Determination of the stable microstates of a peptide from NOE distance constraints and optimization of atomic solvation parameters

Journal of the American Chemical Society

Volumn 120, Issue 4, 1998, Pages 800-812

  Baysal, Canan ^a   Meirovitch, Hagai ^a  

^a FLORIDA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

PEPTIDE;

ARTICLE; ASSAY; CHEMICAL STRUCTURE; CONTROLLED STUDY; DRUG SYNTHESIS; ENERGY; METHODOLOGY; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MODEL; MOLECULE; NONHUMAN; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; SOLVATION; SURFACE PROPERTY;

EID: 0032481422     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja973124t     Document Type: Article

References (110)

1. Wüthrich, K. NMR of Proteins and Nucleic Acids; John Wiley and Sons: New York, 1986.
2. Clore, G. M.; Gronenborn, A. M. Annu. Rev. Biophys. Chem. 1991, 20, 29-63.
3. Bax, A.; Grzesiek, S. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 131-138.
4. Oschkinat, H.; Müller, T.; Diekmann, T. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1994, 33, 277-293.
5. Dyson, H. J.; Rance, M.; Houghten, R. A.; Lerner, R. A.; Wright, P. E. J. Mol. Biol. 1988, 201, 161-200.
6. Stradley, S. J.; Rizo, J.; Bruch, M. D.; Stroup, A. N., Gierasch, L. M. Biopolymers 1990, 29, 263-287.
7. Fesik, S. W.; O'Donnell, T. J., Campe, R. T., Jr.; Olejniczak, E. T. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 3165-3170.
8. Kessler, H.; Griesinger, C.; Lautz, J.; Müller, A.; van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 3393-3396.
9. Kim, Y.; Prestegard, J. H. Biochemistry 1989, 28, 8792-8797.
10. Kim, Y.; Prestegard, J. H. Proteins 1990, 8, 377-385.
11. Džakula, Ž.; Westler, W. M.; Edison, A. S.; Markley, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6195-6199.
12. Džakula, Ž.; Edison, A. S.; Westler, W. M.; Markley, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6200-6207.
13. Bogusky, M. J.; Naylor, A. M.; Pitzenberger, S. M.; Nutt, R. F.; Brady, S. F.; Colton, C. D.; Sisko, J. T.; Veber, P. S. A. D. F. Int. J. Peptide Res. 1992, 39, 63-76.
14. Bean, J. W.; Kopple, K. D.; Peishoff, C. E. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5328-5334.
15. Torda, A. E.; Scheek, R. M.; van Gunsteren, W. F. J. Mol. Biol. 1990, 214, 223-235.
16. Kessler, H.; Matter, H.; Gemmecker, G.; Kottenhahn, M.; Bats, J. W. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 4805-4818.
17. Mierke, D. F.; Kurz, M.; Kessler, H. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1042-1049.
18. Bonvin, A. M. J. J.; Boelens, R.; Kaptein, R. J. Biomol. NMR 1994, 4, 143-149.
19. Mierke, D. F.; Scheek, R. M.; Kessler, H. Biopolymers 1994, 34, 559-563.
20. Pearlman, D. A. J. Biomol. NMR 1994, 4, 1-16.
21. Pearlman, D. A. J. Biomol. NMR 1994, 4, 279-299.
22. Brüschweiler, R.; Blackledge, M.; Ernst, R. R. J. Biomol. NMR 1991, 1, 3-11.
23. Blackledge, M. J.; Brüschweiler, R.; Griesinger, C.; Schmidt, J. M.; Xu, P.; Ernst, R. R. Biochemistry 1993, 32, 10960-10974.
24. Betins, J.; Nikiforovich, G. V.; Chipens, G. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1986, 137, 129-132.
25. Vesterman, B.; Saulitis, J.; Betins, J.; Liepins, E.; Nikiforovich, G. V. Biochim. Biophys. Acta 1989, 998, 204-209.
26. Nikiforovich, G. V.; Prakash, O.; Gehrig, C. A.; Hruby, V. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3399-3406.
27. Landis, C.; Allured, V. S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9493-9499.
28. Landis, C. R.; Luck, L. L.; Wright, J. M. J. Magn. Res. 1995, 109, 44-59.
