A comparison of quantum chemical models for calculating NMR shielding parameters in peptides: Mixed basis set and ONIOM methods combined with a complete basis set extrapolation

Journal of Computational Chemistry

Volumn 27, Issue 7, 2006, Pages 825-836

  Moon, Seongho ^a   Case, David A ^a  

^a SCRIPPS RESEARCH INSTITUTE   (United States)

Author keywords

Mixed basis set; NMR shielding parameters; ONIOM methods; Peptides; Quantum chemical models

Indexed keywords

MIXED BASIS SET; NMR SHIELDING PARAMETERS; ONIOM METHODS; PEPTIDES; QUANTUM CHEMICAL MODELS;

ANISOTROPY; EXTRAPOLATION; MATHEMATICAL MODELS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; POLYPEPTIDES; TENSORS;

QUANTUM THEORY;

PEPTIDE;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPARATIVE STUDY; COMPUTER SIMULATION; HYDROGEN BOND; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; QUANTUM THEORY;

COMPUTER SIMULATION; HYDROGEN BONDING; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; PEPTIDES; QUANTUM THEORY;

EID: 33646230997     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.20388     Document Type: Article

References (76)

1. Wuthrich, K. NMR of proteins and nucleic acids; Wiley: New York, 1986.
2. Wuthrich, K. Science 1989, 243, 45.
3. Neuhaus, D.; Williamson, M. P. The nuclear Overhauser Effect in Structural and Conformational Analysis; Wiley: New York, 2000.
4. Pardi, A.; Billeter, M.; Wuthrich, K. J Mol Biol 1984, 180, 741.
5. Karplus, M. J Phys Chem 1959, 30, 11.
6. Tian, F.; Valafar, H.; Prestegard, J. H. J Am Chem Soc 2001, 123, 11791.
7. Prestegard, J. H.; Kishore, A. I. Curr Opin Chem Biol 2001, 5, 584.
8. Blandl, T.; Warder, S. E.; Prorok, M.; Castellino, F. J. FEBS Lett 2000, 470, 139.
9. Eglander, S. W.; Sosnick, T. R.; Englander, J. J.; Mayne, L. Curr Opin Struct Biol 1996, 6, 18.
10. Kobasyashi, T.; Ikeguchi, M.; Sugai, S. J Mol Biol, 2000, 299, 757.
11. Yao, J.; Dyson, H. J.; Wright, P. E. FEBS Lett 1997, 419, 285.
12. Wishart, D. S.; Case, D. A. Methods Enzymol 2001, 338, 3.
13. Witter, R.; Priess, W.; Sternberg, U. J Comput Chem 2002, 23, 298.
14. Meiler, J.; Baker, D. Proc Natl Acad Sci USA 2003, 100, 15404.
15. Cornilescu, G.; Bax, A. J Am Chem Soc 2000, 122, 10143.
16. Ottiger, M.; Tjandra, N.; Bax, A. J Am Chem Soc 1997, 119, 9825.
17. Havlin, R. H.; Laws, D. D.; Bitter, H. M.; Sanders, L. K.; Sun, H.; Grimley, J. S.; Wemmer, D. E.; Pines, A.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 2001, 123, 10362.
18. de Dios, A. C.; Pearson, J. G.; Oldfield, E. Science 1993, 260, 1491.
19. Laws, D. D.; de Dios, A. C.; Oldfield, E. J Biomol NMR 1993, 3, 607.
20. de Dios, A. C.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 1994, 116, 5307.
21. de Dios, A. C.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 1994, 116, 11485.
22. Laws, D. D.; de Dios, A. C.; Havlin, R. H.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 1995, 117, 9542.
23. Le, H.; Oldfield, E. J Phys Chem 1996, 100, 16423.
24. Pearson, J. G.; Le, H.; Sanders, L. K.; Godbout, N.; Havlin, R. H.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 1997, 119, 11941.
25. Sitkoff, D.; Case, D. A. J Am Chem Soc 1997, 119, 12262.
26. Luman, N.; King, M. P.; Augspurger, J. D. J Comput Chem 2001, 22, 366.
27. Perczel, A.; Csaszar, A. G. Chemistry 2001, 7, 1069.
28. Xu, X. P.; Case, D. A. J Biomol NMR 2001, 21, 321.
29. Xu, X. P.; Case, D. A. Biopolymers 2002, 65, 408.
30. Perczel, A.; Fuzery, A. K.; Csaszar, A. G. J Comput Chem 2003, 24, 1157.
31. Havlin, R. H.; Le, H.; Laws, D. D.; de Dios, A. C.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 1997, 119, 1195.
