Entropy of water in the hydration layer of major and minor grooves of DNA

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 39, 2006, Pages 19611-19618

  Jana, Biman ^a   Pal, Subrata ^a   Maiti, Prabal K ^a   Lin, Shiang Tai ^b   Hynes, James T ^c,d   Bagchi, Biman ^a  

^a INDIAN INSTITUTE OF SCIENCE   (India)

^b NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

^c Centre National de la Recherche Scientifique   (France)

^d UNIVERSITY OF COLORADO   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA; HYDRATION; MOLECULAR DYNAMICS; TRANSPORT PROPERTIES; WATER;

AUTOCORRELATION FUNCTION; B-DNA DUPLEX; CHEMICAL POTENTIAL; WATER MOLECULES;

ENTROPY;

EID: 33750307995     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp061588k     Document Type: Article

References (80)

1. Wigins, P. M. Microbiol. Rev. 1990, 54, 432.
2. Rhee, Y. M; Sorin, E. J.; Jayachandran, G.; Lindahl, E.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 6456.
3. Meyer, E. Protein Sci. 1992, 1, 1543.
4. Feig, M.; Brooks, C. L. Curr. Opin. Struct. Biol. 2004, 14, 217.
5. Levy, Y.; Onuchic, J. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 3325.
6. Fernandez, A.; Kardos, J.; Goto, Y. FEBS Lett. 2003, 536, 187.
7. McDonald, I. K.; Thornton, J. M. J. Mol. Biol. 1994, 238, 777.
8. Pace, C. N.; Shirley, B. A.; McNutt, M.; Gajiwala, K. FASEB J. 1996, 10, 75.
9. Beveridge, D. L.; McConnell, K. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 182.
10. Berman, H. M. Biopolymers 1997, 44, 23.
11. Wahl, M. C.; Sundaralingam, M. Biopolymers 1997, 44, 45.
12. Hermann, T.; Patel, D. J. J. Mol. Biol. 1999, 294, 829.
13. McConnell, K. J.; Beveridge, D. L. J. Mol. Biol. 2000, 304, 803.
14. Otting, G. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 1997, 31, 259.
15. Pal, S. K.; Peon, J.; Bagchi, B.; Zewail, A. H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12376.
16. Pal, S. K.; Zewail, A. H. Chem. Rev. 2004, 104, 2099.
17. Saenger, W. Principles of Nucleic Acid Structure; Springer-Verlag: New York, 1984.
18. Schneider, B.; Patel, K.; Berman, H. M. Biophys. J. 1998, 75, 2422.
19. Nandi, N.; Bagchi, B. J. Phys. Chem B 1997, 101, 10954.
20. Nandi, N.; Bagchi, B. J. Phys. Chem B 1998, 102, 8217.
21. Bhattacharyya, K. Acc.Chem. Res. 2003, 36, 95.
22. Bagchi, B. Chem. Rev. 2005, 105, 3197.
23. Ben-Naim, A. Biophys. Chem. 2002, 101, 309.
24. Ladbury, J. E. Chem. Biol. 1996, 3, 973.
25. Tame, J. R. H.; Sleigh, S. H.; Wilkinson, A. J.; Ladbury, J. E. Nat. Struct. Biol. 1996, 3, 998.
26. Swaminathan, C. P.; Nandi, A.; Visweswariah, S. S.; Surolia, A. J Biol. Chem. 1999, 274, 31272.
27. Swaminathan, C. P.; Surolia, N.; Surolia, A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5153.
28. Levitt, M.; Park, B. H. Structure 1993, 1, 223.
29. Parsegian, V. A.; Rand, R. P.; Rau, D. C. Methods Enzymol. 1995, 259, 43.
30. Wiseman, T.; Williston, S.; Brandts, J. F.; Lin, L. N. Anal. Biochem. 1989, 179, 131.
31. Jayaram, B.; Jain, T. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2004, 33, 343.
32. Lee, F. S.; Chu, Z.-T.; Bolger, M. B.; Warshel, A. Protein Eng. 1992, 5, 215.
33. Åqvist, J.; Medina, C.; Samuelsson, J. E. Protein Eng. 1994, 7, 385.
34. Sham, Y. Y.; Chu, Z.-T.; Tao, H.; Warshel, A. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2000, 39, 393.
35. Floriån, J.; Warshel, A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 10282.
36. Floriån, J.; Goodman, M. F.; Warshel, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10092.
37. Levy, R. M.; Gallicchio, E. Annu. Rev. Phys. Chem. 1998, 49, 531.
38. Villå, J.; Štrajbi, M.; Glennon, T. M.; Sham, Y. Y.; Chu, Z.-T; Warshel, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 11899.
39. Strajbl, M.; Sham, Y. Y.; Villå, J.; Chu, J.-T.; Warshel, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4578.
