giełdoń, C. Czaplewski, R. Ślusarz, M. Ślusarz, S. N. Crivelli, A. Liwo, J. Mol. Graph. Model. 2019, 92, 154.
A. Antoniak, I. Biskupek, K. K. Bojarski, C. Czaplewski, A. Giełdoń, M. Kogut, M. M. Kogut, P. Krupa, A. G. Lipska, A. Liwo, E. A. Lubecka, M. Marcisz, M. Maszota-Zieleniak, S. A. Samsonov, A. K. Sieradzan, M. J. Ślusarz, R. Ślusarz, P. A. Wesołowski, K. Ziȩba, J. Mol. Graph. Model. 2021, 108, 108008.
E. I. Golas, G. G. Maisuradze, P. Senet, S. Ołdziej, C. Czaplewski, H. A. Scheraga, A. Liwo, J. Chem. Theor. Comput. 2012, 8, 1334.
R. Kityk, J. Kopp, I. Sinning, M. P. Mayer, Mol. Cell 2012, 48, 863.
M. Khalili, A. Liwo, F. Rakowski, P. Grochowski, H. A. Scheraga, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13785.
J. Jumper, R. Evans, A. Pritzel, T. Green, M. Figurnov, O. Ronneberger, K. Tunyasuvunakool, R. Bates, A. Židek, A. Potapenko, et al., Nature 2021, 596, 583.
H. J. C. Berendsen, J. P. M. Postma, W. F. van Gunsteren, A. DiNola, J. R. Haak, J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684.
S. Zhang, J. M. Krieger, Y. Zhang, C. Kaya, B. Kaynak, K. Mikulska-Ruminska, P. Doruker, H. Li, I. Bahar, Bioinformatics 2021, 37, 3657.
T. J. Richmond, J. Mol. Biol. 1984, 178, 63.
O. Adjoua, L. Lagardére, L.-H. Jolly, A. Durocher, T. Very, I. Dupays, Z. Wang, T. J. Inizan, F. Célerse, P. Ren, J. W. Ponder, J.-P. Piquemal, J. Chem. Theory Comput. 2021, 17, 2034.