Computer simulations of structures, energetics and dynamics of myoglobin⋯ligand complexes

International Reviews in Physical Chemistry

Volumn 25, Issue 3, 2006, Pages 407-425

  Danielsson, Jonas ^a   Banushkina, Polina ^a   Nutt, David R ^a   Meuwly, Markus ^a  

^a UNIVERSITY OF BASEL   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 33746042625     PISSN: 0144235X     EISSN: 1366591X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/01442350600798253     Document Type: Review

References (104)

1. J. C. Kendrew, G. Bodo, H. M. Dintzis, P. G. Parrish, H. Wyckoff, and D. C. Philipps, Nature 161, 662 (1958).
2. R. Austin, K. Beeson, L. Eisenstein, H. Frauenfelder, and I. Gunsalus, Biochem. 14, 5355 (1975).
3. J. A. McCammon and S. C. Harvey, Dynamics of Proteins and Nucleic Acids (Cambridge University Press, Cambridge, 1987).
4. M. Brunori and Q. H. Gibson, EMBO Rep. 2, 674 (2001).
5. E. R. Henry, M. Levitt, and W. A. Eaton, Proc. Natl. Acad. Sci. 82, 2034 (1985).
6. R. Elber and M. Karplus, Science 235, 318 (1987).
7. M. Meuwly, O. M. Becker, R. Stole, and M. Karplus, Biophys. Chem. 98, 183 (2002).
8. G. B. Richter-Addo, P. Legzdins, and J. Burstyn, Chem. Rev. 102 (2002).
9. T. Dawson, V. Dawson, and S. Snyder, Ann. Neurology 32, 297 (1992).
10. S. Snyder and D. Bredt, Scientific American May, 68 (1992).
11. T. Traylor and V. Sharma, Biochem. 31, 2847 (1992).
12. Q. H. Gibson and M. H. Smith, J. Physiol. 136, P27 (1957).
13. Q. H. Gibson, J. Physiol. 134, 123 (1956).
14. P. Cornelius, R. Hochstrasser, and W. Steele, J. Mol. Biol. 163, 119 (1983).
15. P. A. Anfinrud, C. Han, and R. Hochstrasser, Proc. Natl. Acad. Sci. 86, 8387 (1989).
16. M. Lim, T. A. Jackson, and P. A. Anfinrud, J. Chem. Phys. 102, 4355 (1995).
17. F. Schotte, M. Lim, T. A. Jackson, A. V. Smirnov, J. Soman, J. S. Olson, G. N. Phillips Jr, M. Wulff, and P. A. Anfinrud, Science 300, 1944 (2003).
18. W. D. Tian, J. T. Sage, V. Šrajer, and P. M. Champion, Phys. Rev. Lett. 68, 408 (1992).
19. K. Moffat, Chem. Rev. 101, 1569 (2001).
20. D. C. Lamb, K. Nienhaus, A. Arcovito, F. Draghi, A. E. Miele, M. Brunori, and G. U. Nienhaus, J. Biol. Chem. 277, 11636 (2002).
21. R. F. Tilton Jr, I. D. Kuntz Jr, and G. A. Petsko, Biochem. 23, 2849 (1984).
22. A. D. MacKerell Jr, D. Bashford, M. Bellott, R. L. Dunbrack Jr, J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera, F. T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher III, B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stote, J. E. Straub, M. Watanabe, J. Wiorkiewicz-Kuczera, D. Yin, and M. Karplus, J. Phys. Chem. B 102, 3586 (1998).
23. S. J. Weiner, P. A. Kollman, D. A. Case, U. Singh, C. Ghio, G. Alagona, S. Profeta Jr, and P. Weiner, J. Am. Chem. Soc. 106, 765 (1984).
24. J. Hermans, H. J. C. Berendsen, W. F. van Gunsteren, and J. P. M. Postma, Biopol. 23, 1 (1984).
25. W. L. Jorgensen and J. Tirado-Rives, J. Am. Chem. Soc. 110, 1657 (1988).
26. C. F. Lopez, S. O. Nielsen, P. B. Moore, and M. L. Klein, Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 4431 (2004).
27. A. Ostermann, R. Waschipky, F. G. Parak, and G. U. Nienhaus, Nature 404, 205 (2000).