29. Yang, J.; Havel, T. F. J. Biomol. NMR 1993, 3, 355-360.
30. Cicero, D. O.; Barbato, G.; Bazzo, R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1027-1033.
31. Bonvin, A. M. J. J.; Brünger, A. T. J. Mol. Biol. 1995, 250, 80-93.
32. Bonvin, A. M. J. J.; Brünger, A. T. J. Biomol. NMR 1996, 7, 72-76.
33. Forster, M. J.; Mulloy, B. J. Comput. Chem. 1994, 15, 155-161.
34. Ulyanov, N. B.; Schmitz, U.; Kumar, A.; James, T. L. Biophys. J. 1995, 68, 13-24.
35. Meirovitch, H.; Meirovitch, E.; Lee, J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4847-4854.
36. Meirovitch, E.; Meirovitch, H. Biopolymers 1996, 38, 69-88.
37. Meirovitch, H.; Meirovitch, E. J. Phys. Chem. 1996, 100, 5123-5133.
38. Meirovitch, H., Meirovitch, E. J. Comput. Chem. 1997, 18, 240-253.
39. Momany, F. A.; McGuire, R. F.; Burgess, A. W.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1975, 79, 2361-2381.
40. Sippl, M. J.; Némethy, G.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1984, 88, 6231-6233.
41. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. Groningen Molecular Simulation (GROMOS) Library Manual; Biomos, Nijenborgh 16 9747 AG Groningen NL, 1987.
42. Saunders, M. Private communication.
43. Elber, R.; Karplus, M. Science 1987, 235, 318-321.
44. Stillinger, F. H.; Weber, T. A. Science 1990, 225, 983-989.
45. Meirovitch, H. Chem. Phys. Lett. 1977, 45, 389-392.
46. Meirovitch, H. Phys. Rev. A 1985, 32, 3709-3715.
47. Meirovitch, H.; Vásquez, M.; Scheraga, H. A. Biopolymers 1987, 26, 651-671.
48. Meirovitch, H.; Koerber, S. C.; Rivier, J.; Hagler, A. T. Biopolymers 1994, 34, 815-839.
49. Smith, P. E.; Pettitt, B. M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 9700-9711.
50. van Gunsteren, W. F.; Luque, F. J.; Timms, D.; Torda, A. E. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1994, 23, 847-863.
51. Sharp, K. A.; Honig, B. Annu. Rev. Biophys. Chem. 1990, 19, 301-332.
52. Davis, M. E.; McCammon, J. A. Chem. Rev. 1990, 90, 509-521.
53. Still, W. C.; Tempczyk, A.; Hawley, R. C.; Hendrickson, T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6127-6129.
54. Abagyan, R.; Totrov, M. J. Mol. Biol. 1994, 235, 983-1002.
55. Purisima, E. O.; Nilar, S. H. J. Comput. Chem. 1995, 16, 681-689.
56. Warshel, A.; Levin, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227-249.
57. Humphreys, D. D.; Friesner, R. A.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 10674-10685.
58. Smith, K. C.; Honig, B. Proteins 1994, 18, 119-132.
59. Simonson, T.; Brünger, A. T. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4683-4694.
60. Sharp, K. J. Comput. Chem. 1991, 12, 454-468.
61. Gilson, M. K.; Davis, M. E.; Luty, B. A.; McCammon, J. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 3591-3600.
62. Eisenberg, D.; McLachlan, A. D. Nature (London) 1986, 319, 199-203.
63. Wesson, L.; Eisenberg, D. Protein Sci. 1992, 1, 227-235.
64. Ooi, T.; Oobatake, M.; Némethy, G.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 3086-3090.
65. Stouten, P. F. W.; Frömmel, C.; Nakamura, H.; Sander, C. Mol. Simul. 1993, 10, 97-120.
66. Vila, J.; Williams, R. L.; Vásquez, M.; Scheraga, H. A. Proteins 1991, 10, 199-218.
67. Luty, B. A.; Wasserman, Z. R.; Stouten, P. F. W.; Hodge, C. N.; ZaCharias, M.; McCammon, J. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 454-464.
68. Schiffer, C. A.; Caldwell, J. W.; Stroud, R. M.; Kollman, P. A. Protein Sci. 1992, 1, 396-400.
69. Schiffer, C. A.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A.; Stroud, R. M. Mol. Simul. 1993, 10, 121-150.
