Improved Treatment of Cyclic β-Amino Acids and Successful Prediction of β-Peptide Secondary Structure Using a Modified Force Field: AMBER*C

Journal of Computational Chemistry

Volumn 21, Issue 9, 2000, Pages 763-773

  Christianson, Laurie A ^a   Lucero, Melissa J ^a   Appella, Daniel H ^a   Klein, Daniel A ^a   Gellman, Samuel H ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

Cycloalkane conformation; Force field; Secondary structure; amino acids; peptides

Indexed keywords

EID: 0000575974     PISSN: 01928651     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/(SICI)1096-987X(20000715)21:9<763::AID-JCC5>3.0.CO;2-C     Document Type: Article

References (75)

1. Recent reviews: (a) Gellman, S. H. Acc Chem Res 1998, 31, 173; (b) Kirshenbaum, K.; Zuckermann, R. N.; Dill, K. A. Curr Opin Struct Biol 1999, 9, 530.
2. Recent reviews: (a) Gellman, S. H. Acc Chem Res 1998, 31, 173; (b) Kirshenbaum, K.; Zuckermann, R. N.; Dill, K. A. Curr Opin Struct Biol 1999, 9, 530.
3. (a) Seebach, D.; Overhand, M.; Kühnle, F. N. M.; Martinoni, B.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 913; (b) Seebach, D.; Ciceri, P.; Overhand, M.; Juan, B.; Rigo, D.; Oberer, L.; Hommel, U.; Amstutz, R.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 2043; (c) Seebach, D.; Matthews, J. L. J Chem Soc Chem Commun 1997, 2015; (d) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Guichard, G.; Hintermann, T.; Juan, B.; Matthews, J. L.; Schreiber, J.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1998, 81, 932; (e) Seebach, D.; Abele, S.; Sifferlen, T.; Hänggi, M.; Gruner, S.; Seiler, P. Helv Chim Acta 1998, 81, 2218.
4. (a) Seebach, D.; Overhand, M.; Kühnle, F. N. M.; Martinoni, B.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 913; (b) Seebach, D.; Ciceri, P.; Overhand, M.; Juan, B.; Rigo, D.; Oberer, L.; Hommel, U.; Amstutz, R.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 2043; (c) Seebach, D.; Matthews, J. L. J Chem Soc Chem Commun 1997, 2015; (d) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Guichard, G.; Hintermann, T.; Juan, B.; Matthews, J. L.; Schreiber, J.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1998, 81, 932; (e) Seebach, D.; Abele, S.; Sifferlen, T.; Hänggi, M.; Gruner, S.; Seiler, P. Helv Chim Acta 1998, 81, 2218.
5. (a) Seebach, D.; Overhand, M.; Kühnle, F. N. M.; Martinoni, B.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 913; (b) Seebach, D.; Ciceri, P.; Overhand, M.; Juan, B.; Rigo, D.; Oberer, L.; Hommel, U.; Amstutz, R.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 2043; (c) Seebach, D.; Matthews, J. L. J Chem Soc Chem Commun 1997, 2015; (d) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Guichard, G.; Hintermann, T.; Juan, B.; Matthews, J. L.; Schreiber, J.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1998, 81, 932; (e) Seebach, D.; Abele, S.; Sifferlen, T.; Hänggi, M.; Gruner, S.; Seiler, P. Helv Chim Acta 1998, 81, 2218.
6. (a) Seebach, D.; Overhand, M.; Kühnle, F. N. M.; Martinoni, B.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 913; (b) Seebach, D.; Ciceri, P.; Overhand, M.; Juan, B.; Rigo, D.; Oberer, L.; Hommel, U.; Amstutz, R.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 2043; (c) Seebach, D.; Matthews, J. L. J Chem Soc Chem Commun 1997, 2015; (d) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Guichard, G.; Hintermann, T.; Juan, B.; Matthews, J. L.; Schreiber, J.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1998, 81, 932; (e) Seebach, D.; Abele, S.; Sifferlen, T.; Hänggi, M.; Gruner, S.; Seiler, P. Helv Chim Acta 1998, 81, 2218.
7. (a) Seebach, D.; Overhand, M.; Kühnle, F. N. M.; Martinoni, B.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 913; (b) Seebach, D.; Ciceri, P.; Overhand, M.; Juan, B.; Rigo, D.; Oberer, L.; Hommel, U.; Amstutz, R.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1996, 79, 2043; (c) Seebach, D.; Matthews, J. L. J Chem Soc Chem Commun 1997, 2015; (d) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Guichard, G.; Hintermann, T.; Juan, B.; Matthews, J. L.; Schreiber, J.; Oberer, L.; Hommel, U.; Widmer, H. Helv Chim Acta 1998, 81, 932; (e) Seebach, D.; Abele, S.; Sifferlen, T.; Hänggi, M.; Gruner, S.; Seiler, P. Helv Chim Acta 1998, 81, 2218.
8. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
9. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
10. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
11. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
12. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
13. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
14. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
15. (a) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1996, 118, 13071; (b) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Powell, D. R.; Huang, X.; Barchi, J. J.; Gellman, S. H. Nature 1997, 387, 381; (c) Applequist, J.; Bode, K. A.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 4891; (d) Appella, D. H.; Barchi, J. J.; Durell, S.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 2309; (e) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Karle, I. L.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 6206; (f) Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Klein, D. A.; Richards, M. R.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1999, 121, 7574; (g) Barchi, J. J.; Huang, X.; Appella, D. H.; Christianson, L. A.; Durell, S. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear; (h) Wang, X.; Espinosa, J. F.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc, to appear.
16. Gung, B. W.; Zou, D.; Stalcup, A. M.; Cottrell, C. E. J Org Chem 1999, 64, 2176.
17. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
18. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
19. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
20. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
21. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
22. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
23. Computer simulations of β-peptides: (a) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Rigo, D.; Jaun, B.; Seebach, D. Chem Eur J 1997, 3, 1410; (b) Christianson, L. A. Ph.D. Thesis, University of Wisconsin-Madison (1997); (c) Daura, X.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. J Mol Biol 1998, 280, 925; (d) Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 236; (e) Daura, X.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Proteins Struct Funct Genet 1999, 34, 269; (f) Wu, Y. D.; Wang, D. P. J Am Chem Soc 1998, 120, 13485; (g) Möhle, K.; Günther, R.; Thormann, N.; Hofmann, H.-J. Biopolymers 1999, 50, 167.
24. (a) Krauthäuser, S.; Christianson, L. A.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1997, 119, 11719; (b) Chung, Y. J.; Christianson, L. A.; Stanger, H. E.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 10555; (c) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Jaun, B. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 1595.
25. (a) Krauthäuser, S.; Christianson, L. A.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1997, 119, 11719; (b) Chung, Y. J.; Christianson, L. A.; Stanger, H. E.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 10555; (c) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Jaun, B. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 1595.
26. (a) Krauthäuser, S.; Christianson, L. A.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1997, 119, 11719; (b) Chung, Y. J.; Christianson, L. A.; Stanger, H. E.; Powell, D. R.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1998, 120, 10555; (c) Seebach, D.; Abele, S.; Gademann, K.; Jaun, B. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 1595.
27. Diederichsen, U.; Schmitt, H. W. J Org Chem 1998, 827.
28. Hagihara, M.; Anthony, N. J.; Stout, T. J.; Clardy, J.; Schreiber, S. L. J Am Chem Soc 1992, 114, 6568.
29. Beier, M.; Reck, F.; Wagner, T.; Krishnamurthy, R.; Eschenmoser, A. Science 1999, 283, 699, and references therein.
30. (a) Lokey, R. S.; Iverson, B. L. Nature 1995, 375, 303; (b) Nguyen, J. Q.; Iverson, B. L. J Am Chem Soc 1999, 121, 2639.
31. (a) Lokey, R. S.; Iverson, B. L. Nature 1995, 375, 303; (b) Nguyen, J. Q.; Iverson, B. L. J Am Chem Soc 1999, 121, 2639.
