All electron quantum chemical calculation of the entire enzyme system confirms a collective catalytic device in the chorismate mutase reaction

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 3, 2006, Pages 1457-1463

  Ishida, Toyokazu ^a   Fedorov, Dmitri G ^a   Kitaura, Kazuo ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; CATALYSIS; ELECTRONS; ELECTROSTATICS; ENZYMES; HYDROGEN BONDS;

ELECTROSTATIC STABILIZATION; INTERMOLECULAR INTERACTION; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS;

QUANTUM THEORY;

EID: 33644508642     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0557159     Document Type: Article

References (43)

1. (a) Kitaura, K.; Ikeo, E.; Asada, T.; Nakano, T.; Uebayasi, U. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 701-706.
2. (b) Kitaura, K.; Sugiki, S.; Nakano, T.; Komeiji, U.; Uebayasi, U. Chem. Phys. Lett. 2001, 336, 163-170.
3. (c) Nakano, T.; Kaminuma, T.; Sato, T.; Fukuzawa, K.; Akiyama, U.; Uebayasi, U.; Kitaura, K. Chem. Phys. Lett. 2002, 351, 475-480.
4. (a) Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6832-6840.
5. (b) Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Chem. Phys. 2004, 121, 2483-2490.
6. Chook, Y. M.; Ke, H.; Lipscomb, W. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 8600-8603.
7. Kast, P.; Asif-Ullah, M.; Jiang, N.; Hilvert, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 5043-5048.
8. Kast, P.; Asif-Ullah, M.; Hilvert, D. Tetrahedron Lett. 1996, 37, 2691-2694.
9. Gustin, D. J.; Mattei, P.; Kst, P.; Wiest, O.; Lee, L.; Cleland, W. W.; Hilvert, D. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1756-1757.
10. Cload, S. T.; Liu, D. R.; Pastor, R. M.; Schults, P. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1787-1788.
11. Kast, P.; Grisostomi, C.; Chen, I. A.; Li, S.; Krengel, U.; Xue, Y.; Hilvert, D. J. Biol. Chem. 2000, 275, 36832-36838.
12. Kienhöfer, A.; Kast, P.; Hilvert, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3206-3207.
13. Lyne, P. D.; Mulholland, A. J.; Richards, W. G. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11345-11350.
14. (a) Martí, S.; Andrés, J.; Moliner, V.; Silla, E.; Tuñón, I.; Bertrán. J. Theor. Chem. Acc. 2001, 105, 207-212.
15. (b) Martí, S.; Andrés, J.; Moliner, V.; Silla, E.; Tuñón, I.; Bertrán. J.; Field, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1709-1712.
16. (c) Martí, S.; Andrés, J.; Moliner, V.; Silla, E.; Tuñón, I.; Bertrán. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 311-319.
17. Lee, Y. S.; Worthington, S. E.; Krauss, M.; Brooks, B. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7087-7095.
18. (a) Ranaghan, K. E.; Ridder, L.; Szefczyk, B.; Sokalski, W. A.; Hermann, J. C.; Mulholland, A. J. Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 968-980.
19. (b) Szefczyk, B.; Mulholland, A. J.; Ranaghan, K. E.; Sokalski, W. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16148-16159.
20. Crespo, A.; Scherlis, D. A.; Martí, M. A.; Ordejón, P.; Roitberg, A. E.; Estrin, D. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 13728-13736.
21. Worthington, S. E.; Roitberg, A. E.; Krauss, M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7087-7095.
22. Kangas, E.; Tidor, B. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 880-888.
23. Štrajbl, M.; Shurki, A.; Kato, M.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10228-10237.
24. (a) Hur, S.; Bruice, T. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5964-5972.
25. (b) Hur, S.; Bruice, T. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 12015-12020.
26. (a) Guimarães, C. R. W.; Repasky, M. P.; Chandrasekhar, J.; Tirado-Rieves, J.; Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6892-6899.
27. (b) Guimar̃es, C. R. W.; Udier-Blagović, M.; Tubert-Brohman, I.; Jorgensen, W. L. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 617-625.
28. (a) Ishida, T.; Kato, S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12035-12048.
29. (b) Ishida, T.; Kato, S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7111-7118.
30. (a) 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, 5179-5197.
31. (b) Kollman, P.; Dixon, R.; Cornell, W.; Fox, T.; Chipot, C.; Pohorille, A. In Computer Simulation of Biomolecular Systems; van Gunsteren, W. F., Weiner, P. K., Wilkinson, A. J., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Boston, MA, 1997; Vol. 3.
32. (a) Zhang, Y.; Liu, H.; Yang, W. J. Chem. Phys. 2000, 112, 3483-3492.
33. (b) Liu, H.; Zhang, Y.; Yang, W. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6560-6570.
34. (a) Monard, G.; Merz, K. M., Jr. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 904-911.
35. (b) Field, M. J. J. Comput. Chem. 2002, 23, 48-58.
36. (c) Gao, J.; Truhlar, D. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 467-505.
37. (a) Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280.
38. (b) Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Bayly, C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1357-1377.
39. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boats, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A., Jr. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347-1363.
40. Fedorov, D. G.; Olson, R. M.; Kitaura, K.; Gordon, M. S.; Koseki, S. J. Comput. Chem. 2004, 25, 872-880.
41. FMOutil, available from http://staff.aist.go.Jp/d.g.fedorov/.
42. Fedorov, D. G.; Ishida, T.; Kitaura, K. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2638-2646.
43. Svensson, M.; Humbel, S.; Froese, R. J.; Matsubara, T.; Sieber, S.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19357