Publications

Click on the TOC to access the article. Please email Huong if you would like to request a pdf copy.

Publications from UNC-CH

Coming soon!

Prior to UNC-CH

Transient Water Wires Mediate Selective Proton Conduction in Designed Channel Proteins

Kratochvil, H.T.*; Watkins, L.C.; Mravic, M.; Somberg, N.H.; Thomaston, J.L.; Nicoludis, J.M.; Liu, L.; Hong, M.; Voth, G.A.*; DeGrado, W.F.* Nat. Chem. 15, 1012–1021 (2023)

Analysis and de novo design of membrane-interactive peptides

Kratochvil, H.T.*; Newberry, R.W.*; Mensa, B.; Mravic, M.; DeGrado, W.F.* Faraday Discuss. 232, 9-48 (2021). 

* denotes co-corresponding authors 


CryoEM and AI reveal a structure of SARS-CoV-2 Nsp2, a multifunctional protein involved in key host processes

Gupta, M.; Azumaya, C.M.; Moritz, M.; Pourmal, S.; Diallo, A.; Merz, G.E.; Jang, G.; Bouhaddou, M.; Fossati, A.; Brilot, A.F.; Diwanji, D.; Hernandez, E.; Herrera, N.; Kratochvil, H.T.; Lam, V.L.; Li, F.; Li, Y.; Nguyen, H.C.; Nowotny, C.; Owens, T.W.; Peters, J.K.; Rizo, A.N.; Schulze-Gahmen, U.; Smith, A.M.; Young, I.D.; Yu, Z.; Asarnow, D.; Billesbølle, C.; Campbell, M.G.; Chen, J.; Chen, K-H.; Chio, U.S.; Dickinson, M.S.; Doan, L.; Jin, M.; Kim, K.; Li, J.; Li, Y-L; Linossi, E.; Liu, Y.; Lo, M.; Lopez, J.; Lopez, K.E.; Macino, A.; Moss III, F.R.; Paul, M.D.; Pawar, K.I.; Pelin, A.; Pospiech Jr., T.H.; Puchades, C.; Remesh, S.G.; Safari, M.; Schaefer, K.; Sun, M.; Tabios, M.C.; Thwin, A.C.; Titus, E.W.; Trenker, R.; Tse, E.; Tsui, T.K.M.; Wang, F.; Zhang, K.; Zhang, Y.; Zhao, J.; Zhou, F.; Zhou, Y.; Zulinani-Alvarez, L.; QCRG Structural Biology Consortium; Agard, D.A.; Cheng, Y.; Fraser, J.S.; Jura, N.; Kortemme, T.; Manglik, A.; Southworth, D.R.; Stroud, R.M.; Swaney, D.L.; Krogan, N.J.;Frost, A. Rosenberg; O.S.; Verba, K.A. Available on bioRxiv, 2021. DOI: 10.1101/2021.05.10.443524  

Constructing ion channels from water-soluble α-helical barrels

Scott, A.J.; Niitsu, A.; Kratochvil, H.T.; Lang, E.J.M.; Sengel, J.T.; Dawson, W.M.; Mahendran, K.R.; Mravic, M.; Thomson, A.R.; Brady, R.L.; Liu, L.; Mulholland, A.J.; Bayley, H.; DeGrado, W.F.; Wallace, M.I.; Woolfson, D.N. Nat. Chem. 13 (7), 643-650 (2021).  

Fragment binding to the Nsp3 macrodomain of SARS-CoV-2 identified through crystallographic screening and computational docking

Schuller, M.; Correy, G.J.; Gahbaurer, S.; Feaon, D.; Wu, T.; Díaz, R.E.; Young, I.D.; Martins, L.C.; Smith, D.H.; Schulze-Gahmen, U.; Owens, T.W.; Deshpande, I.; Merz, G.E.; Thwin, A.C.; Biel, J.T.; Peters, J.K.; Moritz, M.; Herrera, N.; Kratochvil, H.T.; QCRG Structural Biology Consortium; Aimon, a.; Bennett, J.M.; Neto, J.B.; Cohen, A.E.; Dias, A.; Douangamath, A.; Dunnett, L.; Fedorov, O.; Ferla, M.P.; Fuchs, M.R.; Gorrie-Stone, T.J.; Holton, J.M.; Johnson, M.G.; Krojer, T.; Meigs, G.; Powell, A.J.; Rack, J.G.M.; Rangel, V.L.; Russi, S.; Skyner, R.E.; Smith, C.A.; Soares, A.S.; Wierman, J.L.; Zhu, K.; O’Brien, P.; Jura, N.; Ashworth, A.; Irwin, J.J.; Thompson, M.C.; Gestwiki, J.E.; Von Delft, F.; Shoichet, B.K.; Fraser, J.S.; Ahel, I. Science Advances 7(16), 1-23 (2021).   