32. Heller, J.; Laws, D. D.; Tomaselli, M.; King, D. S.; Wemmer, D. E.; Pines, A.; Havlin, R. H.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 1997, 119, 7827.
33. Walling, A. E.; Pargas, R. E.; de Dios, A. C. J Phys Chem A 1997, 101, 7299.
34. Sitkoff, D.; Case, D. A. Prog NMR Spectr 1998, 32, 165.
35. Brender, J. R.; Taylor, D. M.; Ramamoorthy, A. J Am Chem Soc 2001, 123, 914.
36. Sharma, Y.; Kwon, O. Y.; Brooks, B.; Tjandra, N. J Am Chem Soc 2002, 124, 327.
37. Sun, H.; Sanders, L. K.; Oldfield, E. J Am Chem Soc 2002, 124, 5486.
38. Markwick, P. R.; Sattler, M. J Am Chem Soc 2004, 126, 11424.
39. Helgaker, T.; Jaszunski, M.; Ruud, K. Chem Rev 1999, 99, 293.
40. Autschbach, J.; Ziegler, T. Coord Chem Rev 2003, 83.
41. Wiberg, K. B. J Comp Chem 1999, 20, 1299.
42. Chesnut, D. B.; Moore, K. D. J Comput Chem 1989, 10, 648.
43. Chesnut, D. B.; Rusiloski, B. E.; Moore, K. D.; Egolf, D. A. J Comput Chem 1993, 14, 1364.
44. Maseras, F.; Morokuma, K. J Comp Chem 1995, 16, 1170.
45. Kupka, T.; Ruscic, B.; Botto, R. E. J Phys Chem A 2002, 106, 10396.
46. Kupka, T.; Ruscic, B.; Botto, R. E. Solid State Nucl Magn Reson 2003, 23, 145.
47. Singh, U. C.; Kollman, P. A. J Comp Chem 1986, 7, 718.
48. DiLabio, G. A.; Hurley, M. M.; Christiansen, P. A. J Chem Phys 2002, 116, 9578.
49. 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.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A.; Gaussian. Inc.: Pittsburgh. PA, 1998.
50. Adamo, C.; Barone, V. J Chem Phys 1998, 108, 664.
51. Perdew, J. P.; Ernzerhof, M.; Burke, K. J Chem Phys 1996, 105, 9982.
52. Hamprecht, F. A.; Cohen, A. J.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J Chem Phys 1998, 109, 6264.
53. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A.; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA. 2003.
54. Ditchfield, R. Mol Phys 1974, 27, 789.
55. Dunning, T. H., Jr. J Chem Phys 1989, 90, 1007.
56. Hehre, W. J.; Radom, L.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. Ab Initio Molecular Orbital Theory; Wiley: New York, 1986.
57. Becke, A. D. J Chem Phys 1993, 98, 5648.
58. Becke, A. D. Phys Rev A 1988, 38, 3098.
59. Perdew, J. P. Phys Rev B 1986, 33, 8822.
60. Perdew, J. P.; Burke, K.; Wang, Y. Phys Rev B 1996, 54, 16533.
61. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys Rev Lett 1996, 77, 3865.
62. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys Rev Lett 1997, 78, 1396.
63. Witanowski, M.; Stefaniak, L.; Webb, G. A. Annu Rep NMR Spectrosc 1993, 25.
64. Pouchertm C. J.; Behnke, J. The Aldrich Library of 13C and 1H FT NMR Spectra. Aldrich Chemical Co.: St. Louis, MO, 1993.
65. Jameson, C. J. J Chem Phys 1981, 74, 81.
66. Jameson, C. J. Chem Rev 1991, 91, 1375.
67. Duncan, T. M. A Compilation of Chemical Shift Anisotropies; The Farragut Press: Chicago, IL, 1990.
68. Asakawa, N.; Kuroki, S.; Kurosu, H.; Ando, I.; Shoji, A.; Ozakit, T. J Am Chem Soc 1992, 114, 3261.
69. Harbison, G. S.; Jelinski, L. W.; Stark, R. E.; Torchia, D. A.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. J Magn Reson 1984, 60, 79.
70. Hiyama, Y.; Niu, C.-H.; Silverton, J. V.; Bavoso, A.; Torchia, D. A. J Am Chem Soc 1988, 110, 2378.
71. Lumsden, M. D.; Wasylishen, R. E.; Eichele, K.; Schindler, M.; Penner, G. H.; Power, W. P.; Curtis, R. D. J Am Chem Soc 1994, 116, 1403.
72. Oas, T. G.; Hartzell, C. J.; Dahlquist, F. W.; Drobny, G. P. J Am Chem Soc 1987, 109, 5962.
73. Fukui, H. Magn Reson Rev 1987, 11, 205.
74. Wilson, P. J.; Amos, R. D.; Handy, N. C. Mol Phys 1999, 97, 757.
75. Moon, S.; Christiansen, P. A.; DiLabio, G. A. J Chem Phys 2004, 120, 9080.
76. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol Phys 1970, 19, 553.