Computational analysis of the proton translocation from Asp96 to schiff base in bacteriorhodopsin

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 45, 2006, Pages 22804-22812

  Sato, Yoshiharu ^a,b   Hata, Masayuki ^a   Neya, Saburo ^a   Hoshino, Tyuji ^a,c  

^a CHIBA UNIVERSITY   (Japan)

^b NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

^c JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BACTERIA; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; POTENTIAL ENERGY;

PROTON TRANSFER; PROTON TRANSLOCATION; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS;

PROTONS;

EID: 33751256546     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0632081     Document Type: Article

References (53)

1. Oesterhelt, D.; Stoeckenius, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1973, 70, 2853.
2. Heyes, C. D.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107 (44), 12045.
3. Mathies, R. A.; Lin, S. W.; Ames, J. B.; Pollard, W. T. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1991, 20, 491.
4. Lanyi, J. K. Nature (London) 1995, 375, 461.
5. Lanyi, J. K. J. Struct. Biol. 1998, 124, 164.
6. Kandori, H. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1658, 72.
7. Shibata, M.; Tanimoto, T.; Kandori, H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13312.
8. Hayashi, S.; Ohmine, I. J. Phys. Chem. B 2000, 104 (45), 10678.
9. Cao, Y.; Varo, G.; Chang, M.; Ni, B.; Needleman, R.; Lanyi, J. K. Biochemistry 1991, 30, 10972.
10. Dencher, N. A.; Sass, H. J.; Buldt, G. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1460, 192.
11. Murata, K.; Fujii, Y.; Enomoto, N.; Hata, M.; Hoshino, T.; Tsuda, M. Biophys. J. 2000, 79, 982.
12. Murata, K.; Hoshino, T.; Sato, Y.; Hata, M.; Tsuda, M. Chem-Bio Inf. J. 2002, 2, 97.
13. Murata, K.; Hoshino, T.; Sato, Y.; Hata, M.; Tsuda, M. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2003, 664/665, 125.
14. Schobert, B.; Brown, L. S.; Lanyi, J. K. J. Mol. Biol. 2003, 330, 553.
15. Lee, Y. S.; Krauss, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2225.
16. Sato, Y.; Hata, M.; Neya, S.; Hoshino, T. Protein Sci. 2005, 14, 183.
17. Ode, H.; Ota, M.; Neya, S.; Hata, M.; Sugiura, W.; Hoshino, T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 565.
18. Fujii, Y.; Okimoto, N.; Hata, M.; Narumi, T.; Yasuoka, K.; Susukita, R.; Suenaga, A.; Futatsugi, N.; Koishi, T.; Furusawa, H.; Kawai, A.; Ebisuzaki, T.; Neya, S.; Hoshino, T. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10274.
19. Yamanaka, K.; Okimoto, N.; Neya, S.; Hata, M.; Hoshino, T. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2006, 758, 97.
20. Shoemaker, J. R.; Burggraf, L. W.; Gordon, M. S. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3245.
21. Kitaura, K.; Sawai, T.; Asada, T.; Nakano, T.; Uebayasi, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 312, 319.
22. Inadomi, Y.; Nakano, T.; Kitaura, K.; Nagashima, U. Chem. Phys. Lett. 2002, 364, 139.
23. Sass, H. J.; Buldt, G.; Gessenich, R.; Hehn, D.; Neff, D.; Schlesinger, R.; Berendzen, J.; Ormos, P. Nature (London) 2000, 406, 649.
24. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089.
25. Kates, M.; Moldoveanu, N.; Stewart, L. C. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1169, 46.
26. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham, T. E., III; Wang, J.; Ross, W. S.; Simmerling, C. L.; Darden, T. A.; 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. AMBER7; University of California: San Francisco, CA, 2002.
27. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049.
28. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
29. Lee, C.; Yang, W.; Pair, R. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988, 37, 785.
30. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A. J.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
31. Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Bayly, C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1357.
32. Tajkhorshid, E.; Baudry, J.; Schulten, K.; Suhai, S. Biophys. J. 2000, 78, 683.
33. Narumi, T.; Susukita, R.; Ebisuzaki, T.; McNiven, G.; Elmegreen, B. Mol. Simul. 1991, 21, 401.
34. Narumi, T.; Susukita, R.; Koishi, T.; Yasuoka, K.; Furusawa, H.; Kawai, A.; Ebisuzaki, T. Proceeding of the 2000 ACM/IEEE Conference on Supercomputing, Dallas, Texas, Nov 4-10, 2000, p 54.
35. Onsager, L. J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1486.
36. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347.
37. Ponder, J. W.; Richards, F. M. J. Comput. Chem. 1987, 8, 1016.
38. Sayle, R. A.; Milner-White, E. J. Trends Biochem. Sci. 1995, 20, 374.
39. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33.
40. Bode, B. M.; Gordon, M. S. J. Mol. Graphics Modell. 1998, 16, 133.
41. Dioumaev, A. K.; Brown, L. S.; Needleman, R.; Lanyi, J. K. Biochemistry 2001, 40, 11308.
42. Joshi, M. K.; Dracheva, S.; Mukhopadhyay, A. K.; Bose, S.; Hendler, R. W. Biochemistry 1998, 37, 14463.
43. Takeda, K.; Matsui, Y.; Kamiya, N.; Adachi, S.; Okumura, H.; Kouyama, T. J. Mol. Biol. 2004, 341, 1023.
44. Lanyi, J.; Schobert, B. J. Mol. Biol. 2002, 321, 727.
45. Fischer, W. B.; Sonar, S.; Marti, T.; Khorana, H. G.; Rothschild, K. J. Biochemistry 1994, 33, 12757.
46. Birge, R. R.; Cooper, T. M.; Lawrence, A. F.; Masthay, M. B.; Zhang, C. F.; Zidovetzki, R. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113 (11), 4327.
47. Brown, L. S.; Zimanyi, L.; Needleman, R.; Ottolenghi, M.; Lanyi, J. K. Biochemistry 1993, 32, 7679.
48. Fukuda, K.; Kouyama, T. Biochemistry 1992, 31, 11740.
49. Misra, S.; Govindjee, R.; Ebrey, T. G.; Chen, N.; Ma, J. X.; Crouch, R. K. Biochemistry 1997, 36, 4875.
50. Cao, Y.; Brown, L. S.; Needleman, R.; Lanyi, J. K. Biochemistry 1993, 32, 10239.
51. Luecke, H.; Schobert, B.; Cartailler, J. P.; Richter, H. T.; Rosengarth, A.; Needleman, R.; Lanyi, J. K. J. Mol. Biol. 2000, 300, 1237.
52. Lanyi, J. K.; Schobert, B. J. Mol. Biol. 2003, 328, 439.
53. Lanyi, J. K. Biochim. Biophys. Acta 2005.