An ultrapotent synthetic nanobody neutralizes SARS-CoV-2 by stabilizing inactive Spike

Schoof, M.; Faust, B.; Saunders, R. A.; Sangwan, S.; Rezelj, V.; Hoppe, N.; Boone, M.; Billesbølle, C. B.; Puchades, C.; Azumaya, C. M.; Kratochvil, H. T.; Zimanyi, M.; Deshpande, I.; Liang, J.; Dickinson, S.; Nguyen, H. C.; Chio, C. M.; Merz, G. E.; Thompson, M. C.; Diwanji, D.; Schaefer, K.; Anand, A. A.; Dobzinski, N.; Zha, B. S.; Simoneau, C. R.; Leon, K.; White, K. M.; Chio, U. S.; Gupta, M.; Jin, M.; Li, F.; Liu, Y.; Zhang, K.; Bulkley, D.; Sun, M.; Smith, A. M.; Rizo, A. N.; Moss, F.; Brilot, A. F.; Pourmal, S.; Trenker, R.; Pospiech, T.; Gupta, S.; Barsi-Rhyne, B.; Belyy, V.; Barile-Hill, A. W.; Nock, S.; Liu, Y.; Krogan, N. J.; Ralston, C. Y.; Swaney, D. L.; García-Sastre, A.; Ott, M.; Vignuzzi, M.; QCRG Structural Biology Consortium; Walter, P.; Manglik, A. Science 370, 1437-149 (2020).  

Comparative host-coronavirus protein interaction networks reveal pan-viral disease mechanisms

Gordon, D.E.;Hiatt, J.; Bouhaddou, M.; Rezelj, V.V.; Ulferts, S.; Braberg, H.; Jureka, A.; Obernier, K.; Guo, J.Z.; Batra, J.; Kaake, R.M.; Weckstein, A.R.; Owens, T.W.; Gupta, M.; Pourmal, S.; Titus, E.W.; Cakir, m.; Soucheray, M.; McGregor, M.; Kair, Z.; Jang, G.; O’Meara, M.J.; Tummino, T.A.; Zhang, Z.; Foussard, H.; Rojc, A.; Zhou, Y.; Kuchenov, D.; Hüttenhain, R.; Xu, J.; Eckhardt, M.; Swaney, D.L.; Fabius, J.M.; Ummadi, M.; Tutuncuoglu, B.; Rathore, U.; Modak, M.; Haas, P.; Haas, K.M.; Naing, Z.Z.C.; Pulido, E.H.; Shi, Y.; Barrio-Hernandez, I. Memon, D.; Petsalaki, E.; Dunham, A.; Marrero, M.C.; Burke, D.; Koh, C.; Vallet, T.; Silvas, J.A.; Azumaya, C.M.; Billesbølle C.; Brilot, A.F.; Campbell, M.G.; Diallo, A.; Dickinson, M.S.; Diwanji, D.; Herrera, N.; Hoppe, N.; Kratochvil, H.T.; Liu, Y.; Merz, G.E.; Moritz, M.; Nguyen, H.C.; Nowotny, C.; Puchades, C.; Rizo, A.N.; Schulze-Gahmen, U.; Smith, A.M.; Sun, M.; Young, I.D.; Zhao, J.; Asarnow, D.; Biel, J.; Bowen, A.; Braxton, J.R.; Chen, J.; Chio, C.M.; Chio, U.S.; Deshpande, I.; Doan, L.; Faust, B.; Flores, S.; Jin, M.; Kim, K.; Lam, V.L.; Li, J.; Li, Y-L.; Li, Y.; Liu, X.; Lo, M.; Lopez, K.E.; Melo, A.A.; Moss III, F.R.; Nguyen, P.; Paulino, J.; Pawar, K.I.; Peters, J.K.; Pospiech Jr., T.H.; Safari, M.; Sangwan, S.; Schaefer, K.; Thomas, P.V.; Thwin, A.C.; Trenker, R.; Tse, E.; Tsu, T.K.M.; Wang, F.; Whitis, N.; Yu, Z.; Zhang, K.; Zhang, Y.; Zhou, F.; Saltzberg, D.; QCRG Structural Biology Consortium; Hodder, A.J.; Shun-Shion, A.S.;  Williams, D.M.; White, K.M.; Rosales, R.; Kehrer, T.; Miorin, L.; Moreno, E.; Patel, A.H.; Rihn, S.; Khalid, M.M.; Vellejo-Gracia, A.; Fozouni, P.; Simoneau, C.R.; Roth, T.L.; Wu, D.; Karim, M.A.; Ghoussaini, M.; Duham, I.; Berardi, F.; Weigang, S.; Chazal, M.; Park, J.; Logue, J.; McGrath, M.; Weston, s.; Haupt, R.; Hastie, C.J.; Elliot, M.; Brown, F.; Burness, K.A.; Reid, E.; Dorward, M.; Johnson, C.; Wilkinson, S.G.; Geyer, A.; Giesel, D.M.; Caillie, C.; Raggett, S.; Leech, H.; Toth, R.; Goodman, N.; Keough, K.C.; Lind, A.L.; Zoonomania Consortium; Klesh, R.J.; Hemphill, K.R.; Carlson-Stevermer, J.; Oki, J.; Holden, K.; Maures, T.; Pollard, K.S.; Sali, A.; Agard, D.A.; Cheng, Y.; Fraser, J.S.; Frost, A.; Jura, N.; Kortemme, T.; Manglik, A.; Southworth, D.R.; Stroud, R.M.; Alessi, D.R.; Davies, P.; Frieman, M.B.; Ideker, T.; Abate, C.; Jouvenet, N.; Kocks, G.; Shoichet, B.; Ott, M.; Palmarini, M.; Shokat, K.M.; García-Sastre, A.; Rassen, J.A.; Grosse, R.; Rosenberg, O.S.; Verba, K.A.; Basler, C.F.; Vignuzzi, M.; Peden, A.A.; Beltrao, P.; Krogan, N.J. Science 370 (6521), 1-26 (2020).  

