Quantum chemical simulations of the proton transfer in water wires attached to molecular walls

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 107, Issue 13, 2003, Pages 2958-2965

  Nemukhin, Alexander V ^a   Grigorenko, Bella L ^a   Topol, Igor A ^b   Burt, Stanley K ^b  

^a MOSCOW STATE UNIVERSITY   (Russian Federation)

^b SAIC FREDERICK INC   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHEMICAL BONDS; COMPUTER SIMULATION; ELECTRON TRANSITIONS; MATHEMATICAL MODELS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STRUCTURE; NUMERICAL ANALYSIS; QUANTUM THEORY; TRANSPORT PROPERTIES; WATER;

MOLECULAR WALLS; PROTON TRANSFER; QUANTUM CHEMICAL SIMULATIONS; WATER WIRES;

PROTONS;

EID: 0037718263     PISSN: 10895647     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp027283x     Document Type: Article

References (58)

1. Pomès, R.; Roux, B. Biophys. J. 1998, 75, 33.
2. Sagnella, D. E.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2073.
3. Warshel, A. Computer Modelling of Chemical Reactions in Enzymes and Solutions; Wiley: New York, 1991.
4. Åquist, J.; Warshel, A. Chem. Rev. 1993, 93, 2523.
5. Vuillemier, R.; Bogris, D. J. Phys. Chem. 1998, 102, 4261.
6. (b) Vuillemier, R.; Bogris, D. J. Chem. Phys. 1999, 111, 4251.
7. Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B. 1998, 102, 5547.
8. (b) Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9361.
9. Brewer, M. L.; Schmitt, U. W.; Voth, G. A. Biophys. J. 2001, 80, 1691.
10. Drukker, K.; de Leeuw, S.; Hammes-Schiffer, S. J. Chem. Phys. 1998, 108, 6799.
11. (b) Decornez, H.; Drukker, K.; Hammes-Schiffer, S. J. Phys. Chem. A. 1999, 103, 2891.
12. Mei, H. S.; Tuckerman, M. E.; Sagnella, D. E.; Klein, M. L. J. Phys. Chem. B. 1998, 102, 10446.
13. Geissler, P. L.; Dellago, C.; Chandler, D.; Hutter, J.; Parrinello, M. Science 2001, 291, 2121.
14. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227.
15. (b) Singh, U. C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 718.
16. (c) Bash, P. A.; Field, M. J.; Karplus, M. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 8092.
17. Sadeghi, R. R.; Cheng, H.-P. J. Chem. Phys. 1999, 111, 2086.
18. Meuwly, M.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 2002, 116, 2572.
19. Sagnella, D. E.; Laasonen, K.; Klein, M. L. Biophys. J. 1996, 71, 1172.
20. Pomès, R.; Roux, B. Biophys. J. 2002, 82, 2304.
21. Smondyrev, A. M.; Voth, G. A. Biophys. J. 2002, 83, 1987.
22. Pinto, L. H.; Dieckmann, G. R.; Gandhi, C. S.; Parworth, C. G.; Braman, J.; Shaughnessy, M. A.; Lear, J. D.; Lamb, R. A.; DeGrado, W. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 11301.
23. Sansom, M. S. P.; Kerr, I. D.; Smith, G. R.; Son, H. S. Virology 1997, 233, 163.
24. Zhong, Q.; Husslein, T.; Moore, P. B.; Newns, D. M.; Pattnaik, P.; Klein, M. L. FEBS Lett. 1998, 434, 265.
25. Mould, J. A.; Li, H.-C.; Dudlak, C. S.; Lear, J. D.; Pekosz, A.; Lamb, R. A.; Pinto, L. H. J. Biol. Chem. 2000, 275, 8592.
26. Forrest, L. R.; Kukol, A.; Arkin, I. T.; Tielman, D. P.; Sansom, M. S. P. Biophys. J. 2000, 78, 55.
27. Schweighofer, K. J.; Pohorille, A. Biophys. J. 2000, 78, 150.
28. Nemukhin, A. V.; Grigorenko, B. L.; Bochenkova, A. V.; Topol, I. A.; Burt, S. K. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2002, 581, 167.
29. Grigorenko, B. L.; Nemukhin, A. V.; Topol, I. A.; Burt, S. K. J. Phys. Chem. A. 2002, 106, 10663.
30. Gordon, M. S.; Freitag, M. A.; Bandyopadhyay, P.; Jensen, J. H.; Kairys, V.; Stevens, W. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 293.
31. (b) Wadkowski, B. D.; Krauss, M.; Stevens, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10537.
32. (c) Day, P. N.; Jensen, J. H.; Gordon, M. S.; Webb, S. P.; Stevens, W. J.; Krauss, M.; Garmer, D.; Basch, H.; Cohen, D. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1968.
33. (d) Chen, W.; Gordon, M. S. J. Chem. Phys. 1996, 105, 11081.
34. (e) Krauss, M.; Webb, S. P. J. Chem. Phys. 1997, 107, 5771.
35. (f) Krauss, M.; Wadkowski, B. D. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 11.
36. (g) Roitberg, A. E.: Worthington, S. E.; Holden, M. J.; Mayhew, M. P.; Krauss, M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7312.
37. (h) Kairys, V.; Jensen, J. H. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6656.
38. (i) Minikis, R. M.; Kairys, V.; Jensen, J. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 3829.
39. (j) Li, H.; Hains, A. V.; Everts, J. E.; Robertson, A. D.; Jensen, J. H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3486.
40. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S. J.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montogomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347.
41. Granovsky, A. A. URL http://lcc.chem.msu.ru/gran/gamess/index.html.
42. (a) Ponder, J. W.; Richards, F. M. J. Comput. Chem. 1987, 8, 1016.
43. (b) Kundrot, C. E.; Ponder, J. W.; Richards, F. M. J. Comput. Chem. 1991, 12, 402.
44. (c) Dudek, M. J.; Ponder, J. W. J. Comput. Chem. 1995, 16, 791.
45. (d) Hodsdon, M. E.; Ponder, J. W.; Cistola, D. P. J. Mol. Biol. 1996, 264, 585.
46. (e) Kong, Y.; Ponder, J. W. J. Chem. Phys. 1997, 107, 481.
47. (f) Dudek, M. J.; Ramnarayan, K.; Ponder, J. W. J. Comput. Chem. 1998, 19, 548.
48. (g) Pappu, R. V.; Hart, R. K.; Ponder, J. W. J. Phys. Chem. B. 1998, 102, 9725.
49. (h) URL http://dasher.wustl.edu/tinker.
50. Jorgensen, W. L. In Encyclopedia of Computational Chemistry; Schleyer, P. v. R., Ed.; Wiley: New York, 1998; Vol. 3, p 1986.
51. Stewens, W.; Basch, H.; Krauss, M. J. Chem. Phys. 1984, 81, 6026.
52. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; 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 A11.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
53. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.
54. Warshel, A. J. Phys. Chem. 1979, 83, 1640.
55. (b) Warshel, A. J. Phys. Chem. 1982, 86, 2218.
56. (c) Warshel, A. Proc. Natl. Acad. Sci. 1984, 81, 444.
57. (d) Warshel, A.; Chu, Z. T. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8682.
58. Sham, Y. Y.; Muegge, I.; Warshel, A. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1999, 36, 484.