28. W. L. Jorgensen and J. Tirado-Rives, Proc. Natl. Acad. Sci. 102, 6665 (2005).
29. M. Karplus and J. Kuriyan, Proc. Natl. Acad. Sci. 102, 6679 (2005).
30. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, (Clarendon Press, Oxford, 1989).
31. J. Kottalam and D. A. Case, J. Am. Chem. Soc. 110, 7690 (1988).
32. M. Mezei, J. Chem. Phys. 86, 7084 (1987).
33. A. Warshel and M. Levitt, J. Mol. Biol. 103, 227 (1976).
34. G. Alagona, C. Guio, and P. A. Kollman, J. Mol. Biol. 191, 23 (1986).
35. P. A. Bash, M. J. Field, and M. Karplus, J. Am. Chem. Soc. 109, 8092 (1987).
36. R. A. Friesner and V. Guallar, Ann. Rev. Phys. Chem. 56, 389 (2005).
37. M. J. Field, P. A. Bash, and M. Karplus, J. Comp. Chem. 11, 700 (1990).
38. A. Warshel and R. M. Weiss, J. Am. Chem. Soc. 102, 6218 (1980).
39. P. Grochowski, B. Lesyng, P. Bala, and J. A. McCammon, Int. J. Quant. Chem. 60, 1143 (1996).
40. D. R. Nutt and M. Meuwly, Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 5998 (2004).
41. R. Car and M. Parrinello, Phys. Rev. Lett. 55, 2471 (1985).
42. S. Patel and C. L. Brooks, J. Chem. Phys. 122, 024508 (2005).
43. G. Maroulis, Chem. Phys. Lett. 334, 214 (2001).
44. D. R. Nutt and M. Meuwly, Biophys. J. 85, 3612 (2003).
45. I. Schlichting, J. Berendzen, G. N. Phillips, and R. M. Sweet, Nature 371, 808 (1994).
46. T. Y. Teng, V. Šrajer, and K. Moffat, Nature Structural Biology 1, 701 (1994).
47. V. Šrajer, L. Reinisch, and P. Champion, J. Am. Chem. Soc. 110, 6656 (1988).
48. J. E. Straub and M. Karplus, Chem. Phys. 158, 221 (1991).
49. D. Vitkup, G. A. Petsko, and M. Karplus, Nature Structural Biology 4, 202 (1997).
50. J. Meller and R. Elber, Biophys. J. 74, 789 (1998).
51. K. Nienhaus, P. Deng, J. M. Kriegl, and G. U. Nienhaus, Biochem. 42, 9647 (2003).
52. C. Bossa, A. Massimiliano, D. Roccatano, A. Amadei, B. Vallone, M. Brunori, and A. Di Nola, Biophys. J. 86, 3855 (2004).
53. O. Schaad, H.-X. Zhou, A. Szabo, W. A. Eaton, and E. R. Henry, Proc. Natl. Acad. Sci. 90, 9547 (1993).
54. H. Li, R. Elber, and J. E. Straub, J. Biol. Chem. 268, 17908 (1993).
55. B. H. McMahon, B. P. Stojković, J. P. Hay, R. L. Martin, and A. E. García, J. Chem. Phys. 113, 6831 (2000).
56. D. R. Nutt, M. Karplus, and M. Meuwly, J. Phys. Chem. B 109, 21118 (2005).
57. D. A. McQuarrie, Statistical Mechanics, (Harper & Row, New York, 1976).
58. D. E. Sagnella, J. E. Straub, T. A. Jackson, M. Lim, and P. A. Anfinrud, Proc. Natl. Acad. Sci. 96, 14324 (1999).
59. F. Tama, F. X. Gadea, O. Marques, and Y. H. Sanejouand, Prot. Struct. Funct. Genom. 41, 1 (2000).
60. G. H. Li and Q. Cui, Biophys. J. 83, 2457 (2002).
61. I. Bahar and A. J. Rader, Curr. Op. Struct. Biol. 15, 586 (2005).
62. D. E. Sagnella, J. E. Straub, and D. Thirumalai, J. Chem. Phys. 113, 7702 (2000).
63. D. E. Sagnella and J. E. Straub, J. Phys. Chem. B 105, 7057 (2001).
64. L. Mu and J. E. Straub, J. Phys. Chem. B 107, 10634 (2003).
65. J. N. Huffaker, J. Chem. Phys. 64, 3175 (1976).
66. J. Ma, S. Huo, and J. E. Straub, J. Am. Chem. Soc. 119, 2541 (1997).
67. J. Meller and R. Elber, Biophys. J. 74, 789 (1998).
