Advances and Continuing Challenges in Achieving Realistic and Predictive Simulations of the Properties of Organic and Biological Molecules

Accounts of Chemical Research

Volumn 29, Issue 10, 1996, Pages

  Kollman, Peter A ^a,b,c  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b PRINCETON UNIVERSITY   (United States)

^c UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 2542564912     PISSN: 00014842     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ar9500675     Document Type: Article

References (100)

1. Dill, K. A.; Bromberg, S.; Yue, K. Z.; Fiebig, K. M.; Yee, D. P.; Thomas, P. D.; Chan, H. S. Protein Sci. 1995, 4, 561-602.
2. Kolinski, A.: Skolnick, J. Proteins 1994, 18, 338-352.
3. Srinivasan, R.; Rose, G. O. Proteins - Struct., Funct., Genet. 1995, 22, 81-99.
4. Kollman, P. A. Chem. Rev. 1993, 93, 2395-2417.
5. Burkert, U.; Allinger, N. L. Molecular Mechanics; American Chemical Society: Washington, DC, 1982.
6. Allinger, N. L.; Yuh, Y. H.; Lii, J-H. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8551, 8566, 8576.
7. Maple, J. R.; Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Demur, U.; Waldman, M.; Ewig, C. S.; Hogle, A. T. J. Comput. Chem. 1994, 15, 162.
8. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Case, D. A.; Singh, U. C.; Ghio, C.; Alagona, G.; Profeta, Jr., S.; Weiner, P. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 765-784.
9. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 230-252.
10. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5196.
11. Momamy, F. J. Phys. Chem. 1978, 82, 592.
12. Cox, S. R.; Williams, D. E. J. Comput. Chem. 1986, 2, 304.
13. Jorgensen, W. L.; Chandresekhar, J.; Madura, J.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
14. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. J. Phys. Chem. 1987, 97, 6269-6271.
15. Francl, M. M.; Casey, C.; Chirlian, L. E.; Gange, D. M. J. Comput. Chem. 1995, 17, 367-383.
16. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9620-9631.
17. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9620-9631.
18. Reynolds, C. A.; Essex, J. W.; Richards, W. G. J. Am. Chem. Soc. 1002, 114, 9075-9079.
19. Gough, C. A.; DeBolt, S. E.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1002, 8, 963-970.
20. Veenstra, D. L.; Ferguson, D. M.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 8, 971-978.
21. Margenau, H.; Kestner, N. The Theory of Intermolecular Forces; Pergamon Press: Oxford, 1970.
22. Prissette, J.; Kochanski, E. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 6609-6613.
23. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1657-1666.
24. Kollman, P. A.; Dill, K. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1991, 8, 1003-1107.
25. Gibson, K. D.; Scheraga, H.A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1991, 8, 1109-1111.
26. Kuyper, L.; Ashton, D.; Merz, K. M.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1991, 95, 6661-6666.
27. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6208-6219.
28. Sun, Y.; Spellmeyer, D.; Pearlman, D.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6798-6801.
29. Liu, H. Y.; Mullerplathe, F.; van Gunsteren, W. F. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4313-4366.
30. Hobza, P.; Hubalek, F.; Kabelac, M.; Spooner, J.; Mezzlik, P.; Vondrasek, J. Chem. Phys. Lett. 1996, 257, 31-35.
31. Pranata, J.; Jorgensen, W. L. Tetrahedron 1991, 47, 2491-2501.
32. Mackerell, A. D.; Wiorkiewieczkuczera, J.; Karplus, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11946-11975.
33. Rychnovsky, S. D.; Yang, G.; Powers, J. P. J. Org. Chem. 1993, 58, 5251-5255.
34. Howard, A. E.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 243-261.
35. Cieplak, P.; Howard, A. E.; Powers, J.; Rychnovsky, S.: Kollman, P. A. J. Org. Chem. 1996, 61, 3662-3668.
36. Meng. E. C.; Cieplak, P.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 12061-12062.
37. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4177-4178.
38. Sun, Y.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 10081-10085.
39. Dixon, R. W.; Kollman, P. A. Going Beyond the Atom-Centered Model in Additive and Non-Additive Molecular Mechanics. J. Comput. Chem., submitted for publication.
40. York, D. M.; Wlodawer, A.; Petersen, L.; Darden, T. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 8715.
41. Cheatham, T. E., III; Miller, J. L.; Fox, T.; Darden, T. A.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4193-4194.
42. Kirkwood, J. J. Chem. Phys. 1935, 3, 300.
43. Zwanzig, R. J. Chem. Phys. 1954, 22, 1420.
44. Postma, J. P. M.; Berendsen, H. J. C.; Houk, J. R. Faraday Symp. Chem. Soc. 1982, 17, 55.
45. Jorgensen, W.; Ravimohan, C. J. Chem. Phys. 1985, 83, 3050.
46. Tembe, B. L.; McCammon, J. A. J. Comput. Chem. 1984, 8, 281.
47. Warshel, A. J. Phys. Chem. 1982, 86, 2218.