70. von Freyberg, B.; Braun, W. J. Comput. Chem. 1991, 12, 1065-1076.
71. von Freyberg, B.; Richmond, T. J.; Braun, W. J. Mol. Biol. 1993, 233, 275-292.
72. Williams, R. L.; Vila, J.; Perrot, G.; Scheraga, H. A. Proteins 1992, 14, 110-119.
73. Kang, Y. K.; Gibson, K. D.; Némethy, G.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1988, 92, 4739-4745.
74. Eisenhaber, F. Protein Sci. 1996, 5, 1676-1686.
75. Richmond, T. J. J. Mol. Biol. 1984, 178, 63-89.
76. von Freyberg, B.; Braun, W. J. Comput. Chem. 1993, 14, 510-521.
77. Perrot, G.; Cheng, B.; Gibson, K. D.; Villa, J.; Palmer, K. A.; Nayeem, A.; Maigret, B.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 1-11.
78. Eisenhaber, F.; Argos, P. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1272-1280.
79. Sridharan, S.; Nichols, A.; Sharp, K. A. J. Comput. Chem. 1996, 15, 1038-1044.
80. Mumenthaler, C.; Braun, W. J. Mol. Mod. 1995, 1, 1-10.
81. Hasel, W.; Hendrickson, T. F.; Still, W. C. Tetrahedron Comput. Methods 1988, 1, 103-116.
82. Colonna-Cesari, F.; Sander, C. Biophys. J. 1990, 57, 1103-1107.
83. Holm, L.; Sander, C. J. Mol. Biol. 1992, 225, 93-105.
84. Augspurger, J. D.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1996, 17, 1549-1558.
85. van Aalten, D. M. F.; Amadei, A.; Bywater, R.; Findlay, J. B. C.; Berendsen, H. J. C.; Sander, C.; Stouten, P. F. W. Biophys. J. 1996, 70, 684-692.
86. Fraternali, F.; van Gunsteren, W. F. J. Mol. Biol. 1996, 256, 939-948.
87. Juffer, A. H.; Eisenhaber, F.; Hubbard, S. J.; Walther, D.; Argos, P. Protein Sci. 1995, 4, 2499-2509.
88. Baysal, C.; Meirovitch, H. J. Chem. Phys. 1996, 105, 7868-7871.
89. Baysal, C.; Meirovitch, H. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 2185-2191.
90. Burket, U.; Allinger, N. Molecular Mechanics; American Chemical Society: Washington, DC, 1982.
91. Rose, G. D.; Gierasch, L. M.; Smith, J. A. Adv. Protein Chem. 1985, 37, 1-109.
92. Baysal, C.; Meirovitch, H. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7368-7370.
93. Zuiderweg, E. R. P.; Scheck, R. M.; Boelens, R.; van Gunsteren, W. F.; Kaptein, R. Biochimie 1985, 67, 707-715.
94. Li, Z.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 84, 6611-6615.
95. Chang, G.; Guida, W. C.; Still, W. C. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 4379-4386.
96. Baysal, C.; Meirovitch, H. Unpublished data.
97. Gay, D. M. ACM Trans. Math. Software 1983, 9, 503-525.
98. Shanno, D. F.; Phua, K. H. ACM Trans. Math. Software 1975, 1, 87-94.
99. Nocedal, J. Acta Numerica 1991, 199-242.
100. Liu, D. C.; Nocedal, J. Mathematical Programming 1989, 45, 503-528.
101. Zou, X.; Navon, I.; Berger, M.; Phua, M.; Schlick, T.; LeDimet, F. SIAM Journal on Optimization 1993, 3, 582-608.
102. Lee, B.; Richards, F. M. J. Mol. Biol. 1971, 55, 379-400.
103. Liu, H.; Müller-Plathe, F.; van Gunsteren, W. F. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4363-4366.
104. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
105. Rao, B. G.; Singh, U. C. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3803-3811.
106. Wawak, R. J.; Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. J. Math. Chem. 1994, 15, 207-232.
107. Wodak, S. J.; Janin, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1980, 77, 1736-1740.
108. Bystrov, V. F. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 1976, 10, 41-81.
109. Smith, L. J.; Mark, A. E.; Dobson, C. M.; van Gunsteren, W. F. Biochemistry 1995, 34, 10918-10931.
110. Richards, F. M. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1977, 6, 151-176.