Origin of the dynamic transition upon pressurization of crystalline proteins

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 39, 2006, Pages 19619-19624

  Oleinikova, Alla ^a   Smolin, Nikolay ^a   Brovchenko, Ivan ^a  

^a TU DORTMUND UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLINE MATERIALS; HYDRATION; HYDROGEN BONDS; PRESSURIZATION; THERMODYNAMICS;

DENSITY FLUCTUATIONS; DYNAMIC TRANSITION; HYDRATION SHELLS; WATER NETWORKS;

PROTEINS;

EID: 33750301285     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0629590     Document Type: Article

References (66)

1. Frauenfelder, H.; Pestko, G. A.; Tsernoglou, D. Nature 1979, 280, 558.
2. Fenimore, P. W.; Frauenfelder, H.; McMahon, B. H.; Parak, F. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16047.
3. Austin, R. H.; Beeson, K. W.; Eisenstein, L.; Frauenfelder, H.; Gunsalus, I. C. Biochemistry 1975, 14, 5355.
4. Parak, F.; Frolov, E. N.; Kononenko, A. A.; Mössbauer, R. L.; Goldanskii, V. I.; Rubin, A. B. FEBS Lett. 1980, 117, 368.
5. Rasmussen, B. F.; Stock, A. M.; Ringe, D.; Petsco, G. A. Nature 1992, 357, 423.
6. Ferrand, M.; Dianoux, A. J.; Petry, W.; Zaccai, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 9668.
7. Ding, X.; Rasmussen, B. F.; Pestko, G. A.; Ringe, D. Biochemistry 1994, 33, 9285.
8. Keller, H.; Debrunner, P. G. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 68.
9. Knapp, E. W.; Fischer, S. F.; Parak, F. J. Phys. Chem. 1982, 86, 5042.
10. Doster, W.; Cusack, S.; Petry, W. Nature 1989, 337, 754.
11. Loncharich, R. J.; Brooks, B. R. J. Mol. Biol. 1990, 215, 439.
12. Steinbach, P. J.; Brooks, B. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 9135.
13. Steinbach, P. J.; Brooks, B. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.SA. 1996, 93, 55.
14. Noeberg, J.; Nilsson, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 10173.
15. Melchionna, S.; Falconi, M.; Desideri, A. J. Chem. Phys. 1998, 108, 6033.
16. Cordone, L.; Ferrand, M.; Vitrano, E.; Zaccai, G. Biophys. J. 1999, 76, 1043.
17. Fitter, J. Biophys. J. 1999, 76, 1034.
18. Sokolov, A. P.; Grimm, H.; Kahn, R. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7053.
19. Reat, V.; Dunn, R.; Ferrand, M.; Finney, J. L.; Daniel, R. M.; Smith, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 9961.
20. Pizzitutti, F.; Bruni, F. Phys. Rev. E 2001, 64, 052905.
21. Bicout, D. J.; Zaccai, G. Biophys. J. 2001, 80, 1115.
22. Sokolov, A. P.; Grimm, H.; Kisliuk, A.; Dianoux, A. J. J. Biol. Phys. 2001, 27, 313.
23. Grimm, H.; Sokolov, A. P.; Dianoux, A. J. Appl. Phys. A 2002, 74, S1248.
24. Paciaroni, A.; Cinemmi, S.; Onori, G. Biophys. J. 2002, 83, 1157.
25. Tournier, A. L.; Xu, J.; Smith, J. C. Biophys. J. 2003, 85, 1871.
26. Roh, J. H.; Novikov, V. N.; Gregory, R. B.; Curtis, J. E.; Choedhuri, Z.; Sokolov, A. P. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 038101.
27. Caliskan, G.; Briber, R. M.; Thirumalai, D.; Garcia-Sakai, V.; Woodson, S. A.; Sokolov, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 32.
28. Liu, L.; Chen, S.-H.; Faraone, A.; Yen, C.-W.; Mou, C.-Y. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 117802.
29. Zanotti, J. M.; Bellissent-Funel, M.-C.; Chen, S.-H. Europhys. Lett. 2005, 75, 91.
30. Chen, S.-H.; Liu, L.; Fratini, E.; Baglioni, P.; Faraone, A.; Mamontov, E. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 9012.