48. Beveridge, D. L.; Mezei, M. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1989, 18, 431.
49. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Cheatham, T. E.; DeBolt, S.; Ferguson, D.; Seibel, G.; Kollman, P. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1-41.
50. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; Slater, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217.
51. Described in ref 85 and available from Molecular Simulations, Inc.
52. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1990, 19, 992. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. BIOMOS B. V., Nijenborgh 4, 9747 AG, Groningen, The Netherlands.
53. Morgantini, P.-Y.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6057-6063.
54. Kollman, P.; Rothenberg, S. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 1333-1342.
55. Meng, E. C.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2367-2371.
56. Ding, Y. B.; Bernardo, D. N.; Krogh-Jespersen, K.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11575-11583.
57. Haberfield, P.; Kwuls, J.; Hadded, M.; Rizzo, T. J. Phys. Chem. 1984, 88, 1913.
58. Ben Naim, A. Biopolymers 1990, 29, 567.
59. Sun, Y.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 6760-6763.
60. Wilf, J.; Ben Naim, A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8594-8595.
61. Bayly, C. I.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 697-703.
62. Thomas, B. E.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3449-3452.
63. Branda, N.; Wyler, R.; Rebek, J., Jr. Science 1994, 263, 1267-1268.
64. Fox, T.; Thomas, B. E.; McCarrick, M.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 10779-10883.
65. Garcias, X.; Rebek, J. R. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1225-1228.
66. Miyamoto, S.; Kollman, P, A. Proteins 1993, 16, 226-245.
67. Jorgensen, W. L.; Buckner, J. K.; Boudon, S.; Tirado-Rives, J. J. Chem. Phys. 1988, 89, 3742-3746.
68. Weber, P. C.; Ohlendorf, D. H.; Wendoloski, J. J.; Salemme, F. R. Science 1989, 243, 85.
69. Miyamoto, S.; Kollman, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 8402-8406.
70. Dixon, R. Unpublished results.
71. Mark, A.; van Gunsteren, W. J. Mol. Biol. 1994, 240, 167.
72. Boresch, S.; Achonitis, S.; Karplus, M. Proteins 1994, 20, 25.
73. Sun, Y-C.; Veenstra, D. L.; Kollman, P. A. Protein Eng. 1996, 9, 273-281.
74. Prevost, M.; Wodak, S.; Tidor, B.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 10880.
75. Gerenstanger, B. H.; Jacobsen, J. P.; Maksich, M.; Dervan, P. B.; Wemmer, D. E. Biochemistry 1994, 33, 3055.
76. Singh, S. B.; Ajay; Wemmer, D. E.; Kollman, P. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 7673-7677.
77. Sun, Y.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3599-3604.
78. Lightstone, F. C.; Bruice, T. C. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 71789.
79. DeBolt, S. E.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5316-5340.
80. DeBolt, S. E.; Pearlman, D. A.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1994, 15, 351-373.
81. Cheatham, T. E.; Kollman, P. A. J. Mol. Biol. 1996, 259, 434-444.
82. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227.
83. Blake, J. F.; Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7430.
84. Severance, D. L.; Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10966.
85. Gao, J. L.; Xiu, X. F. Science 1992, 258, 631.
86. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. In Solvent Effects and Chemical Reactivity; Tapia, O., Bertran, J., Eds.; Kluwer: Dordecht, The Netherlands, in press.
87. Warshel, A. In Computer Modeling of Chemical Reactions in Enzymes and in Solution; Field, M. J., Ed.; Wiley: New York, 1991.
88. Field, M.; Bash, P. A.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1990, 11, 700.
89. Hartsough, D. S.; Merz, K. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11266.
90. Bash, P. A.; Field, M. J.; Davenport, R. C.; Petsko, G. A.; Ringe, D.; Karplus, M. Biochemistry 1991, 30, 5826.
91. Alagona, G.; Ghio, C.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9855-9862.
92. Daggett, V.; Schroder, S.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8926-8935.
93. Rastelli, G.; Thomas, B. E.; Kollman, P. A.; Santi, D. V. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7213-7227.
94. Chilkoti, A.; Tan, P. H.; Stayton, P. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 1854-1758.
95. Merz, K. M.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 5649.
96. Morgan, B. P.; Scholtz, J. M.; Ballinger, M. D.; Zephin, I. D.; Bartlett, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 297-307.
97. Senderowitz, H. F.; Still, W. C. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8211.
98. Roitberg, A.; Elber, R. J. Chem. Phys. 1991, 95, 9277.
99. Simmerling, C. L.; Elber, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 3190.
100. Simmerling, C. L. Manuscript in preparation.