Hydrophobic force field as a molecular alternative to surface-area models

Journal of the American Chemical Society

Volumn 121, Issue 26, 1999, Pages 6299-6305

  Hummer, G ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTICLE; COMPUTER SIMULATION; HYDRATION; HYDROPHOBICITY; LIGAND BINDING; MOLECULAR INTERACTION; PROTEIN BINDING; PROTEIN FOLDING; SURFACE PROPERTY;

EID: 0033532905     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja984414s     Document Type: Article

References (95)

1. Kauzmann, W. Adv. Protein Chem. 1959, 14, 1.
2. Dill, K. A. Biochemistry 1990, 29, 7133.
3. Onuchic, J. N.; Luthey-Schulten, Z.; Wolynes, P. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1997, 48, 545.
4. Tanford, C. The Hydrophobic Effect: Formation of Micelles and Biological Membranes; John Wiley & Sons: New York, 1973.
5. Levy, R. M.; Gallicchio, E. Annu. Rev. Phys. Chem. 1998, 49, 531.
6. Fink, A. L. Folding Des. 1998, 3, R9.
7. Richards, F. M. Sci. Am. 1991, 264, 54.
8. Hermann, R. B. J. Phys. Chem. 1972, 76, 2754.
9. Chothia, C. Nature 1974, 248, 338.
10. Oobatake, M.; Ooi, T. Prog. Biophys. Mol. Biol. 1993, 59, 237.
11. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Science 1992, 250, 213.
12. Sharp, K. A.; Nicholls, A.; Fine, R. F.; Honig, B. Science 1991, 252, 106.
13. Simonson, T.; Brünger, A. T. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4683.
14. Giesen, D. J.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4141.
15. Tuñón, I.; Silla, E.; Pascual-Ahuir, J. L. J. Phys. Chem. 1994, 98. 377.
16. Fukunishi, Y.; Suzuki, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 5634.
17. Ashbaugh, H. S.; Kaler, E.; W.; Paulaitis, M. E. Biophys. J. 1998, 75, 755.
18. Reiss, H.; Frisch, H. L.; Lebowitz, J. L. J. Chem. Phys. 1959, 31, 369.
19. Pierotti, R. A. J. Phys. Chem. 1963, 67, 1840.
20. Stillinger, F. H. J. Solution. Chem. 1973, 2, 141.
21. Rank, J. A.; Baker, D. Protein Sci. 1997, 6, 347.
22. Lee, B. Biopolymers 1985, 24, 813.
23. Lee, B. Biopolymers 1991, 31, 993.
24. Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1967, 58, 480.
25. Hopfinger, A. J. Macromolecules 1971, 4, 731.
26. Kang, Y. K.; Némethy, G.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 4105.
27. Blokzijl, W.; Engberts, J. B. F. N. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1993, 32, 1545.
28. Frank, H. S.; Evans, M. W. J. Chem. Phys. 1945, 13, 507.
29. Némethy, G.; Scheraga, H. A. J. Chem. Phys. 1962, 36, 3382.
30. Pratt, L. R.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3683.
31. Ben-Naim, A. Hydrophobic Interactions; Plenum: New York, 1980.
32. Zichi, D. A.; Rossky, P. J. J. Chem. Phys. 1986, 84, 1712.
33. Lazaridis, T.; Paulaitis, M. E. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3847.
34. Chandler, D. Phys. Rev. E 1993, 48, 2898.
35. Besseling, N. A. M.; Lyklema, J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7604.
36. (a) Madan, B.; Sharp, K. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 11237.
37. (b) Matubayasi, N.; Reed, L. H.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 10640.
38. Kinoshita, M.; Hirata, F. J. Chem. Phys. 1997, 106, 5202.
39. Hummer, G.; Garde, S. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 4193.
40. Pangali, C.; Rao, M.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2975.
41. Lee, C. Y.; McCammon, J. A.; Rossky, P. J. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4448.
42. Watanabe, K.; Andersen, H. C. J. Phys. Chem. 1986, 90, 795.
43. Smith, D. E.; Haymet, A. D. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 6445.
44. van Belle, D.; Wodak, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 647.
45. Wallqvist, A.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2893.
46. Head-Gordon, T. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 501.
47. Garde, S.; Hummer, G.; Paulaitis, M. E. Faraday Discuss. 1996, 103, 125.
48. Lüdemann, S.; Abseher, R.; Schreiber, H.; Steinhauser, O. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4206.
