Water-mediated base pairs in RNA: A quantum-chemical study

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 104, Issue 47, 2000, Pages 11177-11187

  Brandl, M ^a   Meyer, M ^b   Suhnel J ^a  

^a FRITZ LIPMANN INSTITUTE   (Germany)

^b ZUSE INSTITUTE BERLIN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; CRYSTAL STRUCTURE; ENERGY TRANSFER; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR STRUCTURE; QUANTUM THEORY; WATER; X RAY ANALYSIS;

ELECTRON CORRELATION; WATER MEDIATED BASE PAIRS;

RNA;

EID: 0034316780     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp002022d     Document Type: Article

References (60)

1. Dirheimer, G.; Keith, G.; Dumas, P.; Westhof, E. In tRNA: Structure, Biosynthesis; Soll, D., RajBhandary, U., Eds.; American Society for Microbiology: Washington, 1995; p 93.
2. Tinoco, I., Jr. In The RNA World; Gesteland, R. F., Atkins, J. F., Eds.; Cold Spring Harbor Laboratory Press: Plainview, NY, 1993; p 603.
3. Jeffrey, G. A.; Saenger, W. Hydrogen Bonding in Biological Structures; Springer-Verlag: Berlin, 1991; pp 247-268.
4. Moran, S.; Ren, X.-F.; Rumney, S.; Kool, E. T. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2056.
5. Meyer, M.; Sühnel, J. J. Biomol. Struct. Dyn. 1997, 75, 619.
6. Wahl, M. C.; Rao, S. T.; Sundaralingam, M. Nat. Struct. Biol. 1996, 3,24.
7. Brandi, M.; Lindauer, K.; Meyer, M.; Sühnel, J. Theor. Chem. Acc. 1999,101, 103.
8. Holbrook, S. R.; Cheong, C.; Tinoco, I., Jr.; Kim, S. H. Nature 1991, 353, 579.
9. Tanaka, Y.; Fujii, S.; Hiroaki, H.; Sakata, T.; Tanaka, T.; Uesugi, S.; Tomita, K.; Kyogoku, Y. Nucleic Acids Res. 1999, 27, 949.
10. Cruse, W. T. B.; Saludjian, P.; Biala, E.; Strazewski, P.; Prange, T.; Kennard, O.; Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 97, 4160.
11. Rould, M. A.; Perona, J. J.; Steitz, T. A. Nature 1991, 352, 213.
12. Arnez, J. G.; Steitz, T. A. Biochemistry 1996, 35, 14725.
13. Rath, V. L.; Silvian, L. F.; Beijer, B.; Sproat, B. S.; Steitz, T. A. Structure 1998, 6, 439.
14. Wang, Y.-X.; Huang, S.; Draper, D. E. Nucleic Acids Res. 1996, 24, 2666.
15. Correll, C. C.; Freebom, B.; Moore, P. B.; Steitz, T. A. Cell 1997, 91, 705.
16. Auffinger, P.; Westhof, E. J. Biomol. Struct. Dyn. 1998,16, 693.
17. Sponer, J.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1965.
18. Sponer, J.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. Biomol. Struct. Dyn. 1996, 74,117.
19. Brandi, M.; Meyer, M.; Sühnel, J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2605.
20. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535.
21. Berman, H. M.; Olson, W. K.; Beveridge, D. L.; Westbrook, J.; Gelbin, A.; Demeny, T.; Hsieh, S. H.; Srinivasan, A. R.; Schneider, B. Biophys. J. 1992, 63, 751.
22. Boys, S. B.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 17, 553.
23. Gaussian 94; Revision E.1; Frisch, M. J., et al. Gaussian, Inc.: Pittsburgh PA, 1995.
24. Sponer, J.; Burda, J. V.; Mejzlik, P.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. Biomol. Struct. Dyn. 1997, 14, 613.
25. Mo, O.; Yanez, M.; Elguero, J. J. Chem. Phys. 1992, 97, 6628.
26. Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 1994, 700, 7523.
