Mechanical unfolding of segment-swapped protein G dimer: Results from replica exchange molecular dynamics simulations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 29, 2006, Pages 14469-14474

  Li, Pai Chi ^a   Huang, Lei ^a   Makarov, Dmitrii E ^a  

^a UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADHESIVES; COMPOSITE MATERIALS; DIMERS; FIBERS; FREE ENERGY; MOLECULAR DYNAMICS; MONOMERS; SEPARATION;

FREE ENERGY BARRIER; MECHANICAL FORCE; MECHANICAL UNFOLDING; MESOSCOPIC LEVEL; SEGMENT-SWAPPED;

PROTEINS;

EID: 33746873284     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp056422i     Document Type: Article

References (63)

1. Smith, B. L.; Schaffer, T. E.; Viani, M.; Thompson, J. B.; Frederick, N. A.; Kindt, J.; Belcher, A.; Stucky, G. D.; Morse, D. E.; Hansma, P. K. Nature 1999, 399, 761.
2. Lavery, R.; Lebrun, A.; Allemand, J.-F.; Bensimon, D.; Croquette, V. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, R383-R414, 2002.
3. Best, R. B.; Brockwell, D. J.; Toca-Herrera, J. L.; Blake, A. W.; Smith, D. A.; Radford, S. E.; Clarke, J. Anal. Chim. Acta 2003, 479, 87-105.
4. Bustamante, C.; Chemla, Y. R.; Forde, N. R.; Izhaky, D. Annu. Rev. Biochem. 2004, 73, 705-748.
5. Best, R. B.; Li, B.; Steward, A.; Daggett, V.; Clarke, J. Biophys. J. 2001, 81, 2344.
6. Brockwell, D. J.; Paci, E.; Zinober, R. C.; Beddard, G. S.; Olmsted, P. D.; Smith, D. A.; Perham, R. N.; Radford, S. E. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 731.
7. Eom, K.; Li, P.-C.; Makarov, D. E.; Rodin, G. J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8730.
8. Eom, K.; Makarov, D. E.; Rodin, G. J. Phys. Rev. E 2005, 71, 021904.
9. Li, P.-C.; Makarov, D. E. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 745-749.
10. Carrion-Vazquez, M.; Li, H.; Lu, H.; Marszalek, P. E.; Oberhauser, A. F.; Fernandez, J. M. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 738.
11. Brockwell, D. J.; Beddard, G. S.; Paci, E.; West, D. K.; Olmsted, P. D.; Smith, D. A.; Radford, S. E. Biophys. J. 2005, 89, 506-519.
12. Law, R.; Harper, S.; Speicher, D. W.; Discher, D. E. J. Biol. Chem. 2004, 279, 16410-16416.
13. Schwaiger, I.; Kardinal, A.; Schleicher, M.; Noegel, A. A.; Rief, M. Nat. Struct. Mol. Biol. 2003, 11, 81-85.
14. Lu, H.; Isralewitz, B.; Krammer, A.; Vogel, V.; Schulten, K. Biophys. J. 1998, 75, 662.
15. Lu, H.; Schulten, K. Chem. Phys. 1999, 247, 141.
16. Isralewitz, B.; Gao, M.; Schulten, K. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 224-230.
17. Li, P.-C.; Makarov, D. E. J. Chem. Phys. 2003, 119, 9260.
18. Li, P.-C.; Makarov, D. E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4826.
19. Paci, E.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1999, 288, 441-459.
20. Bayas, M. V.; Schulten, K.; Leckband, D. Biophys. J. 2003, 84, 2223-2233.
21. Bayas, M. V.; Schulten, K.; Leckband, D. Mech. Chem. Biosyst. 2004, 1, 101-111.
22. Liu, Y.; Gotte, G.; Libonati, M.; Eisenberg, D. Nat. Struct. Biol. 2001, 8, 211-214.
23. Kirmizialtin, S.; Huang, L.; Makarov, D. E. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234915.
24. Brockwell, D. J.; Beddard, G. S.; Clarkson, J.; Zinober, R. C.; Blake, A.; Trinick, J.; Olmsted, P. D.; Smith, D. A.; Radford, S. E. Biophys. J. 2002, 83, 458.
25. Carrion-Vazquez, M.; Oberhauser, A. F.; Fowler, S. B.; Marsalek, P. E.; Broedel, S. E.; Clarke, J.; Fernandez, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 3694-3699.