32. Gennari, C.; Salom, B.; Potenza, D.; Longari, C.; Fioravanzo, E.; Carugo, O.; Sardone, N. Chem Eur J 1996, 2, 644, and references therein.
33. (a) Hintermann, T.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D. Helv Chim Acta 1998, 81, 983; (b) Hanessian, S.; Luo, X.; Schaum, R.; Michnick, S. J. J Am Chem Soc 1998, 120, 8569; (c) Hanessian, S.; Luo, X.; Schaum, R. Tetrahedron Lett 1999, 40, 4925.
34. (a) Hintermann, T.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D. Helv Chim Acta 1998, 81, 983; (b) Hanessian, S.; Luo, X.; Schaum, R.; Michnick, S. J. J Am Chem Soc 1998, 120, 8569; (c) Hanessian, S.; Luo, X.; Schaum, R. Tetrahedron Lett 1999, 40, 4925.
35. (a) Hintermann, T.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D. Helv Chim Acta 1998, 81, 983; (b) Hanessian, S.; Luo, X.; Schaum, R.; Michnick, S. J. J Am Chem Soc 1998, 120, 8569; (c) Hanessian, S.; Luo, X.; Schaum, R. Tetrahedron Lett 1999, 40, 4925.
36. Szabo, L.; Smith, B. L.; McReynolds, K. D.; Parrill, A. L.; Morris, E. R.; Gervay, J. J Org Chem 1998, 63, 1074.
37. (a) Smith, M. D.; Claridge, T. D. W.; Tranter, G. E.; Sansom, M. S. P.; Fleet, G. W. J. J Chem Soc Chem Commun 1998, 2041; (b) Long, D. D.; Hungerford, N. L.; Smith, M. D.; Brittain, D. E. A.; Marquess, D. G.; Claridge, T. D. W.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron Lett 1999, 40, 2195; (c) Claridge, T. D. W.; Long, D. D.; Hungerford, N. L.; Aplin, R. T.; Smith, M. D.; Marquess, D. G.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron Lett 1999, 40, 2199.
38. (a) Smith, M. D.; Claridge, T. D. W.; Tranter, G. E.; Sansom, M. S. P.; Fleet, G. W. J. J Chem Soc Chem Commun 1998, 2041; (b) Long, D. D.; Hungerford, N. L.; Smith, M. D.; Brittain, D. E. A.; Marquess, D. G.; Claridge, T. D. W.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron Lett 1999, 40, 2195; (c) Claridge, T. D. W.; Long, D. D.; Hungerford, N. L.; Aplin, R. T.; Smith, M. D.; Marquess, D. G.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron Lett 1999, 40, 2199.
39. (a) Smith, M. D.; Claridge, T. D. W.; Tranter, G. E.; Sansom, M. S. P.; Fleet, G. W. J. J Chem Soc Chem Commun 1998, 2041; (b) Long, D. D.; Hungerford, N. L.; Smith, M. D.; Brittain, D. E. A.; Marquess, D. G.; Claridge, T. D. W.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron Lett 1999, 40, 2195; (c) Claridge, T. D. W.; Long, D. D.; Hungerford, N. L.; Aplin, R. T.; Smith, M. D.; Marquess, D. G.; Fleet, G. W. J. Tetrahedron Lett 1999, 40, 2199.
40. Nowick, J. S.; Mahrus, S.; Smith, E. M.; Ziller, J. W. J Am Chem Soc 1996, 118, 1066.
41. Hamuro, Y.; Geib, S. J.; Hamilton, A. D. J Am Chem Soc 1997, 119, 10587, and references therein.
42. (a) Armand, P.; Kirshenbaum, K.; Goldsmith, R. A.; Farr-Jones, S.; Barron, A. E.; Truong, K. T.; Dill, K. A.; Mierke, D. F.; Cohen, F. E.; Zuckermann, R. N.; Bradley, E. K. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 4309; (b) Kirshenbaum, K.; Barron, A. E.; Goldsmith, R. A.; Armand, P.; Bradley, E. K.; Truong, K. T.; Dill, K. A.; Cohen, F. E.; Zuckermann, R. N. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 4303.
43. (a) Armand, P.; Kirshenbaum, K.; Goldsmith, R. A.; Farr- Jones, S.; Barron, A. E.; Truong, K. T.; Dill, K. A.; Mierke, D. F.; Cohen, F. E.; Zuckermann, R. N.; Bradley, E. K. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 4309; (b) Kirshenbaum, K.; Barron, A. E.; Goldsmith, R. A.; Armand, P.; Bradley, E. K.; Truong, K. T.; Dill, K. A.; Cohen, F. E.; Zuckermann, R. N. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 4303.
44. (a) Nelson, J. C.; Saven, J. G.; Moore, J. S.; Wolynes, P. G. Science 1997, 277, 1793; (b) Prince, R. B.; Okada, T.; Moore, J. S. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 233; (c) Gin, M. S.; Yokozawa, T.; Prince, R. B.; Moore, J. S. J Am Chem Soc 1999, 121, 2643.
45. (a) Nelson, J. C.; Saven, J. G.; Moore, J. S.; Wolynes, P. G. Science 1997, 277, 1793; (b) Prince, R. B.; Okada, T.; Moore, J. S. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 233; (c) Gin, M. S.; Yokozawa, T.; Prince, R. B.; Moore, J. S. J Am Chem Soc 1999, 121, 2643.
