Amide I IR, VCD, and 2D IR Spectra of Isotope-labeled α-helix in liquid water: Numerical simulation studies

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 104, Issue 5, 2005, Pages 616-634

  Choi, Jun H O ^a   Hahn, Seungsoo ^a   Cho, Minhaeng ^a  

^a Korea University   (South Korea)

Author keywords

helical polypeptide; Infrared; Isotope labeling; Two dimensional vibrational spectroscopy; Vibrational circular dichroism

Indexed keywords

APPROXIMATION THEORY; COMPUTER SIMULATION; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOTOPES; LIGHT ABSORPTION; MOLECULAR DYNAMICS; POLYPEPTIDES;

Α-HELICAL POLYPEPTIDE; INFRARED; ISOTOPE LABELING; TWO-DIMENSIONAL VIBRATIONAL SPECTROSCOPY; VIBRATIONAL CIRCULAR DICHROISM;

QUANTUM THEORY;

EID: 24644433652     PISSN: 00207608     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/qua.20543     Document Type: Article

References (65)

1. Mantsch, H. H.; Casal, H. L.; Jones, R. N. In Spectroscopy of Biological Systems, Advances in Spectroscopy, Vol. 13; Clark, R. J. H., Hester, R. E., Eds.; Wiley: New York, 1986; p 1.
2. Surewicz, W. K.; Mantsch, H. H. In Spectroscopic Methods for Determining Protein Structure in Solution; Havel, H. A., Ed.; VCH: New York, 1996; p 135.
3. Infrared and Raman Spectroscopy of Biological Materials; Gremlich, H.-U., Yan, B., Eds.; Marcel Dekker: New York, 2000.
4. Byler, D. M.; Susi, H. Biopolymer 1986, 25, 469.
5. Moran, A. M.; Park, S.-M.; Dreyer, J.; Mukamel, S. J Chem Phys 2003, 118, 3651.
6. Lee, S.-H.; Krimm, S. Biopolymers 1998, 46, 283.
7. Marsh, D.; Müller, M.; Schmitt, F.-J. Biophys J 2000, 78, 2499.
8. Wang, J.; Hochstrasser, R. M. Chem Phys 2004, 297, 195.
9. Woutersen, S.; Hamm, P. J Chem Phys 2001, 115, 7737.
10. Torii, H.; Tasumi, M. In Infrared Spectroscopy of Biomolecules; Mantsch, H. H., Chapman, D., Eds.; Wiley-Liss: New York, 1996; p 1.
11. Kubelka, J.; Silva, R. A. G. D.; Keiderling, T. A. J Am Chem Soc 2002, 124, 5325.
12. Yasui, S. C.; Keiderling, T. A. J Am Chem Soc 1986, 108, 5576.
13. Bour, P.; Kubelka, J.; Keiderling, T. A. Biopolymers 2002, 65, 45.
14. Torii, H.; Tasumi, M. J Chem Phys 1992, 97, 92.
15. Chi, Z.; Chen, X. G.; Holtz, J. S. W.; Asher, S. A. Biochemistry 1998, 37, 2854.
16. Asher, S. A.; Mikhonin, A. V.; Bykov, S. J Am Chem Soc 2004, 126, 8433.
17. Ianoul, A.; Mikhonin, A.; Lednev, I. K.; Asher, S. A. J Phys Chem A 2002, 106, 3621.
18. Huang, R.; Kubelka, J.; Barber-Armstrong, W.; Silva, R. A. G. D.; Decatur, S. M.; Keiderling, T. A. J Am Chem Soc 2004, 126, 2346.
19. Fang, C.; Wang, J.; Kim, Y. S.; Charnley, A. K.; Barber-Armstrong, W.; Smith, A. B., Ill; Decatur, S. M.; Hochstrasser, R. M. J Phys Chem B 2004, 108, 10415.
20. Sonar, S.; Lee, C.-P.; Coleman, M.; Patel, N.; Liu, X.; Marti, T.; Khorana, H. G.; RajBhandary, U. L.; Rothschild, K. J. Nature Struct Biol 1994, 1, 512.
21. Haris, P. I.; Robillard, G. T.; van Dijk, A. A.; Chapman, D. Biochemistry 1992, 31, 6279.
22. Ludlam, C. F. C.; Arkin, I. T.; Liu, X. M.; Rothman, M. S.; Rath, P.; Aimoto, S.; Smith, S. O.; Engelman, D. M.; Rothschild, K. J. Biophys J 1996, 70, 1728.
23. Zhang, M.; Fabian, H.; Mantsch, H. H.; Vogel, H. J. Biochemistry 1994, 33, 10883.
24. Ludlam, C. F. C.; Sonar, S.; Lee, C.-P.; Coleman, M.; Herzfeld, J.; RajBhandary, U. L.; Rothschild, K. J. Biochemistry 1995, 34, 2.
25. Brauner, J. W.; Dugan, C.; Mendelsohn, R. J Am Chem Soc 2000, 122, 677.
26. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J Am Chem Soc 2001, 123, 6142.