26. Schwaiger, I.; Sattler, C.; Hostetter, D. R.; Rief, M. Nat. Mater. 2002, 1, 232.
27. Lacks, D. J. Biophys. J. 2005, 88, 3494-3501.
28. Matouschek, A. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13, 98-109.
29. Matouschek, A.; Bustamante, C. Nat Struct Biol 2003, 10, 674-676.
30. Prakash, S.; Matouschek, A. TIBS 2004, 29, 593-600.
31. Liu, Y.; Eisenberg, D. Prot. Sci. 2002, 11, 1285.
32. Frank, M. K.; Dyda, F.; Dobrodumov, A.; Gronenborn, A. M. Nat. Struct. Biol. 2002, 9, 877-885.
33. Byeon, I.-J. L.; Louis, J. M.; Gronenborn, A. M. J. Mol. Biol. 2003, 333, 141-152.
34. Gronenborn, A. M.; Filpula, D. R.; Essig, N. Z.; Achari, A.; Whitlow, M.; Wingfield, P. T.; Clore, G. M. Science 1991, 253, 657-61.
35. McCammon, J. A.; Harvey, S. C. Dynamics of proteins and nucleic acids; Cambridge University Press: Cambridge, 1987.
36. Frenkel, D.; Smit, B. Understanding Molecular Simulation, 2nd ed.; Academic Press: San Diego, San Francisco, New York, Boston, London, Sydney, Tokyo, 2002.
37. Sugita, Y.; Okamoto, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 141-151.
38. Qiu, D.; Shenkin, P. S.; Hollinger, F. P.; Still, W. C. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3005.
39. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074.
40. Andersen, H. C. J. Comput. Phys. 1983, 52, 24-34.
41. Rief, M.; Fernandez, J. M.; Gaub, H. E. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 4764.
42. Bell, G. I. Science 1978, 200, 618-627.
43. Evans, E.; Ritchie, K. Biophys. J. 1997, 72, 1541-1555.
44. Evans, E.; Ritchie, K. Biophys. J. 1999, 76, 2439.
45. Marsalek, P. E.; Lu, H.; Li, H.; Carrion-Vazquez, M.; Oberhauser, A. F.; Schulten, K.; Fernandez, J. Nature 1999, 402, 100.
46. Rief, M.; Gautel, M.; Oesterhelt, F.; Fernandez, J. M.; Gaub, H. E. Science 1997, 276, 1109-1112.
47. Oberhauser, A. F.; Hansma, P. K.; Carrion-Vazquez, M.; Fernandez, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 2001, 98, 468-472.
48. Fernandez, J. M.; Li, H. Science 2004, 303, 1674-8.
49. Schlierf, M.; Li, H.; Fernandez, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 2004, 101, 7299.
50. Zhou, R. Proteins 2003, 53, 148-161 2003.
51. Ben-Naim, A.; J. Chem. Phys. 1990, 93, 8196.
52. Ben-Naim, A.; J. Phys. Chem. 1990, 94, 6893-6895.
53. Bruge, F.; Fornili, S. L.; Malenkov, G. G.; Palma-Vittorelli, M. B.; Palma, M. U. Chem. Phys. Lett 1996, 254, 283-291.
54. Durell, S. R.; Brooks, B. R.; Ben-Naim, A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2198-2202.
55. Hassan, S. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21989.
56. Li, X.; Hassan, S. A.; Mehler, E. L. Proteins 2005, 60, 464.
57. Hassan, S. A.; J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19501-19509.
58. Hassan, S. A.; Guarnieri, F.; Mehler, E. L. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6478-6489.
59. Cao, Y.; Lam, C.; Wang, M.; Li, H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2006, 45, 642-645.
60. Klimov, D. K.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 7254.
61. West, D. K.; Brockwell, D. J.; Olmsted, P. D.; Radford, S. E.; Paci, E. Biophys. J. 2006, 90, 287-297.
62. Becker, N.; Oroudjev, E.; Mutz, S.; Cleveland, J. P.; Hansma, P. K.; Hayashi, C. Y.; Makarov, D. E.; Hansma, H. G. Nat. Mater. 2003, 2, 278.
63. Koradi, R.; Billeter, M.; Wüthrich, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 51-55.