46. (a) Nelson, J. C.; Saven, J. G.; Moore, J. S.; Wolynes, P. G. Science 1997, 277, 1793; (b) Prince, R. B.; Okada, T.; Moore, J. S. Angew Chem Int Ed Engl 1999, 38, 233; (c) Gin, M. S.; Yokozawa, T.; Prince, R. B.; Moore, J. S. J Am Chem Soc 1999, 121, 2643.
47. Yang, D.; Qu, J.; Li, B.; Ng, F.; Wang, X.; Cheung, K.; Wang, D.; Wu, Y. J Am Chem Soc 1999, 121, 589, and references therein.
48. Tanatani, A.; Yamaguchi, K.; Azumaya, I.; Fukutomi, R.; Shudo, K.; Kagechika, H. J Am Chem Soc 1998, 120, 6433, and references therein.
49. Smith, A. B.; Guzman, M. C.; Sprengler, P. A.; Keenan, T. P.; Holcomb, R. C.; Wood, J. L.; Carroll, P. J.; Hirschmann, R. J Am Chem Soc 1994, 116, 9947.
50. (a) Bassani, D. M.; Lehn, J.-M.; Baum, G.; Fenske, D. Angew Chem Int Ed Engl 1997, 36, 1845; (b) Bassani, D. M.; Lehn, J.-M. Bull Soc Chim Fr 1997, 134, 897.
51. (a) Bassani, D. M.; Lehn, J.-M.; Baum, G.; Fenske, D. Angew Chem Int Ed Engl 1997, 36, 1845; (b) Bassani, D. M.; Lehn, J.-M. Bull Soc Chim Fr 1997, 134, 897.
52. (a) Betz, S. F.; Raleigh, D. P.; DeGrado, W. F. Curr Opin Struct Biol 1993, 3, 601; (b) Dahiyat, B. I.; Mayo, S. L. Science 1997, 278, 82.
53. (a) Betz, S. F.; Raleigh, D. P.; DeGrado, W. F. Curr Opin Struct Biol 1993, 3, 601; (b) Dahiyat, B. I.; Mayo, S. L. Science 1997, 278, 82.
54. Dado, G. P.; Gellman, S. H. J Am Chem Soc 1994, 116, 1054.
55. Mohamadi, F.; Richards, N. G. J.; Guida, W. C.; Liskamp, R.; Lipton, M.; Caufield, C.; Chang, G.; Hendrickson, T.; Still, W. C. J Comput Chem 1990, 11, 440.
56. (a) All-atom AMBER: Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J Comput Chem 1986, 7, 130; (b) AMBER* amide parameters: McDonald, D. Q.; Still, W. C. Tetrahedron Lett 1992, 33, 7743.
57. (a) All-atom AMBER: Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J Comput Chem 1986, 7, 130; (b) AMBER* amide parameters: McDonald, D. Q.; Still, W. C. Tetrahedron Lett 1992, 33, 7743.
58. Still, W. C.; Tempczyk, A.; Hawley, R. C.; Hendrickson, T. J Am Chem Soc 1990, 112, 6127.
59. Chang, G.; Guida, W. C.; Still, W. C. J Am Chem Soc 1989, 111, 4379.
60. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. Molec Simul 1988, 1, 173.
61. Guarnieri, F.; Still, W. C. J Comput Chem 1994, 15, 1302.
62. Eliel, E. L.; Wilen, S. H.; Mander, L. N. Stereochemistry of Organic Compounds; John Wiley & Sons, Inc: New York, 1994, p. 696.
63. Gundertofte, K.; Liljefors, T.; Norrby, P.-O.; Petterson, I. J Comput Chem 1996, 17, 429.
64. Allinger, N. L.; Yuh, Y. H.; Lii, J.-H. J Am Chem Soc 1989, 111, 8551.
65. McDonald, D. Q.; Still, W. C. J Am Chem Soc 1994, 116, 11550.
66. Christianson, L. A. Ph. D. Thesis, University of Wisconsin, Madison (1997).
67. Hirch, J. A. Top Stereochem 1967, 1, 199.
68. Booth, H.; Everett, J. R. J Chem Soc Perkin II 1980, 255.
69. Squillacote, M. E. J Chem Soc Chem Commun 1986, 1406.
70. Parish, C. A.; Still, W. C. Abstr Pap Am Chem Soc 1995, 210, 154-COMP.
71. Yamazaki, T.; Zhu, Y.-F.; Probstl, A.; Chadha, R. K.; Goodman, M. J Org Chem 1991, 56, 6644.
72. Eliel, E. L.; Wilen, S. H.; Mander, L. N. Stereochemistry of Organic Compounds; John Wiley & Sons, Inc: New York, 1994, p. 688.
73. We were unable to perform a simulation that adequately sampled all conformations using various mixed Monte Carlo/stochastic dynamics methods (ref. 30). Our attempted "Jumping Between Wells" (JBW) searches (Senderowitz, H.; Guarnieri, F.; Still, W. C. J Am Chem Soc 1995, 117, 8211) failed because we were unable to assemble a good set of torsion.angles for interconversion of diaxial and diequatorial conformations (ref. 36).
74. Baker, E. N.; Hubbard, R. E. Prog Biophys Molec Biol 1984, 44, 97.
75. Early simulated annealing simulations indicated that non-facile interconversion of ring conformations was a contributing factor to our inability to differentiate between helices. Individual residues were observed to interconvert among diaxial, twist-boat, and diequatorial conformations at the beginning of a cooling phase, but rapidly became trapped in one conformation before reaching room temperature.