31. Chen, S.-H.; Liu, L.; Chu, X.; Zhang, Y.; Fratini, E.; Baglioni, P.; Faraone, A.; Mamontov, E., in press.
32. Ito, K.; Moynihan, C. T.; Angell, C. A. Nature 1999, 398, 492.
33. Speedy, R. J.; Angell, C. A. J. Chem. Phys. 1976, 65, 851.
34. Poole, P. H.; Sciortino, F.; Essmann, U.; Stanley, H. E. Nature 1992, 360, 324.
35. Brovchenko, I.; Geiger, A.; Oleinikova, A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 044515.
36. Brovchenko, I.; Oleinikova, A. J. Chem. Phys. 2006, 124, 164505.
37. Xu, L.; Kumar, P.; Buldyrev, S. V.; Chen, S.-H.; Poole, P. H.; Sciortino, F.; Stanley, H. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16558.
38. Brovchenko, I.; Krukau, A.; Smolin, N.; Oleinikova, A.; Geiger, A.; Winter, R. J. Chem. Phys. 2005, 123, 224905.
39. Oleinikova, A.; Brovchenko, I. J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, S2247.
40. Li, F.; Cui, Q.; He, Z.; Cui, T.; Zhang, J.; Zhou, Q.; Zou, G.; Sasaki, S. J. Chem. Phys. 2005, 123, 174511.
41. Heremans, K.; Smeller, L. Biochim. Biophys. Acta 1998, 1386, 353.
42. Woenkhaus, J.; Köhling, R.; Thiyagarajan, T.; Littrell, K. C.; Seifert, S.; Royer, C. A.; Winter, R. Biophys. J. 2001, 80, 1518.
43. Paliwal, A.; Asthagiri, D.; Bossev, D. P.; Paulaitis, E. Biophys. J. 2004, 87, 3479.
44. Rupley, A. J.; Careri, G. Adv. Protein Chem. 1991, 41, 37.
45. Oleinikova, A.; Smolin, N.; Brovchenko, I.; Geiger, A.; Winter, R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1988.
46. Rupley, J. A.; Siemanowski, L.; Careri, G.; Bruni, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 9022.
47. Bruni, F.; Careri, G.; Clegg, J. S. Biophys. J. 1989, 55, 331.
48. Bruni, F.; Careri, G.; Leopold, A. C. Phys. Rev. A 1989, 40, 2803.
49. Konsta, A. A.; Laudat, J.; Pissis, P. Solid State Ionics 1997, 97, 97.
50. Careri, G.; Giansanti, A.; Rupley, G. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 6810.
51. Smolin, N.; Oleinikova, A.; Brovchenko, I.; Geiger, A.; Winter, R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10895.
52. Brovchenko, I.; Krukau, A.; Oleinikova, A.; Mazur, A., to be published.
53. Ivanov, V. I.; Minchenkova, L. E.; Minyat, E. E.; Schyolkina, A. K. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1983, 47, 243.
54. Pagnotta, S. E.; Gargana, R.; Bruni, F.; Bocedi, A. Phys. Rev. E 2005, 71, 031506.
55. Gascoyne, P. R.; Pethig, R.; Szent-Gyorgyi, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981, 78, 261.
56. Tarek, M.; Tobias, D. J. Biophys. J. 2000, 79, 3244.
57. Meinhold, L.; Smith, J. C. Phys. Rev. E 2005, 72, 061908.
58. Meinhold, L.; Smith, J. C. Biophys. J. 2005, 88, 2554.
59. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
60. Oleinikova, A.; Brovchenko, I.; Geiger, A. Physica A 2006, 364, 1.
61. Meinhold, L. Ph.D. Thesis, University of Heidelberg, 2005.
62. Leyser, H.; Schulte, A.; Doster, W.; Petty, W. Phys. Rev. E 1995, 51, 5899.
63. Paluch, M.; Rzoska, S.; Habdas, P.; Ziolo, J. J. Phys.: Condens. Matter 1996, 8, 10885.
64. Paluch, M.; Ngai, K.; Hensel-Bielowka, S. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10872.
65. Makherjee, A.; Bhattacharyya, S.; Bagchi, B. J. Chem. Phys. 2002, 116, 4577.
66. Oleinikova, A.; Brovchenko, I.; Smolin, N.; Krukau, A.; Geiger, A.; Winter, R. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 247802.