Structural flexibility of the d(CCAGTACTGG)2 B-DNA decamer and its complex with two polyamides

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 105, Issue 15, 2001, Pages 3135-3142

  Wellenzohn, Bernd ^a   Flader, Wolfgang ^a   Winger, Rudolf H ^a   Hallbrucker, Andreas ^a   Mayer, Erwin ^a   Liedl, Klaus R ^a  

^a UNIVERSITY OF INNSBRUCK   (Austria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DECAMER; STRUCTURAL FLEXIBILITY;

COMPLEXATION; COMPUTER SIMULATION; CONFORMATIONS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STRUCTURE; POLYAMIDES; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

DNA SEQUENCES;

EID: 0037134592     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp003920c     Document Type: Article

References (98)

1. Herbert, A.; Rich, A. J. Biol. Chem. 1996, 271, 11595.
2. Ho, P.; Mooers, B. Biopolymers 1997, 44, 65.
3. Allemand, J.; Bensimon, D.; Lavery, R.; Croquette, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 14152.
4. Chandrasekaran, R.; Arnott, S. J. Biomol. Struct. Dyn. 1996, 13, 1015.
5. Gelbin, A.; Schneider, B.; Clowney, L.; Hsieh, S.-H.; Olson, W. K.; Berman, H. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 519.
6. Berman, H. M. Biopolymers 1997, 44, 23.
7. Dickerson, R. E.; Drew, H. R. J. Mol. Biol. 1981, 149, 761.
8. Schneider, B.; Neidle, S.; Berman, H. M. Biopolymers 1997, 42, 113.
9. Packer, M.; Hunter, C. J. Mol. Biol. 1998, 280, 407.
10. Neidle, S. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 754.
11. Dickerson, R. E. Nucleic Acids Res. 1998, 26, 1906.
12. Dickerson, R. E.; Goodsell, D. S.; Kopka, M. L. J. Mol. Biol. 1996, 256, 108.
13. Dickerson, R. E.; Goodsell, D. S.; Neidle, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 97, 3579.
14. Fratini, A. V.; Kopka, M. L.; Drew, H. R.; Dickerson, R. E. J. Biol. Chem. 1982, 257, 14686.
15. Chen, H.; Liu, X.; Patel, D. J. J. Mol. Biol. 1996, 258, 457.
16. Strauss, J. K.; Roberts, C.; Nelson, M. G.; Switzer, C.; Mahren, L. J., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 9515.
17. Widlund, H. R.; Cao, H.; Simonsson, S.; Magnusson, E.; Simonsson, T.; Nielsen, P. E.; Kahn, J. D.; Crothers, D. M.; Kubista, M. J. Mol. Biol. 1997, 267, 807.
18. Luger, K.; Mäder, A. W.; Richmond, R. K.; Sargent, D. F.; Richmond, T. J. Nature 1997, 389, 251.
19. Rhodes, D. Nature 1997, 389, 231.
20. Workman, J.; Kingston, R. E. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 545.
21. Phillips, S. E. V.; Moras, D. Curr. Opin. Struct. Biol. 1993, 3, 1.
22. Tisné, C.; Hantz, E.; Hartmann, B.; Delepierre, M. J. Mol. Biol. 1998, 279, 127.
23. Flick, K. E.; Jurica, M. S.; Monnat, R. J.; Stoddard, B. L. Nature 1998, 394, 96.
24. Becker, S.; Groner, B.; Müller, C. W. Nature 1998, 394, 145.
25. Young, M. A.; Ravishanker, G.; Beveridge, D. L.; Berman, H. Biophys. J. 1995, 68, 2454.
26. Kim, J. L.; Nikolov, D. B.; Burley, S. K. Nature 1993, 365, 520.
27. Lesser, D. R.; Kurpiewski, M. R.; Jen-Jacobson, L. Science 1990, 250, 776.
28. Suzuki, M.; Yagi, N. J. Mol. Biol. 1996, 255, 677.
29. Beamer, L. J.; Pabo, C. O. J. Mol. Biol. 1992, 227, 177.
30. Dickerson, R. E.; Chiu, T. K. Biopolymers (Nucleic Acid Sci.) 1998, 44, 361.
31. Hirsch, J. A.; Aggarwal, K. EMBO J. 1995, 14, 6280.
32. Ghosh, G.; Duyne, G. V.; Ghosh, S.; Sigler, P. B. Nature 1995, 373, 303.