Bi-paratopic and multivalent VH domains block ACE2 binding and neutralize SARS-CoV-2

Bracken, C. J.; Lim, S. A.; Solomon, P.; Rettko, N. J.; Nguyen, D. P.; Zha, B. S.; Schaefer, K.; Byrnes, J. R.; Zhou, J.; Lui, I.; Liu, J.; Pance, K.; Zhou, X. X.; QCRG Structural Biology Consortium; Leung, K. K.; Wells, J. A. Nat. Chem. Biol. 17, 113–121 (2021).

*Work done as part of the QCRG Structural Biology Consortium (see SI for contributions)


Glutamine side chain 13C=18O as a non-perturbative IR probe of amyloid fibril hydration and assembly

Wu, H.; Saltzberg, D.J.; Kratochvil, H.T.; Jo, H.; Sali, A.; DeGrado, W.F.  J. Am. Chem. Soc. 141 (18), 7320-7326 (2019).


Synthesis and application of the blue fluorescent amino acid L-4-cyanotryptophan to assess peptide-membrane interactions

Zhang, K.; Ahmed, I.A.; Kratochvil, H.T.; DeGrado, W.F.; Gai, F.; Jo, H. Chem. Comm. 55 (35), 5095-5098 (2019). 


Designed peptides that assemble into cross-α amyloid-like structures

Zhang, S-Q.; Huang, H.; Yang, J.; Kratochvil, H.T.; Lolicato, M.; Liu, Y.; Shu, X.; Liu, L.; DeGrado, W.F. Nat. Chem. Biol. 14, 870-875 (2018).


Two-dimensional infrared (2D IR) spectroscopy for elucidating ion occupancies in the selectivity filter of ion channels

Kratochvil, H.T.; Zanni, M.T. Biomed. Spectrosc. Imaging 7 (1-2), 3-15 (2018) 

Probing the Effects of Gating on the Ion Occupancy of the K+ Channel Selectivity Filter Using 2D IR Spectroscopy

Kratochvil, H.T.; Maj, M.; Mutalef, K.; Annen, A;. Ostmeyer, J.; Perozo, E; Roux, B.; Valiyaveetil, F.; Zanni, M.T. J. Am. Chem. Soc. 139 (26), 8837-8845 (2017).


Solvent Independent Anharmonicity for Carbonyl Oscillators

Schneider, S.H.; Kratochvil, H.T.; Zanni, M.T.; Boxer, S.G. J. Chem. Phys. B.  121 (10), 2331-2338 (2017).


Instantaneous Ion Configurations in the K+ Ion Channel Selectivity Filter Revealed by 2D IR Spectroscopy

Kratochvil, H.T.; Carr, J.K.; Mutalef, K.;Annen, A.W.;Li,H.; Maj, M.;Ostmeyer,J.; Raghuraman,H.; Moran, S.D.; Skinner, J.L.; Perozo, E.; Roux, B.; Valiyaveetil, F.; Zanni, M.T. Science 353, 1040 (2016).


Counting Tagged Molecules One by One: Quantitative Photoactivation and Bleaching of Photoactivatable Fluorophores

Kratochvil, H.T.*; Ha, D.G.*, Zanni, M.T. J. Chem. Phys. 143, 104201 (2015).

*Authors contributed equally


Mechanism of IAPP Amyloid Fibril Formation Involves an Intermediate with a Transient β-Sheet

Buchanan, L.E.; Dunkelberger, E.B.; Tran, H.Q.; Cheng, P.; Chiu, C.; Cao, P.; Raleigh, D.P.; de Pablo, J.J.; Nowick, J.S.; Zanni, M.T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 110(48):19285-19290, (2013).