Effect of a protein electric field on the CO stretch frequency. Finite difference Poisson-Boltzmann calculations on carbonmonoxycytochromes c

Journal of Physical Chemistry

Volumn 100, Issue 25, 1996, Pages 10793-10801

  Laberge, Monique ^a   Vanderkooi, Jane M ^a   Sharp, Kim A ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 33748501690     PISSN: 00223654     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp960055g     Document Type: Article

References (73)

1. Alben, J. O.; Caughey, W. S. Biochemistry 1968, 7, 175-183.
2. Andres, J. L.; Duran, M.; Lledos, A.; Bertran, J. Chem. Phys. 1991, 151, 37-43.
3. Anni, H.; Vanderkooi, J. M.; Sharp, K. A.; Yonetani, T.; Hopkins, S. C.; Herenyi, L.; Fidy, J. Biochemistry 1994, 33, 3475-3486.
4. Aqvist, J.; Leijonmarck, M.; Tapia, O. Eur. Biophys. J. 1989, 16, 327-339.
5. Augspurger, J. D.; Dykstra, C. E.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2447-2451.
6. Barlow, C. H.; Ohlsson, R-I.; Paul, K.-G. Biochemistry 1976, 15, 2225-2229.
7. Bashford, D.; Gerwert, K. Biochemistry 1992, 29, 10219-10225.
8. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535-549.
9. Bouanich, J. P.; Van-Thanh, N.; Rossi, I. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 1983, 30, 9.
10. Brems, D. N.; Stellwagen, E. J. Biol. Chem. 1983, 258, 3655-3660.
11. Bushnell, G. W.; Louie, G. V.; Brayer, G. D. J. Mol. Biol. 1990, 214, 585-595.
12. Case, D. A.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1978, 213, 697-701.
13. Caughey, W. S.; Alben, J. O.; McCoy, S.; Charache, S.; Hathway, P.; Boyer, S. Biochemistry 1969, 8, 59-62.
14. Collman, J. P.; Brauman, J. I.; Halbert, T. R.; Suslick, K. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 3333-3337.
15. Dauber-Osguthorpe, P.; Roberts, V. A.; Osguthorpe, D. J.; Wolff, J.; Genest, M.; Hagler, A. T. Proteins: Struct., Fund., Genet. 1988, 4, 31-47.
16. George, P.; Schejter, A. J. Biol. Chem. 1964, 239, 1627-1639.
17. Gilson, M.; Sharp, K.; Honig, B. J. Comput. Chem. 1988, 9, 327-335.
18. Hagler, A. T.; Lifson, S.; Dauber, P. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 5122-5130.
19. Honig, B.; Nicholls, A. Science 1995, 268, 1144-1149.
20. Honig, B.; Sharp, K. A.; Yang, A.-S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 1101-1109.
21. Hu, S.; Vogel, K. M.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11187-11188.
22. Ivanov, D.; Sage, J. T.; Keim, M.; Powell, J. R.; Asher, S. A.; Champion, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4139-4140.
23. Jayaram, B.; Sharp, K. A.; Honig, B. Biopolymers 1989, 28, 975-993.
24. Jewsbury, P.; Kitagawa, T. Biophys. J. 1994, 67, 2236-2250.
25. Jewsbury, P.; Kitagawa, T. Biophys. J. 1995, 68, 1283-1294.
26. Jewsbury, P.; Yamamoto, S.; Minato, T.; Saito, M.; Kitagawa, T. J. Am. Chem. Soc. 1994, 770, 11586-11587.
27. Jewsbury, P.; Yamamoto, S.; Minato, T.; Saito, M.; Kitagawa, T. J. Phys. Chem. 1995, 99, 12677-12685.
28. Koppenol, W. H.; Margoliash, E. J. Biol. Chem. 1982, 257, 4426-4437.
29. Lambert, D. K. J. Phys. Chem. 1988, 89, 3847-3860.
30. Levitt, M. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1982, 11, 251-271.
31. Li, T.; Quillin, M. L.; Phillips, G. N. J.; Olson, J. S. Biochemistry 1994, 33, 1433-46.
32. Li, X.-Y.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 6024-6033.
33. Lim, M.; Jackson, J. A.; Anfinrud, P. A. Science 1995, 269, 962-966.
34. Liptay, W. Dipole moments and polarizabilities of molecules in excited electronic states. In Excited States; Lim, E. C., Ed.; Academic Press: New York, 1974; Vol. 1, pp 129-229.
35. Lockhart, D. J.; Boxer, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 107-111.
36. Loesche, M.; Feher, G.; Okamura, M. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 7537-7541.
37. Louie, G. V.; Brayer, G. D. J. Mol. Biol. 1990, 214, 527-555.