33. Rice, P. A.; Yang, S.; Mizuuchi, K.; Nash, H. A. Cell 1996, 87, 1295.
34. Pellegrini, L.; Tan, S.; Richmond, T. J. Nature 1995, 376, 490.
35. Nikolov, D. B.; Chen, H.; Halay, E. D.; Hoffmann, A.; Roeder, R. G.; Burley, S. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 4862.
36. Juo, Z. S.; Chiu, T. K.; Leiberman, P. M; Baikalov, I.; Berk, A. J.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1996, 267, 239.
37. Calladine, C. R.; Drew, H. R. Understanding DNA; Academic Press: San Diego, CA, 1997.
38. Pardo, L.; Pastor, N.; Weinstein, H. Biophys. J. 1998, 75, 2411.
39. Tonelli, M.; Ragg, E.; Bianucci, A. M.; Lesiak, K.; James, T. L. Biochemistry 1998, 37, 11745.
40. Nagaich, A. K.; Bhattacharyya, D.; Brahmachari, S. K.; Bansal, M. J. Biol. Chem. 1994, 10, 7824.
41. Tzou, W.-S.; Hwang, M.-J. Biophys. J. 1999, 77, 1191.
42. El Hassan, M.; Calladine, C. J. Mol. Biol. 1996, 259, 95.
43. Gavathiotis, E.; Sharman, G. J.; Searle, M. S. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 728.
44. Dlakic, M.; Harrington, R. E. J. Biol. Chem. 1995, 270 (50), 29945.
45. DiGabriele, A. D.; Sanderson, M. R.; Steitz, T. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1989, 86, 1816.
46. Bolshoy, A.; Harrington, R. E.; Trifonov, E. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 2312.
47. Ng, H.-L.; Kopka, M. L.; Dickerson, R. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2035.
48. Neidle, S. Oxford Handbook of Nucleic Acid Structure; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1999.
49. Sprous, D.; Young, M. A.; Beveridge, D. L. J. Mol. Biol. 1999, 285, 1623.
50. Chastain, P. D.; Eichler, E. E.; Kang, S.; Nelson, D. L.; Levene, S. D.; Sinden, R. S. Biochemistry 1995, 34, 16125.
51. Godde, J. S.; Wolffe, A. P. J. Biol. Chem. 1996, 271, 15222.
52. Sivolob, A. V.; Khrapunov, S. N. J. Mol. Biol. 1995, 247, 918.
53. Chastain, P. D.; Sinden, R. R. J. Mol. Biol. 1998, 275, 405.
54. Pearson, C. E.; Sinden, R. R. Curr. Opin. Struct. Biol. 1998, 8, 321.
55. Kielkopf, C. L.; Ding, S.; Kuhn, P.; Rees, D. C. J. Mol. Biol. 2000, 290, 787.
56. Kielkopf, C. L.; Baird, E. E.; Dervan, P. B.; Rees, D. C. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 104.
57. Dornberger, U.; Flemming, J.; Fritzsche, H. J. Mol. Biol. 1998, 284, 1453.
58. Beutel, B. A.; Gold, L. J. Mol. Biol. 1992, 225, 803.
59. Donlan, M. E.; Lu, P. Nucleic Acids Res. 1992, 20, 525.
60. Lyubchenko, Y. L.; Shlyakhtenko, L. S.; Appella, E.; Harrington, R. E. Biochemistry 1993, 32, 4121.
61. Duan, Y.; Wilkosz, P.; Crowley, M.; Rosenberg, J. M. J. Mol. Biol. 1997, 272, 553.
62. Mondragon, A.; Harrison, S. C. J. Mol. Biol. 1991, 219, 321.
63. Schultz, S. C.; Shields, G. C.; Steitz, T. A. Science 1991, 253, 1001.
64. Parkinson, G.; Wilson, C.; Gunasekera, A.; Ebright, Y. W.; Ebright, R. E.; Berman, H. M. J. Mol Biol. 1996, 260, 395.
65. Hartmann, B.; Lavery, R. Q. Rev. Biophys. 1996, 29, 309.
66. Winger, R. H.; Liedl, K. R.; Ruz̈disser, S.; Pichler, A.; Hallbrucker, A.; Mayer, E. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8934.
67. Wellenzohn, B.; Flader, W.; Winger, R. H.;; Hallbrucker, A.; Mayer, E.; Liedl, K. R. J. Am. Chem. Soc., in press.
68. 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.
69. von Kitzing, E. Methods Ernymol. 1992, 277, 449.
70. Beveridge, D. L.; Ravishanker, G. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 246.
