Determination of electrostatic parameters for a polarizable force field based on the classical Drude oscillator

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 1, Issue 1, 2005, Pages 153-168

  Anisimov, Victor M ^a   Lamoureux, Guillaume ^b   Vorobyov, Igor V ^a   Huang, Niu ^a,d   Roux, Benoît ^c   MacKerell Jr , Alexander D ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND SCHOOL OF PHARMACY   (United States)

^b UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL   (Canada)

^c WEILL CORNELL MEDICAL COLLEGE   (United States)

^d UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 18744402303     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct049930p     Document Type: Article

References (80)

1. MacKerell, A. D., Jr. Atomistic Models and Force Fields. In Computational Biochemistry and Biophysics; Becker, O. M., MacKerell, A. D., Jr., Roux, B., Watanabe, M., Eds.; Marcel Dekker: New York, 2001; p 7.
2. MacKerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1584.
3. Saiz, L.; Klein, M. L. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 482.
4. Halgren, T. A.; Damm, W. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 236.
5. Rick, S. W.; Stuart, S. J. Rev. Comput. Chem. 2002, 18, 89.
6. Sprik, M.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1988, 89, 7556.
7. Caldwell, J.; Dang, L. X.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9144.
8. Wallqvist, A.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13841.
9. Bernardo, D.N.; Ding, Y.; Krogh-Jespersen, K.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4180.
10. Dang, L. X. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 620.
11. Rick, S. W.; Berne, B. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 672.
12. Bryce, R. A.; Vincent, M. A.; Malcolm, N. O. J.; Hillier, I. H.; Burton, N. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 3077.
13. Patel, S.; Brooks, C. L., III. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1.
14. Patel, S.; MacKerell, A. D., Jr.; Brooks, C. L., III. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1504.
15. Chen, B.; Xing, J.; Siepmann, I. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2391.
16. Stern, H. A.; Rittner, F.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 2237.
17. Stern, H. A.; Kaminski, G. A.; Banks, J. L.; Zhou, R.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4730.
18. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5933.
19. Grossfield, A.; Ren, P.; Ponder, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15671.
20. Shelley, J.C.; Sprik, M.; Klein, M. L. Langmuir 1993, 9, 916.
21. Gao, J.; Habibollazadeh, D.; Shao, L. J. Phys. Chem. 1995, 99, 16460.
22. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6208.
23. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4177.
24. Freindorf, M.; Gao, J. J. Comput. Chem. 1996, 17, 386.
25. Cieplak, P.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1048.
26. Dang, L. X. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8195.
27. Kaminski, G. A.; Stern, H. A.; Berne, B. J.; Friesner, R. A.; Cao, Y. X.; Murphy, R. B.; Zhou, R.; Halgren, T. A. J Commit. Chem. 2002, 23, 1515.
28. Stuart, S. J.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11934.
29. van Maaren, P. J.; van der Spoel, D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2618.
30. Lamoureux, G.; MacKerell, A. D., Jr.; Roux, B. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5185.
31. Drude, P.; Mann, C. R.; Millikan, R. A. The theory of optics; Longmans, Green, and Co.: New York [etc.], 1902.
32. Lamoureux, G.; Roux, B. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3025.
33. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
34. MacKerell, A. D., Jr.; Brooks, B.; Brooks, C. L., III.; Nilsson, L.; Roux, B.; Won, Y.; Karplus, M. CHARMM: The Energy Function and Its Paramerization with an Overview of the Program. In Encyclopedia of Computational Chemistry; Schleyer, P. v. R., Allinger, N. L., Clark, T., Gasteiger, J., Kollman, P. A., Schaefer, H. F., III, Schreiner, P. R., Eds.; John Wiley & Sons: Chichester, 1998; Vol. 1, p 271.
35. CRC Handbook Chemistry and Physics, 84th ed.; Lide, D. R., Ed.; CRC Press: Boca Raton, 2003.
36. Giese, T. J.; York, D. M. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9903.
37. Kaminski, G. A.; Stern, H. A.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 621.
38. Morita, A. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1466.
39. Morita, A.; Kato, S. J. Chem. Phys. 1999, 110, 11987.
40. in het Panhuis, M.; Popelier, P. L. A.; Munn, R. W.; Angyan, J. G. J. Chem. Phys. 2001, 114, 7951.
41. Tu, Y. Q.; Laaksonen, A. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 283.
42. Rick, S. W.; Stuart, S. J.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6141.
43. van Belle, D.; Couplet, I.; Prevost, M.; Wodak, S. J. J. Mol. Biol. 1987, 198, 721.
44. Banks, J. L.; Kaminski, G. A.; Zhou, R. H.; Mainz, D. T.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 741.
45. Press: W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes in C.; Cambridge University Press: Cambridge, 1988.
46. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J Phys. Chem. 1993, 97, 10269.
47. Connolly, M. L. Science 1983, 221, 709.
48. Bonin, K. D.; Kresin, V. V. Electric-dipole polarizabilities of atoms, molecules, and clusters; World Scientific: Singapore River Edge, NJ, 1997.
49. 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.; Baboul, A. G.; 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.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
50. Moller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618.
51. Head-Gordon, M.; Pople, J. A.; Frisch, M. J. Chem. Phys. Lett. 1988, 153, 503.
52. Hariharan, P.C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta (Berlin) 1973, 28, 213.
53. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. v. R. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294.
54. Foloppe, N.; MacKerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2000, 21, 86.
55. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
56. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
57. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
58. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
59. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
60. Darden, T. A.; York, D.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089.
61. Steinbach, P. J.; Brooks, B. R. J. Comput. Chem. 1994, 15, 667.
62. Lague, P.; Pastor, R. W.; Brooks, B. R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 363.
63. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Clarendon Press: Oxford, 1987.
64. Pan, Y.; MacKerell, A. D., Jr. Nucl. Acid Res. 2003, 31, 7131.
65. Miller, K. J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8533.
66. Applequist, J.; Carl, J. R.; Fung, K.-K. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 2952.
67. Thole, B. T. Chem. Phys. 1981, 59, 341.
68. van Duijnen, P. T.; Swart, M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 2399.
69. Ewig, C. S.; Waldman, M.; Maple, J. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 326.
70. Stout, J. M.; Dykstra, C. E. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1576.
71. Zhou, T.; Dykstra, C. E. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2204.
72. Ding, Y.; Bernardo, D. N.; Krogh-Jespersen, K.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11575.
73. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
74. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833.
75. Leach, A. R. Molecular Modelling: Principles and Applications; Longman: Harlow, 1996.
76. Mahan, G. D. Phys. Rev. A 1980, 22, 1780.
77. Huang, N.; MacKerell, A. D., Jr. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7820.
78. 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.
79. Foresman, J. B.; Frisch, A. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods; Gaussian, Inc: Pittsburgh, PA, 1996.
80. Banavali, N.K.; MacKerell, A. D., Jr. J Am. Chem. Soc. 2001, 128, 6747.