Unrestrained molecular dynamics simulations of [d(AT)5]2 duplex in aqueous solution: Hydration and binding of sodium ions in the minor groove

Journal of the American Chemical Society

Volumn 122, Issue 21, 2000, Pages 5025-5033

  Štefl, Richard ^a   Koča, Jaroslav ^a  

^a MASARYK UNIVERSITY   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA B;

ANALYTIC METHOD; AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; HYDRATION; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR INTERACTION; STRUCTURE ANALYSIS;

EID: 0039335080     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja9912170     Document Type: Article

References (78)

1. Franklin, R. E.; Gosling, R. G. Nature 1953, 171, 740.
2. Rosenberg, J. M.; Seeman, N. C., Kim, J. J.; Suddath, F. L.; Nicholas, H. B.; Rich, A. Nature 1973, 243, 150-154.
3. Rosenherg, J. M.; Seeman, N. C.; Day, R. O.; Rich, A. J. Mol. Biol. 1976, 104, 145-167.
4. Seeman, N. C.; Rosenberg, J. M.; Suddath, F. L.; Kim, J. J.; Rich, A. J. Mol. Biol. 1976, 104, 109-144.
5. Seeman, N. C.; Rosenberg, J. M.; Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 804.
6. Drew, H. R.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1981, 151, 535-556.
7. Herman, H. M.; Schneider, B. In Oxford handbook of nucleic acid structure; Neidle, S., Ed.; Oxford University Press: New York, 1999; pp 295-310.
8. Drew, H. R.; Wing, R. M.; Takano, T.; Broka, C.; Tanaka, S.; Itakura, K.; Dickerson, R. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981, 78, 2179-2183.
9. Dickerson, R. E.; Drew, H. R. J. Mol. Mol. 1981, 149, 761-786.
10. 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, 751-759.
11. Schneider, B.; Cohen, D.; Berman, H. M. Biopolymers 1992, 32, 725-750.
12. Shatzky-Schwartz, M.; Arbuckle, N. D.; Eisenstein, M.; Rabinovich, D., Bareket-Samish, A.; Haran, T. E.; Luisi, B. F.; Shakked, Z. J. Mol. Biol. 1997, 267, 595-623.
13. Shui, X.; McFail-Isom, L.; Hu, G. G.; Williams, L. D. Biochemistry 1998, 37, 8341-8355.
14. Liepinsh, K.; Otting, G.; Wuthrich, K. Nucleic Acids Res. 1992, 20, 6549-6553.
15. Kubinec, M. G.; Wemmer, D. E. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8739-8740.
16. Denisov, V. P.; Carlstrom, G.; Venu, K.; Halle, B. J. Mol. Biol. 1997, 268, 118-136.
17. Shui, X. Q.; Sines, C. C.; McFail-Isom, L.; VanDerveer, D.; Williams, L. D. Biochemistry 1998, 37, 16877-16887.
18. Tereshko, V.; Minasov, G.; Egli, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 470-471.
19. Tereshko, V.; Minasov, G.; Egli, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3590-3595.
20. Hud, N. V.; Sklenář, V.; Feigon, J. J. Mol. Biol. 1999, 286, 651-660.
21. Young, M. A.; Jayaram, B.; Beveridge, D. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 59-69.
22. Young, M. A.; Ravishanker, G.; Beveridge, D. L. Biophys. J. 1997, 75, 2313-2336.
23. Soler-Lopez, M.; Malinina, L.; Liu, J.; Huynh-Dinh, T.; Subirana, J. A. J. Biol. Chem. 1999, 274, 23683-6.
24. Lavery, R.; Pullman, B. J. Biomol. Struct. Dvn. 1985, 2, 1021-1032.
25. Sponer, J.; Kypr, J. Int. J. Biol. Macromol. 1994, 16, 3-6.
26. Sponer, J.; Hobza, P. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 709-714.
27. Luisi, B.; Orozco, M.; Šponer, J.; Luque, F. J.; Shakked, Z. J. Mol. Biol. 1998, 279, 112-36.
28. Vlieghe, D.; Šponer, J.; Meervelt, L. V. Biochemistry 1999, 38, 16443-16451.
29. Chen, H. H.; Rau, D. C.; Charney, E. J. Biomol. Struct. Dyn. 1985, 2, 709-719.
30. Assa-Munt, N.; Kearns, D. R. Biochemistry 1984, 23, 791-796.
31. Borah, B.; Cohen, J. S.; Bax, A. Biopolymers 1985, 24, 747-765.
32. Gupta, G.; Sarma, M. H.; Dhingra, M. M.; Sarma, R. H.; Rajagopalan, M.; Sasisekharan, V. J. Biomol. Struct. Dyn. 1983, 1, 395-416.
33. Suzuki, E.; Pattabiraman, N.; Zon, G.; James, T. L. Biochemistry 1986, 25, 6854-6865.
34. Davies, D. R.; Baldwin, R. L. J. Mol. Biol. 1963, 6, 251-255.
35. Arnott, S.; Hukins, D. W. L. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1972, 47, 1504-1509.