71. Beveridge, D. L.; Swaminathan, S.; Ravishanker, G.; Withka, J. M.; Srinivasan, J.; Prevost, C.; Louise-May, S.; Langley, D. R.; DiCapua, F. M.; Bolton, P. H. Molecular Dynamics Simulations on the Hydration, Structure and Motions of DNA Oligomers (chapter). Water and Biological Molecules; The Macmillan Press Ltd.: London, 1993; p 165.
72. Louise-May, S.; Auffinger, P.; Westhof, E. Curr. Opin. Struct. Biol. 1996, 6, 289.
73. Wellenzohn, B.; Winger, R. H.; Hallbrucker, A.; Mayer, E.; Liedl, K. R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3927.
74. Perree-Fauvet, M.; Gresh, N. J. Biomol. Struct. Dyn. 1994, 11, 1203.
75. Ketterle, C.; Gabarro-Arpa, J.; M. Ouali, M. B.; Auclair, C.; Helissey, P.; Giorgi-Renault, S.; Bret, M. L. J. Biomol. Struct. Dyn. 1996, 13, 963.
76. Bifulco, G.; Galeone, A.; Nicolaou, K.; Chazin, W. J.; Gomez-Paloma, L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 7183.
77. Cieplak, P.; Cheatham, T. E., III; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6722.
78. Young, M. A.; Nirmala, R.; Srinivasan, J.; McConnell, K. J.; Ravishanker, G.; Beveridge, D. L.; Berman, H. M. Analysis of helix bending in crystal structures and molecular dynamics simulations of DNA oligo-nucleotides. Proceedings of the 8th Conversation; Adenine Press: Albany, NY, 1994; p 197.
79. Cheatham, T. E., Ill; Kollman, P. A. J. Mol. Biol. 1996, 259, 434.
80. Young, M. A.; Jayaram, B.; Beveridge, D. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 59.
81. Young, M. A.; Ravishanker, G.; Beveridge, D. L. Biophys. J. 1997, 73, 2313.
82. de Souza, O. N.; Ornstein, R. L. J. Biomol. Struct. Dyn. 1997, 14, 607.
83. de Souza, O. N.; Orastein, R. L. Biophys. J. 1997, 72, 2395.
84. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham, T. E., III; Ross, W. S.; Simmerling, C. L.; Darden, T. A.; Merz, K. M.; Stanton, R. V.; Cheng, A. L.; Vincent, J. J.; Crowley, M.; Ferguson, D. M.; Radmer, R. J.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. AMBER 5, University of California, San Francisco, 1997.
85. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179.
86. Cheatham, T. E., III; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1999, 16, 845.
87. Bayly, C.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269.
88. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, Revision A.4, Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA, 1998.
89. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684.
90. Sayle, R.; Müller, A.; Bohne, A. rasmol2.6ab9, Molecular Modeling Group, German Cancer Research Center, 1999.
91. Laaksonen, L. gOpenMol 1.21, Centre for Scientific Computing, Espoo (SF), 1996.
92. Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1988, 6, 63.
93. Ravishanker, G.; Swaminathan, S.; Beveridge, D. L.; Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1989, 6, 669.
94. Goodsell, D. S.; Kopka, M. L.; Casio, D.; Dickerson, R. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 2930.
95. Hamelberg, D.; McFail-Isom, L.; Williams, L. D.; Wilson, W. D. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10513.
96. Shui, X.; McFail-Isom, L.; Hu, G. G.; Williams, L. D. Biochemistry 1998, 37, 8341.
97. Diekmann, S. J. Mol. Biol. 1989, 205, 787.
98. Kopka, M. L.; Fratini, A. V.; Drew, H. R.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1983, 163, 129.