38. Maiti, S. An ultrafast infrared spectroscopic study of photosynthetic reaction centers, Thesis, University of Pennsylvania, Philadelphia, 1994.
39. Maiti, S.; Walker, B. R.; Cowen, R.; Pippenger, R.; Moser, C. C.; Dutton, P. L.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 10360-103364.
40. Makinen, M. W.; Troyer, J. M.; Van der Werff, H.; Berendsen, H. J.; Van Gunsteren, W. F. J. Mol. Biol. 1989, 207, 201-216.
41. Marti, J.; Liedos, A.; Bertran, J.; Duran, M. J. Comput. Chem. 1992, 13, 821-829.
42. McCammon, J. A.; Harvey, S. C. Dynamics of Proteins and Nucleic Acids; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1987.
43. McCammon, J. A.; Wolynes, P. G.; Karplus, M. Biochemistry 1979, 18, 927-942.
44. Merzbacher, E. Quantum Mechanics; Wiley: New York, 1961.
45. Nicholls, A.; Honig, B. J. Comput. Chem. 1991, 12, 435-445.
46. Nicholls, A.; Sharp, K. A.; Honig, B. Proteins 1991, 11, 281-296.
47. Park, K. D.; Guo, K.; Adebodun, F.; Chiu, M. L.; Sligar, S. G.; Oldfield, E. Biochemistry 1991, 30, 2333-2347.
48. Quillin, M. L.; Arduini, R. M.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr. J. Mol. Biol. 1993, 234, 140-155.
49. Ramsden, J.; Spiro, T. G. Biochemistry 1989, 28, 3125-3128.
50. Ray, G. B.; Li, X.-Y.; Ibers, J. A.; Sessler, J. L.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 162-176.
51. Sharp, K.; Honig, B. Annu. Rev. Biophys. Chem. 1990, 19, 301-332.
52. Sitkoff, D.; Lockhart, D. J.; Sharp, K. A.; Honig, B. Biophys. J. 1994, 67, 2251-2260.
53. Sitkoff, D.; Sharp, K. A.; Honig, B. J. Phys. Chem. 1994, 98, 1978-1988.
54. Springer, B. S.; Sligar, S. G.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr. Chem. Rev. 1994, 94, 699-714.
55. Steifen, M. A.; Lao, K.; Boxer, S. G. Science 1994, 264, 810-816.
56. Stevens, R. M.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1968, 49, 1094-1100.
57. Takahashi, T.; Nakamura, H.; Wada, A. Biopolymers 1992, 23, 897-909.
58. Theorell, H.; Akesson, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1941, 63, 1812-1818.
59. Traylor, T. G.; Koga, N.; Deardruff, L. A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 6504-6510.
60. Valance, W. G.; Strekas, T. C. J. Phys. Chem. 1982, 86, 1804-1808.
61. Yang, A.-S.; Gunner, M. R.; Sampogna, R.; Sharp, K.; Honig, B. Proteins 1993, 15, 252-265.
62. Yoshikawa, S.; Choc, M. G.; O'Toole, M. C.; Caughey, W. S. J. Biol. Chem. 1977, 252, 5498-5508.
63. Bowen, J. P.; Allinger, N. L. Molecular Mechanics: The Art and Science of Parameterization. In Reviews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B., Boyd, D. B., Eds.; VCH Publishers: New York, 1991; Vol. 2.
64. Dauber-Osguthorpe, P.; Roberts, V. A.; Osguthorpe, D. J.; Wolff, J.; Genest, M.; Hagler, A. T. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1988, 4, 31-47.
65. Hagler, A. T.; Huler, E.; Lifson, S. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 5319-5327.
66. Hagler, A. T.; Lifson, S. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 5327-5335.
67. Hagler, A. T.; Lifson, S.; Dauber, P. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 5122-5130.
68. Jewsbury, P.; Kitagawa, T. Biophys. J. 1994, 67, 2236-2250.
69. Kuczera, K.; Kuriyan, J.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1990, 213, 351-373.
70. Lopez, M. A.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6212-6222.
71. Marques, H. M.; Munro, O. Q.; Grimmer, N. E.; Levendis, D. C.; Marsicano, F.; Pattrick, G.; Markoulides, T. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 1741-1749.
72. Northrup, S. H.; Pear, M. R.; Morgan, J. D.; McCammon, J. A.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1981, 753, 1087-1109.
73. Protein Data Bank Atomic Coordinate and Bibliographic Entry Format Description; Brookhaven National Laboratory: Upton, NY, 1992.