27. Wahl, M. C.; Sundaralingam, M. Trends Biochem. Sci. 1997, 22, 97.
28. Auffinger, P.; Louise-May, S.; Westhof, E. Faraday Discuss 1996, 103, 151.
29. Mandel-Gutfreund, Y.; Margalit, H.; Jernigan, R. L.; Zhurkin, V. B. J. Mol. Biol. 1998, 277, 1129.
30. Schneider, C.; Sühnel, J. Biopolymers 1999, 50, 287.
31. Auffinger, P.; Westhof, E. J. Mol. Biol. 1997, 274, 54.
32. Saenger, W. Principles of Nucleic Acid Structure', Springer-Verlag: New York, 1983; p 123.
33. Sponer, J.; Florian, J.; Hobza, P.; Leszczynski, J. Biomol. Struct. Dyn. 1996, 13, 827-833.
34. Sponer, J.; Sabat, M.; Burda, J. V.; Mejzlik, P.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2528.
35. Burda, J. V.; Sponer, J.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. Phys. Chem. 1997, 101, 9670.
36. Baeyens, K. J.; De Bondt, H. L.; Holbrook, S. R. Nat. Struct. Biol. 1995, 2, 56.
37. Lietzke, S. E.; Barnes, C. L.; Berglund, J. A.; Kundrot, C. E. Structure 1996, 4, 917.
38. White, S. A.; Nilges, M.; Huang, A.; Brunger, A. T.; Moore, P. B. Biochemistry 1992, 31, 1610.
39. Price, S. R.; Evans, P. R.; Nagai, K. Nature 1998, 394, 645.
40. Jiang, L.; Suri, A. K.; Fiala, R.; Patel, D. J. Chem. Biol. 1997, 4, 35. (41)
41. Dallas, A.; Moore, P. B. Structure 1997, 5, 1639.
42. Cavarelli, J.; Eriani, G.; Rees, B.; Ruff, M.; Boeglin, M.; Mitschier, A.; Martin, F.; Gangloff, J.; Thierry, J. C; Moras, D. EMBO J. 1994, 13, 327.
43. Westhof, E.; Sundaralingam, M. Biochemistry 1986, 25, 4868.
44. Nissen, P.; Kjeldgaard, M.; Thirup, S.; Polekhina, G.; Reshetnikova, L.; Clark, B. F.; Nyborg, J. Science 1995, 270, 1464.
45. Basavappa, R.; Sigler, P. B. EMBO J. 1991, 10, 3105.
46. Fan, P.; Suri, A. K.; Fiala, R.; Live, D.; Patel, D. J. J. Mol. Biol. 1996, 258, 480.
47. Butcher, S. E.; Allain, F. H.; Feigon, J. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 212.
48. Leonard, G. A.; McAuley-Hecht, K. E.; Ebel, S.; Lough, D. M.; Brown, T.; Hunter, W. N. Structure 1994, 2, 483.
49. Wu, M.; Turner, D. H. Biochemistry 1996, 35, 9677.
50. Wu, M.; SantaLucia, J., Jr.; Turner, D. H. Biochemistry 1997, 36, 4449.
51. Ruff, M.; Krishnaswamy, S.; Boeglin, M.; Poterszman, A.; Mitschler, A.; Podjarny, A.; Rees, B.; Thierry, J. C.; Moras, D. Science 1991, 252, 1682.
52. Peterson, R. D.; Bartel, D. P.; Szostak, J. W.; Horvath, S. J.; Feigon, J. Biochemistry 1994, 33, 5357.
53. Zimmermann, G. R.; Jenison, R. D.; Wick, C. L.; Simorre, J. P.; Pardi, A. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 644.
54. Gate, J. H.; Gooding, A. R.; Podell, E.; Zhou, K.; Golden, B. L.; Kundrot, C. E.; Cech, T. R.; Doudna, J. A. Science 1996, 275, 1678.
55. Golden, B. L.; Gooding, A. R.; Podell, E. R.; Cech, T. R. Science 1998, 252, 259.
56. Perbandt, M.; Nolle, A.; Lorenz, S.; Bald, R.; Betzel, C.; Erdmann, V. A. FEBS Lett. 1998, 429, 211.
57. Dieckmann, T.; Suzuki, E.; Nakamura, G. K.; Feigon, J. UNA 1996, 2, 628.
58. Corell, C. C.; Wool, I. G.; Munishkin, A. J. Mol. Biol. 1999, 292, 275.
59. Turner, D. H. Curr. Opinion Struct. Biol. 1996, 6, 299.
60. Wu, M.; McDovrell, J. A.; Turner, D. H. Biochemistry 1995, 34, 3204.