49. Postma, J. P. M.; Berendsen, H. J. C.; Haak, J. R. Faraday Symp. Chem. Soc. 1982, 17, 55.
50. Pratt, L. R.; Pohorille, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 2995.
51. Guillot, B.; Guissani, Y. J. Chem. Phys. 1993, 99, 8075.
52. Forsman, J.; Jönsson, B. J. Chem. Phys. 1994, 101, 5116.
53. Beutler, T. C.; Béguelin, D. R.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Phys. 1995, 102, 3787.
54. Beglov, D.; Roux, B. J. Chem. Phys. 1994, 100, 9050.
55. Silverstein, K. A. T.; Haymet, A. D. J.; Dill, K. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 3166.
56. Arthur, J. W.; Haymet, A. D. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7991.
57. Cheng, Y. K.; Rossky, P. J. Nature 1998, 392, 696.
58. Lum, K.; Luzar, A. Phys. Rev. E 1997, 56, R6283.
59. Hummer, G.; Garde, S.; García, A. E.; Pohorille, A.; Pratt, L. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8951.
60. Jaynes, E. T. In E. T. Jaynes: Papers on Probability, Statistics, and Statistical Physics; Rosenkrantz, R. D., Ed.; Reidel: Dordrecht, Holland, 1983.
61. Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8800.
62. Hummer, G.; Garde, S.; García, A. E.; Paulaitis, M. E.; Pratt, L. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102.
63. Lum, K.; Chandler, D.; Weeks, J. D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4570.
64. Garde, S.; Hummer, G.; García, A. E.; Paulaitis, M. E.; Pratt, L. R. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 4966.
65. Hummer, G.; Garde, S.; García, A. E.; Paulaitis, M. E.; Pratt, L. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 1552.
66. Kauzmann, W. Nature (London) 1987, 325, 763.
67. Garde, S.; Hummer, G.; García, A. E.; Pratt, L. R.; Paulaitis, M. E. Phys. Rev. E 1996, 53, R4310.
68. Ashbaugh, H. S.; Garde, S.; Hummer, G.; Kaler, E. W.; Paulaitis, M. E. Biophys. J. 1999, in press.
69. Münster, A. Statistical Thermodynamics; Springer: Berlin, 1969, Chapter 5.4, p 338.
70. Pratt, L. R.; Chandler, D. Methods Enzymol. 1986, 127, 48.
71. Ashbaugh, H. S.; Paulaitis, M. E. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1900.
72. Garde, S.; Garcia, A. E.; Pratt, L. R.; Hummer, G. Biophys. Chem. 1999, 78, 21.
73. Weeks, J. D.; Chandler, D.; Andersen, H. C. J. Chem. Phys. 1971, 54, 5237.
74. Ashbaugh, H. S.; Paulaitis, M. E. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5029.
75. Powell, M. J. D. Mol. Phys. 1964, 7, 591.
76. Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 4121.
77. Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. Mol Phys. 1987, 62, 1247.
78. Dodd, L. R.; Theodorou, D. N. Mol. Phys. 1991, 72, 1313.
79. Sastry, S.; Corti, D. S.; Debenedetti, P. G.; Stillinger, F. H. Phys. Rev. E 1997, 56, 5524.
80. Liang, J.; Edelsbrunner, H.; Fu, P.; Sudhakar, P. V.; Subramaniam, S. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1998, 33, 1.
81. Richmond, T. J. J. Mol. Biol. 1984, 178, 63.
82. Guerrero-Ruiz, G.; Ocadiz-Ramirez, A.; Garduño-Juárez, R. Comput. Chem. 1991, 15, 351.
83. Connolly, M. L. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 1118.
84. Gogonea, V.; Osawa, E. J. Comput. Chem. 1995, 16, 817.
85. Petitjean, M. J. Comput. Chem. 1994, 15, 507.
86. Lustig, R. Mol. Phys. 1985, 55, 305.
87. Press: W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in Fortran, 2nd ed.; Cambridge University Press: New York, 1992, Chapter 3.3, pp 107-110.
88. Pellegrini, M.; Doniach, S. J. Chem. Phys. 1995, 103, 2696.
89. Pellegrini, M.; Grønbech-Jensen, N.; Doniach, S. J. Chem. Phys. 1996, 104, 8639.
90. Pellegrini, M.; Grønbech-Jensen, N.; Doniach, S. Physica A 1997, 239, 244.
91. Hummer, G.; García, A. E.; Soumpasis, D. M. Biophys. J. 1995, 68, 1639.
92. (a) García, A. E.; Hummer, G.; Soumpasis, D. M. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1997, 27, 471.
93. (b) Soumpasis, D. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 5116.
94. Sorenson, J. M.; Head-Gordon, T. Folding Des. 1998, 3, 523.
95. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. In Intermolecular Forces; Pullman, B., Ed.; Reidel: Dordrecht, Holland, 1981; pp 331-342.