68. M. Lim, T. A. Jackson, and P. A. Anfinrud, J. Chem. Phys. 102, 4355 (1995).
69. M. Lim, T. A. Jackson, and P. A. Anfinrud, Nature Structural Biology 4, 209 (1997).
70. G. U. Nienhaus, J. R. Mourant, K. Chu, and H. Frauenfelder, Biochem. 33, 13413 (1994).
71. D. Dantsker, U. Samuni, J. M. Friedman, and N. Agmon, Bioch. Bioph. Acta 1749, 234 (2005).
72. R. Elber and M. Karplus, J. Am. Chem. Soc. 112, 9161 (1990).
73. P. Banushkina and M. Meuwly, J. Phys. Chem. B 109, 16911 (2005).
74. J. Olson and G. Philipps, J. Biol. Chem. 271, 17593 (1996).
75. P. J. Steinbach, A. Ansari, J. Berendzen, D. Braunstein, K. Chu, B. R. Cowen, D. Ehrenstein, H. Frauenfelder, J. B. Johnson, D. C. Lamb, S. Luck, J. R. Mourant, G. U. Nienhaus, P. Ormos, R. Philipp, A. Xie, and R. D. Young, Biochem. 30, 3988 (1991).
76. A. Ansari, C. M. Jones, E. R. Henry, J. Hofrichter, and W. A. Eaton, Biochem. 33, 5128 (1994).
77. V. Šrajer, Z. Ren, T. Y. Teng, M. Schmidt, T. Ursby, D. Bourgeois, C. Pradervand, W. Schildkamp, M. Wulff, and K. Moffat, Biochem. 40, 13802 (2001).
78. T. E. Carver, R. J. Rohlfs, J. S. Olson, Q. H. Gibson, R. S. Blackmore, B. A. Springer, and S. G. Sligar, J. Biol. Chem. 265, 20007 (1990).
79. J. Vojtechovsky, K. Chu, J. Berendzen, R. B. Sweet, and I. Schlichting, Biophys. J. 77, 2153 (1999).
80. H. Frauenfelder, B. J. McMahon, R. H. Austin, K. Chu, and J. T. Groves, Proc. Natl. Acad. Sci. 98, 2370 (2001).
81. J. W. Petrich, J.-C. Lambry, K. Kuczera, M. Karplus, C. Poyart, and J.-L. Martin, Biochem. 30, 3975 (1991).
82. S. Kim, G. Jin, and M. Lim, J. Phys. Chem. B 108, 20366 (2004).
83. M. Brunori, D. Bourgeois, and B. Vallone, J. Struct. Biol 147, 223 (2004).
84. N. Agmon and J. Hopfield, J. Chem. Phys. 79, 2042 (1983).
85. G. M. Sastry and N. Agmon. Biochem. 36, 7097 (1997).
86. M. Smoluchowski, Ann. Phys. 21, 756 (1906).
87. M. Smoluchowski, Ami. Phys. 1103, 1915 (1915).
88. A. Ansari, J. Chem. Phys. 112, 2516 (2000).
89. D. Bicout and A. Szabo, J. Chem. Phys. 109, 2325 (1998).
90. R. Zwanzig, Proc. Natl. Acad. Sci. 85, 2029 (1988).
91. P. Banushkina and M. Meuwly, J. Chem. Theo. Comp. 1, 208 (2005).
92. P. Banushkina, O. Schenk, and M. Meuwly, Lecture Notes in Bioinformatics 3695, 208 (2005).
93. G. M. Torrie and J. P. Valleau, J. Chem. Phys. 23, 187 (1977).
94. S. Kumar, D. Bouzida, R. H. Swendsen, P. A. Kollman, and J. M. Rosenberg, J. Comp. Chem. 13, 1011 (1992).
95. H. Frauenfelder and P. G. Wolynes, Science 229, 337 (1985).
96. J. N. Harvey, J. Am. Chem. Soc. 122, 12401 (2000).
97. D. R. Nutt and M. Meuwly, Biophys. J. 90, 1191 (2006).
98. D. R. Nutt and M. Meuwly, Chem. Phys. Chem. 5, 1710 (2004).
99. V. Šrajer, T. Teng, T. Ursby, C. Pradervand, Z. Ren, S. Adachi, W. Schildkamp, D. Bourgeois, M. Wulff, and K. Moffat, Science 274, 1726 (1996).
100. G. Hummer, F. Schotte, and P. A. Anfinrud, Proc. Natl. Acad. Sci. 101, 15330 (2004).
101. X. Ye, A. Demidov, and P. M. Champion, J. Am. Chem. Soc. 124, 5914 (2002).
102. Y. Mizutani and T. Kitagawa, Science 278, 443 (1997).
103. E. E. Scott and Q. H. Gibson, Biochem. 36, 11909 (1997).
104. E. E. Scott, Q. H. Gibson, and J. S. Olson, J. Biol. Chem. 276, 5177 (2001).