Coupling between lysozyme and trehalose dynamics: Microscopic insights from molecular-dynamics simulations

Journal of Chemical Physics

Volumn 124, Issue 3, 2006, Pages

  Dirama, Taner E ^a   Curtis, Joseph E ^b   Carri, Gustavo A ^a   Sokolov, Alexei P ^a  

^a The University of Akron   (United States)

^b NATIONAL INSTITUTE OF STANDARDS AND TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GLASS; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEINS; RELAXATION PROCESSES; SOLVENTS;

MOLECULAR-DYNAMICS SIMULATIONS; PROTEIN-SOLVENT SYSTEMS; PROTEIN-TREHALOSE COUPLING; SURFACE ATOMS;

ENZYMES;

EID: 31144460588     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2159471     Document Type: Article

References (50)

1. J. H. Crowe, L. M. Crowe, and D. Chapman, Science 223, 701 (1984).
2. S. J. Hagen, J. Hofricter, and W. A. Eaton, Science 269, 959 (1995).
3. D. S. Gottfried, E. S. Peterson, A. G. Sheikh, J. Wang, M. Yang, and J. M. Friedman, J. Phys. Chem. 100, 12034 (1996).
4. L. Cordone, M. Ferrand, E. Vitrano, and G. Zaccai, Biophys. J. 76, 1043 (1999).
5. L. Cordone, P. Galajda, E. Vitrano, A. Gassmann, A. Ostermann, and F. Parak, Eur. Biophys. J. 27, 173 (1998).
6. J. Schlichter, J. Friedrich, L. Herenyi, and J. Fidy, Biophys. J. 80, 2011 (2001).
7. G. M. Sastry and N. Agmon, Biochemistry 36, 7097 (1997).
8. T. Takano, J. Mol. Biol. 110, 569 (1997).
9. A. Ansari, J. Berendzen, S. F. Bowne, H. Frauenfelder, I. E. T. Iben, T. B. Sauke, E. Shyamsunder, and R. D. Young, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82, 5000 (1985).
10. A. R. Bizzarri and S. Cannistraro, J. Phys. Chem. B 106, 6617 (2002).
11. H. Frauenfelder, G. A. Petsko, and D. Tsernoglou, Nature (London) 280, 558 (1979).
12. D. Vitkup, D. Ringe, G. A. Petsko, and M. Karplus, Nat. Struct. Biol. 7, 34 (2000).
13. W. Doster, S. Cusack, and W. Petry, Nature (London) 337, 754 (1989).
14. I. E. T. Iben, D. Braunstein, W. Doster et al., Phys. Rev. Lett. 62, 1916 (1989).
15. C. Arcangeli, A. R. Bizzarri, and S. Cannistraro, Chem. Phys. Lett. 291, 7 (1998).
16. P. W. Fenimore, H. Frauenfelder, B. H. McMahon, and F. G. Parak, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 16047 (2002).
17. G. Caliskan, A. Kisliuk, and A. P. Sokolov, J. Non-Cryst. Solids 868, 307 (2002).
18. G. Caliskan, D. Mechtani, J. H. Roh, A. Kisliuk, A. P. Sokolov, S. Azzam, M. T. Cicerone, S. Lin-Gibson, and I. Peral, J. Chem. Phys. 121, 1978 (2004).
19. M. Uritani, M. Takai, and K. Yoshinaga, J. Biochem. (Tokyo) 117, 774 (1995).
20. J. H. Crowe, J. F. Carpenter, and L. M. Crowe, Annu. Rev. Physiol. 60, 73 (1998).
21. D. A. Case, D. A. Pearlman, J. W. Caldwell et al., AMBER 7, University of California, San Francisco, 2002.
22. J. Wang, P. Cieplak, and P. A. Kollman, J. Comput. Chem. 21, 1049 (2000).
23. J. Wang, R. M. Wolf, J. W. Caldwell, P. A. Kollman, and D. A. Case, J. Comput. Chem. 25, 1157 (2004).