36. Klug, A.; Jack, A.; Viswamitra, M. A.; Kennard, O.; Shakked, Z.; Steitz, T. A. J. Mol. Biol. 1979, 131, 669-680.
37. Marvin, D. A.; Spencer, M.; Wilkins, M. H. F.; Hamilton, L. D. J. Mol. Biol. 1961, 3, 547-565.
38. Arnott, S.; Selsing, E. J. Mol. Biol. 1974, 88, 509-521.
39. Drew, H. R.; Dickerson, R. E. EMBO J. 1982, 1, 663-667.
40. Arnott, S.; Chandrasekaran, R.; Puigjaner, L. C.; Walker, J. K.; Hall, I. H.; Birdsall, D. L.; Ratliff, R. L. Nucleic Acids Res. 1983, 11, 1457-1474.
41. Kypr, J.; Vorličková, M. Conformations of DNA duplexes containing (dA-dT) sequences of bases and their possible biological significance; Sarma, R. H., Sarma, M. H., Eds.; Adenine Press: 1988; Vol. 2, pp 105-121.
42. Arnott, S.; Hukins, D. W. L. J. Mol. Biol. 1973, 81, 93-105.
43. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Cheatham, T. E., III; DeBolt, S.; Ferguson, D. M.; Seibel, G. L.; Kollman, P. A. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1-41.
44. 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 5.0; University of California: San Francisco, 1997.
45. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
46. Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 341-345.
47. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz Jr., K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
48. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341.
49. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690.
50. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T. A.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593.
51. Ravishanker, G.; Swaminathan, S.; Beveridge, D. L.; Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1989, 6, 669-699.
52. Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dvn. 1988, 6, 63-91.
53. Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1989, 205, 787-791.
54. Altona, C.; Sundaralingam, M. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 8205-8212.
55. Gilson, M. K.; Sharp, K. A.; Honig, B. H. J. Comput. Chem. 1988, 9, 327-335.
56. Sharp, K. A.; Nicholls, A. DelPhi 3.0; Columbia University: New York, 1989.
57. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169.
58. INSIGHTII.; Biosym/MSI: San Diego, 1995.
59. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
60. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
61. Ferrin, T. E.; Huang, C. C.; Jarvis, L. E.; Langridge, R. J. Mol. Graphics 1988, 6, 13-27.
62. Ulyanov, N. B.; James, T. L. Methods Enzymol. 1995, 261, 90-120.
63. Sponer, J.; Burcl, R.; Hobza, P. J. Biomol. Struct. Dyn. 1994, 11, 1357-1376.
64. Cheatham, T. E., III; Kollman, P. A. J. Mol. Biol. 1996, 259, 434-444.
65. Cheatham, T. E., III; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4805-4825.
66. Cieplak, P.; Cheatham, T. E., III; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6722-6730.
67. Rentzeperis, D.; Marky, L. A.; Kupke, D. W. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9612.
68. Bartenev, V. N.; Golovamov Eu, I.; Kapitonova, K. A.; Mokulskii, M. A.; Volkova, L. I.; Skuratovskii, I. J. Mol. Biol. 1983, 169, 217-234.
69. Hud, N. V.; Schultze, P.; Sklenář, V.; Feigon, J. J. Mol. Biol. 1999, 285, 233-243.
70. Maltseva, T. V.; Roselt, P.; Chattopadhyaya, J. Nucleosides Nucleotides 1998, 17, 1617-1634.
71. Halgren, T. A. Curr. Opin. Struct. Biol 1995, 5, 205-210.
72. Šponer, J.; Gabb, H. A.; Leszczynski, J.; Hobza, P. Biophys. J. 1997, 73, 76-87.
73. Šponer, J.; Leszczynski, J.; Vetterl, V.; Hobza, P. J. Biomol. Struct. Dyn. 1996, 13, 695-706.
74. Šponer, J.; Burda, J. V.; Mejzlík, P.; Leszczynski, J.; Hobza, P. J. Biomol. Struct. Dyn. 1997, 14, 613-628.
75. Dickerson, R. E.; Goodsell, D. S.; Neidle, S. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 3579-3583.
76. Nelson, H. C.; Finch, J. T.; Luisi, B. F.; Klug, A. Nature 1987, 330, 221-226.
77. Yanagi, K.; Prive, G. G.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1991, 217, 201-214.
78. Connolly, M. L. Science 1983, 221, 709-713.