Solution pKa values of the green fluorescent protein chromophore from hybrid quantum-classical calculations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 1, 2004, Pages 477-489

  Scharnagl, Christina ^a   Raupp Kossmann, Robert A ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHROMOPHORES; COMPUTER SIMULATION; CONFORMATIONS; DISSOCIATION; ELECTRONIC DENSITY OF STATES; ENTHALPY; FLUORESCENCE; GROUND STATE; HYDROGEN BONDS; PHASE EQUILIBRIA; PHOTOCHEMICAL REACTIONS; QUANTUM THEORY;

CONFORMATIONAL ENERGIES; CONTINUUM SOLVATION MODEL; PHOTOTAUTOMERIZATION; PROTOLYTIC EQUILIBRIA; PROTONATION; QUANTUM CHEMICAL SCHEME;

PROTEINS;

EID: 1642542523     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp036411u     Document Type: Article

References (58)

1. Tsien, R. Y. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 509.
2. Cubitt, A. B.; Wollenweber, L. A.; Heim, R. Methods Cell Biol. 1999, 58, 19.
3. Brejc, K.; Sixma, R. K.; Kitts, P. A.; Kain, S. R.; Tsien, R. Y.; Ormö, M.; Remington, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 2306.
4. Palm, G. J.; Zdanov, A.; Gaitanaris, G. A.; Stauber, R.; Pavlakis, G. N.; Wlodawer, A. Nature Struct. Biol. 1997, 4, 361.
5. Elsliger, M.-A.; Wachter, R. M.; Hanson, G. T.; Kallio, K.; Remington, S. J. Biochemistry 1999, 38, 5296.
6. Morise, H.; Shimomura, O.; Johnson, F. H.; Winant, J. Biochemistry 1974, 13, 2656.
7. Niwa, H.; Inouye, S.; Hirano, T.; Matsuno, T.; Kojima, S.; Kubota, M.; Ohashi, M.; Tsuji, F. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 13617.
8. Kummer, A. D.; Kompa, C.; Niwa, J.; Hirano, T.; Kojima, S.; Michel-Beyerle, M. E. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7554.
9. Chattoraj, M.; King, B. A.; Bublitz, G. U.; Boxer, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8362.
10. Lossau, H.; Kummer, A.; Heinecke, R.; Pöllinger-Dammer, F.; Kompa, C.; Bieser, G.; Jonsson, T.; Silva, C. M.; Yang, M. M.; Youvan, D. C.; Michel-Beyerle, M. E. Chem. Phys. 1996, 213, 1.
11. Creemers, T. M. H.; Lock, A. J.; Subramaniam, V.; Jovin, T. M.; Völker, S. Nature Struct. Biol. 1999, 6, 557.
12. Bell, A. F.; He, X.; Wachter, R. M.; Tonge, P. J. Biochemistry 2000, 39, 4423.
13. Voityuk, A. A.; Michel-Beyerle, M. E.; Rösch, N. Chem. Phys. 1998, 231, 13.
14. Voityuk, A. A.; Michel-Beyerle, M. E.; Rösch, N. Chem. Phys. Lett. 1998, 296, 269.
15. Weber, W.; Helms, V.; McCammon, J. A.; Langhoff, P. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 6177.
16. El Yazal, J.; Prendergast, F. G.; Shaw, D. E.; Pang, Y.-P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11411.
17. Stewart, R. In The Proton: Application to Organic Chemistry; Wassermann, H. H., Ed.; Vol. 46 of Organic Chemistry, A series of Monographs; Academic Press: New York, 1985.
18. Bardez, E. Isr. J. Chem. 1999, 39, 319.
19. Scharnagl, C.; Hettenkofer, J.; Fischer, S. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7787.
20. Alexov, E. G.; Gunner, M. R. Biochemistry 1999, 38, 8253.
21. Scharnagl, C.; Raupp-Kossmann, R.; Fischer, S. F. Biophys. J. 1999, 77, 1839.
22. Alexov, E. G.; Gunner, M. R. Biophys. J. 1997, 72, 2075.
23. Spassov, V. Z.; Bashford, D. J. Comput. Chem. 1999, 20, 1091.
24. Schüürmann, G. Quant. Struct.-Act. Relat. 1996, 15, 121.
25. Kallies, B.; Mitzner, R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2959.
26. Schüürmann, G.; Cossi, M.; Barone, V.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 6706.
27. Chipman, D. M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7413.
28. Topol, I. A.; Tawa, G. J.; Burt, S. K.; Rashin, A. A. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 10075.
29. Da Silva, C. O.; da Silva, E. C.; Nascimento, M. A. C. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 11194.
30. Da Silva, C. O.; da Silva, E. C.; Nascimento, M. A. C. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2402.
31. Liptak, M. D.; Shields, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7314.
32. Liptak, M. D.; Gross, K. C.; Seybold, P. G.; Feldgus, S.; Shields, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6421.
33. Stewart, J. J. P. J. Comput.-Aided Mol. Des. 1990, 4, 1.
34. Stewart, J. J. P. MOPAC 93 Manual; Fujitsu Ltd.: Tokyo, 1993.
35. Klamt, A.; Schüürmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 799.
36. East, A. L. L. J. Chem. Phys. 1997, 106, 6655.
37. Raupp-Kossmann, R. A.; Scharnagl, C. Chem. Phys. Lett. 2001, 336, 177.
38. Luo, R.; Head, M. S.; Moult, J.; Gilson, M. K. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6138.
39. Lim, C.; Bashford, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5610.
40. Gao, J.; Li, N.; Freinhof, M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4912.
41. Winkler, K.; Lindner, J.; Subramanian, V.; Jovin, T. M.; Vöringer, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 1072.
42. Helms, V.; Winstead, C.; Langhoff, P. W. THEOCHEM 2000, 506, 179.
43. Thompson, M. A.; Zerner, M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8210.
44. Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1988.
45. Tozzini, V.; Nifosi, R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5797.
46. Kar, T.; Scheiner, S.; Cuma, M. J. Chem. Phys. 1999, 111, 849.
47. Nielsen, S. B.; Lapierre, J. U.; Andersen, J. U.; Pedersen, U. V.; Andersen, L. H. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 228102-1.
48. Gutmann, M.; Nachliel, E. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1015, 391.
49. Burda, C.; Abdel-Kadar, M. H.; Link, S.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6720.
50. Schellenberg, P.; Johnson, E.; Esposito, A. P.; Reid, P. J.; Parson, W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5316.
51. Steinberg, G.; Ottolenghi, M.; Sheves, M. Biophys. J. 1993, 64, 1499.
52. Cramer, C. J. Essentials of Computational Chemistry; J. Wiley & Sons: Chichester, U.K., 2002.
53. Ward, W. W.; Prentice, H. J.; Roth, A. F.; Cody, C. W.; Reeves, S. C. Photochem. Photobiol. 1982, 35, 803.
54. Pitzer, K. S.; Gwinn, W. D. J. Chem. Phys. 1942, 10, 428.
55. Stübner, M. R.; Schellenberg, P. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1246.
56. Song, L.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8889.
57. Esposito, A. P.; Schellenberg, P.; Parson, W. W.; Reid, P. J. J. Mol. Struct. 2001, 569, 25.
58. Lide, D. R., Ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79th ed.; CRC Press: Boca Raton, Fl, 1998; pp 8.46-8.56.