The resting state of P450cam: A QM/MM study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 22, 2004, Pages 7468-7478

  Schöneboom, Jan C ^a   Thiel, Walter ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUT FÜR KOHLENFORSCHUNG   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOSYNTHESIS; CONFORMATIONS; DETOXIFICATION; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; PORPHYRINS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; PROTEINS; SOLVENTS; X RAY DIFFRACTION ANALYSIS;

BINDING POCKETS; MOLECULAR MECHANICAL CALCULATIONS; PROTONATION STATES;

QUANTUM THEORY;

EID: 2942748358     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp049596t     Document Type: Article

References (51)

1. Ortiz de Montellano, P. R., Ed.; Cytochrome P450: Structure, Mechanisms and Biochemistry, 2nd ed.; Plenum Press: New York, 1995; Vol. 2.
2. Dawson, J. H.; Sono, M. Chem. Rev. 1987, 87, 1255.
3. Poulos, T. L.; Finzel, B. C.; Howard, A. J. Biochemistry 1986, 25, 5314.
4. Thomann, H.; Berndardo, M.; Goldfarb, D.; Kroneck, P. M. H.; Ullrich, V. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8243.
5. Goldfarb, D.; Bernardo, M.; Thomann, H.; Kroneck, P. M. H.; Ullrich, V. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2686.
6. Tsai, R.; Yu, C. A.; Gunsalus, I. C.; Peisach, J.; Blumberg, W.; Orme-Johnson, W. H.; Beinert, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1970, 66, 1157.
7. Sharrock, M.; Debrunner, P. G.; Schulz, C.; Lipscomb, J. D.; Marshall, V.; Gunsalus, I. C. Biochim. Biophys. Acta 1976, 420, 8.
8. (a) Sligar, S. G.; Gunsalus, I. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 1078.
9. (b) Sligar, S. G. Biochemistry 1976, 75, 5399.
10. (c) Sligar, S. G.; Gunsalus, I. C. Biochemistry 1979, 75, 2290.
11. Loew, G. H.; Harris, D. L. Chem. Rev. 2000, 100, 407.
12. (a) Scheidt, W. R.; Cohen, I. A.; Kastner, M. E. Biochemistry 1979, 18, 3564.
13. (b) Aissaoui, H.; Bachmann, R.; Schweiger, A.; Woggon, W.-D. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1998, 37, 2998.
14. (c) Woggon, W.-D. Top. Curr. Chem. 1996, 184, 39.
15. (d) Woggon, W.-D.; Wagenknecht, H.-A.; Claude, C. J. Inorg. Biochem. 2001, 83, 289.
16. Harris, D.; Loew, G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8775.
17. Segall, M. D.; Payne, M. C.; Ellis, S. W.; Tucker, G. T.; Boyes, R. N. Phys. Rev. E 1998, 57, 4618.
18. Green, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10722.
19. Filatov, M.; Harris, N.; Shaik, S. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1999, 2, 399.
20. Scherlis, D. A.; Marti, M.; Ordejon, P.; Estrin, D. A. Int. J. Quantum Chem. 2002, 90, 1505.
21. Reiher, M.; Salomon, O.; Hess, B. A. Theor. Chem. Acc. 2001, 107, 48.
22. Salomon, O.; Reiher, M.; Hess, B. A. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4729.
23. Schlichting, I.; Berendzen, J.; Chu, K.; Stock, A. M.; Maves, S. A.; Benson, D. A.; Sweet, R. M.; Ringe, D.; Petsko, G. A.; Sligar, S. G. Science 2000, 287, 1615.
24. Brooks, B. R.; Burccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States D. J.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
25. CHARMM22 force field: MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L., Jr.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E., III; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
26. Schöneboom, J. C.; Lin, H.; Reuter, N.; Thiel, W.; Cohen, S.; Ogliaro, F.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8142.
27. Lounnas, V.; Wade, R. C. Biochemistry 1997, 36, 5402.
28. Sherwood, P.; de Vries, A. H.; Guest, M. F.; Schreckenbach, G.; Catlow, C. R. A.; French, S. A.; Sokol, A. A.; Bromley, S. T.; Thiel, W.; Turner, A. J.; Billeter, S.; Terstegen, F.; Thiel, S.; Kendrick, J.; Rogers, S. C.; Casci, J.; Watson, M.; King, F.; Karlsen, E.; Sjovoll, M.; Fahmi, A.; Schäfer, A.; Lennartz, C. J. Mol Struct. (THEOCHEM) 2003, 632, 1.
29. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
30. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
31. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
32. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
33. Hay, J. P.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299.
34. (a) Ditchfield, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724.
35. (b) Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257.
36. (c) Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213.
37. (d) Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. v. R. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294.
38. Bakowies, D.; Thiel, W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 10580.
39. Antes, I.; Thiel, W. Hybrid Quantum Mechanical and Molecular Mechanical Methods; Gao, J., Ed.; ACS Symposium Series 712; American Chemical Society: Washington, DC, 1998; pp 50-65.
40. de Vries, A. H.; Sherwood, P.; Collins, S. J.; Rigby, A. M.; Rigutto, M.; Kramer, G. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 6133.
41. (a) Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165.
42. (b) Ahlrichs, R.; Bär, M.; Baron, H.-P.; Bauernschamitt, R.; Böcker, S.; Ehrig, M.; Eichkorn, K.; Elliot, S.; Furche, F.; Häser, M.; Horn, H.; Hättig, C.; Huber, C.; Huniar, U.; Kattanneck, M.; Köhn, A.; Kölmel, C.; Kollwitz, M.; May, K.; Ochsenfeld, C.; Öhm, H.; Schäfer, A.; Schneider, U.: Treutler, O.; v. Amim, M.; Weigend, F.; Weis, P.; Weiss, H. TURBOMOLE 5.5; University of Karlsruhe, 2002.
43. ChemShell is a modular QM/MM program developed in the European QUASI project under the coordination of P. Sherwood (see http://www.cse.clrc.ac.uk/ qcg/chemshell).
44. Smith, W.; Forester, T. J. Mol. Graph. 1996, 14, 136.
45. Billeter, S. R.; Turner, A. J.; Thiel, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 2177.
46. Scherlis, D. A.; Estrin, D. A. Int. J. Quantum Chem. 2002, 87, 158.
47. Schöneboom, J. C.; Neese, F.; Thiel, W. Manuscript in preparation.
48. (a) Ogliaro, F.; Cohen, S.; Filatov, M.; Harris, N.; Shaik, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 3851.
49. (b) Ogliaro, F.; Harris, N.; Cohen, S.; Filatov, M.; de Visser, S.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8977.
50. (c) Ogliaro, F.; Cohen, S.; de Visser, S.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12892.
51. (d) Ogliaro, F.; de Visser, S.; Shaik, S. J. Inorg. Biochem. 2003, 91, 554.