40. Strajbl, M.; Shurki, A.; Warshel, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 14834.
41. Sharma, P. K.; Xiang, Y.; Kato, M.; Warshel, A. Biochemistry 2005, 44, 11307.
42. Lin, S. T.; Maiti, P. K.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8663.
43. Lin S. T.; Blanco, M.; Goddard, W. A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11792.
44. Lin Y. Y.; Lin, S. T.; Goddard, W. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1872.
45. Lin, S. T.; Jang, S. S.; Cagin, T.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10041.
46. Adam, G.; Gibbs, J. H. J. Chem. Phys. 1965, 43, 139.
47. Einstein, A. Ann. Phys. 1905, 17, 223;
48. translated in Investigations on the Theory of the Brownian Movement; Fürth, R., Ed.; Dover Publications: New York, 1956.
49. Berens, P. H.; Mackay, D. H. J.; White, G. M.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1983, 79, 2375.
50. Carnahan, N. F.; Starling, K. E. J. Chem. Phys. 1970, 53, 600.
51. Mammen, M.; Shakhnovich, E. I.; Deutch, J. M.; Whitesides, G. M. J. Org. Chem. 1998, 63, 3821.
52. Guggenheim, E. A. Trans. Faraday Soc. 1941, 37, 97.
53. Wertz, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 5316.
54. Maiti, P. K.; Pascal, T. A.; Vaidehi, N.; Goddard, W. A. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 6047.
55. Maiti, P. K.; Pascal, T. A.; Vaidehi, N.; Heo, J.; Goddard, W. A. Biophys. J. 2006, 90, 1463.
56. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham, T. E., III; Wang, J.; Ross, W. S.; Simmerling, C.; Darden, T.; Merz, K. M.; Stanton, R. V.; Cheng, A. L.; Vincent, J. J.; Crowley, M.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Radmer, R. J.; Duan, Y.; Pitera, J.; Massova, I.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. Amber 7; University of California: San Francisco, 1999.
57. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179.
58. Lee, H.; Darden, T.; Pedersen, L. Chem. Phys. Lett. 1995, 243, 229.
59. York, D. M.; Yang, W. T.; Lee, H.; Darden, T.; Pedersen, L. G. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5001.
60. Miaskiewicz, K.; Miller, J.; Cooney, M.; Osman, R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 9156.
61. Feig, M.; Pettitt, B. M. Biophys. J. 1998, 75, 134.
62. Bevan, D. R.; Li, L. P.; Pedersen, L. G.; Darden, T. A. Biophys. J. 2000, 78, 668.
63. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089.
64. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577.
65. Tung, C. S.; Carter, E. S. CABIOS 1994, 10, 427.
66. Pal, S.; Maiti, P. K.; Bagchi, B. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, S4317.
67. Roy, D.; Mondal, S. K.; Sahu, K.; Ghosh, S.; Sen, P.; Bhattacharyya, K. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 7359.
68. Sen, P.; Mukherjee, S.; Halder, A.; Bhattacharyya, K. Chem. Phys. Lett. 2004, 385, 357.
69. Pal, S. K.; Zhao, L.; Zewel, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 8113.
70. http://www.whatislife.com/reader/interaction-reader.html.
71. Floriån, J.; Warshel, A.; Goodman, M. F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 5754.
72. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 106, 421.
73. Hallett, J. Proc. Phys. Soc. 1963, 82, 1046.
74. Osipov, Y. A.; Zheleznyi, B. V.; Bondarenko, N. F. Zh. Fiz. Khim. 1977, 51, 1264.
75. Bottinga, Y. Phys. Rev. B 1994, 49, 95.
76. Zana, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9117.
77. Benrraou, M.; Bales, B. L.; Zana, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 13432.
78. Devi, T. G.; Kumar, K. J. Raman Spectrosc. 2004, 35, 835.
79. Tilley, M.; Pappas, S. P.; Schnabel, W. Makromol. Chem. 2003, 188, 2427.
80. Maiti, N. C.; Krishna, M. M. G.; Britto, P. J.; Periasamy, N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 11051.