24. G. M. Brown, D. C. Rohrer, B. Berking, C. A. Beevers, R. O. Gould, and R. Simpson, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 28, 3145 (1972).
25. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel et al., GAUSSIAN 03, Revision A.1, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2003.
26. H. J. C. Berendsen, J. P. M. Postma, W. F. van Gunsteren, A. DiNola, and J. R. Haak, J. Chem. Phys. 81, 3684 (1984).
27. T. E. Dirama, G. A. Carri, and A. P. Sokolov, J. Chem. Phys. 122, 114505 (2005).
28. P. W. Fenimore, H. Frauenfelder, B. H. McMahon, and R. D. Young, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101, 14408 (2004).
29. A. M. Tsai, D. A. Neumann, and L. N. Bell, Biophys. J. 79, 2728 (2000).
30. M. T. Cicerone and C. L. Soles, Biophys. J. 86, 3836 (2004).
31. A. De Gusseme, L. Carpentier, J. F. Willart, and M. Descamps, J. Phys. Chem. B 107, 10879 (2003).
32. M. Ferrand, A. J. Dianoux, W. Petry, and G. Zaccai, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90, 9668 (1993).
33. H. Lichtenegger, W. Doster, T. Kleinert, A. Birk, B. Sepiol, and G. Vogl, Biophys. J. 76, 414 (1999).
34. J. E. Curtis, M. Tarek, and D. J. Tobias, J. Am. Chem. Soc. 126, 15928 (2004).
35. D. Beece, L. Eisenstein, H. Frauenfelder, D. Good, M. C. Marden, L. Reinisch, A. H. Reynolds, L. B. Sorensen, and K. T. Yue, Biochemistry 19, 5147 (1980).
36. H. Frauenfelder, P. G. Wolynes, and R. H. Austin, Rev. Mod. Phys. 0034-6861 10.1103/RevModPhys.71.S419 71, S419 (1999); H. Frauenfelder and B. H. McMahon, Ann. Phys. 9, 655 (2000).
37. H. Frauenfelder, P. G. Wolynes, and R. H. Austin, Rev. Mod. Phys. 0034-6861 10.1103/RevModPhys.71.S419 71, S419 (1999); H. Frauenfelder and B. H. McMahon, Ann. Phys. 9, 655 (2000).
38. A. Paciaroni, S. Cinelli, and G. Onori, Biophys. J. 83, 1157 (2002).
39. H. Frauenfelder, P. W. Fenimore, and B. H. McMahon, Biophys. Chem. 98, 35 (2002).
40. M. Tarek and D. J. Tobias, Phys. Rev. Lett. 88, 138101 (2002).
41. A. R. Bizzarri, C. X. Wang, W. Z. Chen, and S. Cannistraro, Chem. Phys. 201, 463 (1995).
42. T. E. Dirama, G. A. Carri, and A. P. Sokolov, J. Chem. Phys. 122, 244910 (2005).
43. J. H. Roh, V. N. Novikov, R. B. Gregory, J. E. Curtis, Z. Chwdhuri, and A. P. Sokolov, Phys. Rev. Lett. 95, 038101 (2005).
44. A. P. Sokolov, J. Phys.: Condens. Matter 11, A213 (1999).
45. I. Pócsik and M. Koós, Solid State Commun. 74, 1253 (1990).
46. G. N. Phillips and B. M. Pettitt, Protein Sci. 4, 149 (1995).
47. V. A. Makarov, M. Feig, B. K. Andrews, and M. Pettitt, Biophys. J. 75, 150 (1998).
48. F. Merzel and J. C. Smith, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99, 5378 (2002).
49. W. Doster and M. Settles, in Hydration Processes in Biology, Nato Science, Series A: Life Science, edited by, M. C. Bellissent-Funel, (IOS, Berlin, 1999), Vol. 305, pp. 177-191.
50. M. Mezei and J. Beveridge, J. Chem. Phys. 74, 622 (1981).