Molecular dynamics simulations find that 3' phosphoramidate modified DNA duplexes undergo a B to A transition and normal DNA duplexes an A to B transition

Journal of the American Chemical Society

Volumn 119, Issue 29, 1997, Pages 6722-6730

  Cieplak, Piotr ^a   Cheatham III, T E ^b   Kollman, Peter A ^b  

^a UNIVERSITY OF WARSAW   (Poland)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA A; DNA B; DOUBLE STRANDED DNA; PHOSPHORAMIDIC ACID;

ARTICLE; BASE PAIRING; DNA CONFORMATION; MOLECULAR DYNAMICS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

EID: 0030759587     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja963909j     Document Type: Article

References (41)

1. Darden, T. A.; York, D. M.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
2. Cornell, W.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I.; Merz, Jr., K. M.; Ferguson, D.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
3. Crooke, S. T.; Lebleu, B. Antisense research and Applications; CRC Press: Boca Raton, FL. 1993.
4. Bayever, E.; Iversen, P. L.; Bishop, M. R.; Sharp, J. G.; Teasary, H. K.; Arneson, M. A.; Pirruccello, S. J.; Auddon, R. W.; Kessinger, A.; Zon, G.; Armitage, J. O. Antisense Res. Dev. 1993, 3, 382-390.
5. Gryaznov, S. M.; Sokolova, N. I. Tetrahedron Lett. 1990, 31, 3205-3208.
6. Gryaznov, S.; Chen, J.-K. J. Chem. Soc. 1994, 116, 3143-3144.
7. Chen, J.-K.; Schultz, R. G.; Lloyd, D. H.; Gryaznov, S. M. Nucleic Acid Res. 1995, 23, 2661-2668.
8. Gryaznov, S.; Lloyd, D. H.; Chen, J.-K.; Schultz, R.; DeDionisio, L. A.; Ratmeyer, L.; Wilson, W. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 5798-5802.
9. Escude, C.; Giovannangeli, C.; Sun, J. S.; Lloyd, D. H.; Chen, J.-K.; Gryaznov, S. M.; Garestier, T.; Helene, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 4365-4369.
10. Gryaznov, S.; Skorski, T.; Cucco, C.; Nieborowska-Skorska, M.; Chiu, C. Y.; Lloyd, D.; Chen, J.-K.; Koziolkiewicz, M.; Calabretta, B. Nucleic Acids Res. 1996, 24, 1508-1514.
11. Ding, D.; Gryaznov, S. M.; Lloyd, D. H.; Chandrasekaran, S.; Yao, S.; Ratmeyer, L.; Pan, Y. P.; Wilson, W. D. Nucleic Acid Res. 1996, 24, 354-360.
12. Saenger, W. Principles of Nucleic Acid Structure; Springer-Verlag: New York 1984.
13. Thibaudeau, C.; Plavec, J.; Garg, N.; Papchikin, A.; Chattopadhyaya, J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4038-4043.
14. Dickerson, R. E.; Drew, H. R.; Conner, B. N.; Wing, R. M.; Fratin, A. V.; Kopka, M. L. Science 1982, 216, 475-485.
15. Westhof, E. J. Biomol. Struct. Dyn. 1987, 5, 581.
16. Chou, S. H.; Flynn, D.; Reid, B. R. Biochemistry 1989, 28, 2422-2435.
17. Beveridge, D. L.; Ravishanker, G. Current Opinion Str. Biol. 1994, 4, 246-255, and references therein.
18. Miaskiewicz, K.; Osman, R.; Weinstein, H. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1526-1537.
19. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Cheatham, T. E.; DeBolt, S. E.; Ferguson, D. M.; Seibel, G. L.; Kollman, P. A. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1-41.
20. Cieplak, P.; Cornell, W.; Bayly, C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1357-1377.
21. Ewald, P. Ann. Phys. (Leipzig) 1921, 64, 253-264.
22. Essman, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T. A.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1996, 103, 8577-8593.
23. Darden, T. A.; York, D.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
24. York, D. M.; Yang, W. T.; Lee, H.; Darden, T.; Pedersen, L. G. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5001-5002.
25. Cheatham III, T. E.; Miller, J. L.; Fox, T.; Darden, T. A.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4193-4194.
26. Cheatham III, T. E.; Kollman, P. A. J. Mol. Biol. 1996, 259, 434-444.
27. Duan, Y.; Wilkosz, P. A.; Crowley, M.; Rosenberg, J. M. The Ewald Summation Improves the Fidelity of Molecular Dynamics Simulations of the DNA Dodecame (d(CGCGAATTCGCG). Submitted to J. Mol. Biol.
28. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
29. Ryckaert, J.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341.
30. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684.
31. Gaussian 94, Revision D.3; Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Keith, T.; Petersson, G. A.; Montgomery, J. A.; Raghavachari, K.; Al-Laham, M. A.; Zakrzewski, V. G.; Ortiz, J. V.; Foresman, J. B.l Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Peng, C. Y.; Ayala, P. Y.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Replogle, E. S.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Binkley, J. S.; Defrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. P.; Head-Gordon, M.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1995.
32. Bayly, C.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280.
33. Young, M. A.; Jayaram, B.; Beveridge, D. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 59-69.
34. Ramstein, J.; Lavery, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 7231-7235.
35. Briki, F.; Ramstein, J.; Lavery, R.; Genest, D. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2490-2493.
36. Pohorille, A.; Ross, W. S.; Tinoco, I., Jr. Int. J. Supercomp. App. 1990, 4, 81-96.
37. Aufinger, P.; Louise-May, S.; Westhof, E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6720-6726.
38. Piskur, J.; Rupprecht, A. FEBS Lett. 1995, 375, 174-178.
39. Veal, J.; Brown, F. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1873-1880.
40. Cheatham, T.; Crowley, M.; Fox, T.; Kollman, P. A Molecular Level Picture of the Stabilization of A-DNA in Mixed Ethanol-water Solutions. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. In press.
41. Cheatham, T.; Duan, Y.; Rosenberg, J.; Crowley, M.; Kollman, P. A. Studies in progress.