27. Silva, R. A. G. D.; Barber-Armstrong, W.; Decatur, S. M. J Am Chem Soc 2003, 125, 13674.
28. Moritz, R.; Fabian, H.; Hanh, U.; Diem, M.; Naumann, D. J Am Chem Soc 2002, 124, 6259.
29. Schweitzer-Stenner, R. J Phys Chem B 2004, 108, 16965.
30. Gnanakaran, S.; Hochstrasser, R. M.; Garcia, A. E. Proc Natl Acad Sci USA 2004, 101, 9229.
31. Decatur, S. M.; Antonic, J. J Am Chem Soc 1999, 121, 11914.
32. Paul, C.; Wang, J.; Wimley, W. C.; Hochstrasser, R. M.; Axelsen, P. H. J Am Chem Soc 2004, 126, 5843.
33. Silva, R. A. G. D.; Nguyen, J. Y.; Decatur, S. M. Biochemistry 2002, 41, 15296.
34. Silva, R. A. G. D.; Kubelka, J.; Bour, P.; Decatur, S. M.; Keiderling, T. A. Proc Natl Acad Sci USA 2000, 97, 8318.
35. Barber-Armstrong, W.; Donaldson, T.; Wijesooriya, H.; Silva, R. A. G. D.; Decatur, S. M. J Am Chem Soc 2004, 126, 2339.
36. Bour, P.; Sopkova, J.; Bednarova, L.; Malon, P.; Keiderling, T. A. J Comp Chem 1997, 18, 646.
37. Eker, F.; Griebenow, K.; Cao, X.; Nafie, L. A.; Schweitzer-Stenner, R. Biochemistry 2004, 43, 613.
38. Eker, F.; Griebenow, K.; Schweitzer-Stenner, R. Biochemistry 2004, 43, 6893.
39. Schweitzer-Stenner, R.; Eker, F.; Griebenow, K.; Cao, X.; Nafie, L. A. J Am Chem Soc 2004, 126, 2768.
40. Mix, G.; Schweitzer-Stenner, R.; Asher, S. A. J Am Chem Soc 2000, 122, 9028.
41. Asher, S. A.; Ianoul, A.; Mix, G.; Boyden, M. N.; Karnoup, A.; Diem, M.; Schweitzer-Stenner, R. J Am Chem Soc 2001, 123, 11775.
42. Cho, M. Phys Chem Comm 2002, 5, 40.
43. Demirdöven, N.; Cheatum, C. M.; Chung, H. S.; Khalil, M.; Knoester, J.; Tokmakoff, A. J Am Chem Soc 2004, 126, 7981.
44. Chung, H. S.; Khalil, M.; Tokmakoff, A. J Phys Chem B 2004, 108, 15332.
45. Khalil, M.; Demirdöven, N.; Tokmakoff, A. J Phys Chem A 2003, 107, 5258.
46. Bredenbeck, J.; Hamm, P. J Chem Phys 2003, 119, 1569.
47. Scheurer, C.; Piryatinski, A.; Mukamel, S. J Am Chem Soc 2001, 123, 3114.
48. Rubtsov, I. V.; Wang, J.; Hochstrasser, R. M. J Chem Phys 2003, 118, 7733.
49. Zanni, M. T.; Gnanakaran, S.; Stenger, J.; Hochstrasser, R. M. J Phys Chem B 2001, 105, 6520.
50. Hamm, P.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. J Phys Chem B 1998, 102, 6123.
51. Ham, S.; Kim, J.-H.; Lee, H.; Cho, M. J Chem Phys 2003, 118, 3491.
52. Ham, S.; Cho, M. J Chem Phys 2003, 118, 6915.
53. Ham, S.; Cha, S.; Choi, J.-H.; Cho, M. J Chem Phys 2003, 119, 1451.
54. Choi, J.-H.; Ham, S.; Cho, M. J Phys Chem B 2003, 107, 9132.
55. Choi, J.-H.; Cho, M. J Chem Phys 2004, 120, 4383.
56. Ham, S.; Hahn, S.; Lee, C.; Kim, T.-K.; Kwak, K.; Cho, M. J Phys Chem B 2004, 108, 9333.
57. Lee, C.; Cho, M. J Phys Chem B, in press.
58. 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. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
59. Scott, A. P.; Radom, L. J Phys Chem 1996, 100, 16502.
60. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham III, T. E.; Wang, J.; Ross, W. S.; Simmerling, C. L.; Darden, T. A.; Merz, K. M.; Stanton, R. V.; Cheng, A. L.; Vincent, J. J.; Crowley, M.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Radmer, R. J.; Duan, Y.; Pitera, J.; Massova, I.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. AMBER 7; University of California: San Francisco, 2002.
61. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J Chem Phys 1993, 98, 10089.
62. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R.; J Chem Phys 1984, 81, 3684.
63. Kwac, K.; Cho, M. J Chem Phys 2003, 119, 2247.
64. Kwac, K.; Lee, H.; Cho, M. J Chem Phys 2004, 120, 1477.
65. Stephens, P. J. J Phys Chem 1987, 91, 1712.