Protein dynamics tightly connected to the dynamics of surrounding and internal water molecules

ChemPhysChem

Volumn 8, Issue 1, 2007, Pages 23-33

  Helms, Volkhard ^a  

^a SAARLAND UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

Ab intio calculations; Hydrogen bonds; Molecular dynamics; Protein folding; Proteins

Indexed keywords

CELLS; CONFORMATIONS; CYTOLOGY; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES; PROTEIN FOLDING; REACTION KINETICS;

AB INTIO CALCULATION; ATOMIC DISPLACEMENT; BIOCHEMICAL REACTIONS; BIOLOGICAL CELLS; CONFORMATIONAL CHANGE; DIVERSE PROTEINS; DYNAMIC TRANSITIONS; STRUCTURAL PROTEINS;

PROTEINS;

EID: 33846417622     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200600298     Document Type: Short Survey

References (88)

1. A. Amadei, A. B. M. Linssen, H. J. C. Berendsen, Proteins 1993, 17, 412-425.
2. R. H. Austin, K. W. Beeson, L. Eisenstein, H. Frauenfelder, I. C. Gunsalus, Biochemistry 1975, 14, 5355-5373.
3. D. Bakowies, W. F. van Gunsteren, J. Mol. Biol. 2002, 315, 713-736.
4. D. Bashford, D. A. Case, Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 129-152.
5. M. C. Bellissent-Funel, J. Mol. Liq. 2000, 84, 39-52.
6. A. Ben-Naim, Y. Marcus, J. Chem. Phys. 1984, 81, 2016-2027.
7. H. J. C. Berendsen, J. R. Grigera, T. P. Straatsma, J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271.
8. K. Bhattacharyya, B. Bagchi, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 10603-10613.
9. A. R. Bizzarini, S. Cannistraro, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6617-6633.
10. A. N. Bondar, J. C. Smith, S. Fischer, Photochem. Photobiol. Sci. 2006, 5, 547-552.
11. A. Borodich, G. M. Ullmann, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 1906-1911.
12. P. L. Chau, Biophys. J. 2004, 87, 121-128.
13. M. D. Collins, G. Hummer, M. L. Quilin, B. W. Matthews, S. M. Gruner, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 16668-16671.
14. M. J. Dayel, E. F. Y. Hom, A. S. Verkman, Biophys. J. 1999, 76, 2843-2851.
15. B. L. de Groot, H. Grubmüller, Science 2001, 294, 2353-2357.
16. B. L. de Groot, T. Frigato, V. Helms, H. Grubmüller, J. Mol. Biol. 2003, 333, 279-293.
17. V. P. Denisov, J. Peters, H. D. Horlein, B. Halle, Nat. Struct. Biol. 1996, 3, 505-509.
18. M. Dlugosz, E. Blachut-Okrasinska, E. Bojarska, E. Darzynkiewicz, J. M. Antosiewicz, Eur. Biophys. J. 2003, 31, 608-616.
19. "The dynamical transition in proteins: the role of hydrogen bonds": W. Doster, M. Settles in Hydration Processes in Biology, Les Hauches Lectures (Eds.: M. C. Bellissent-Funel, J. Teixera), IOS Press, Amsterdam, 1998, p. 177-194.
20. W. Doster, M. Settles, Biochim. Biophys. Acta 2005, 1749, 173-186.
21. D. A. Doyle, J. M. Cabral, R. A. Pfuetzner, A. Kuo, J. M. Gulbis, S. L. Cohen, B. T. Chait, R. MacKinnon, Science 1998, 280, 69-77.
22. J. D. Dunitz, Science 1994, 264, 670.
23. J. A. Ernst, R. T. Clubb, H. X. Zhou, A. M. Gronenborn, G. M. Clore, Science 1995, 267, 1813-1817.
24. M. Feig, C. L. Brooks, Curr. Opin. Struct. Biol. 2004, 14, 217-224.
25. M. Feig, J. Chocholousova, S. Tanizaki, Theor. Chem. Acc. 2006, 116, 194-205.
26. P. W. Fenimore, H. Frauenfelder, B. H. McMahon, F. G. Parak. Proc. Natl. Acad Sci. USA 2002, 99, 16047-16051.
27. R. A. Friesner, V. Guallar, Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 389-427.
28. C. N. Fuhrmann, B. A. Kelch, O. Nobuyuki, D. A. Agard, J. Mol. Biol. 2004, 338, 999-1013.
29. A. E. Garcia, G. Hummer, Proteins 2000, 38, 261-272.
30. M. K. Gilson, T. P. Straatsma, J. A. McCammon, D. R. Ripoll, C. H. Faerman, P. H. Axelsen, I. Silman, J. L. Sussman, Science 1994, 263, 1276-1278.
31. P. Goodford, J. Med Chem. 1985, 28, 849-857.
32. M. Gottschalk, N. A. Dencher, B. Halle, J. Mol. Biol. 2001, 311, 605-621.
33. B. Guillot, J. Mol. Liq. 2002, 101, 219-260.
34. B. Halle, M. Davidovic, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 12135-12140.
35. D. Hamelberg, J. A. McCammon, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7683-7689.
36. S. Hayward, A. Kitao, F. Hirata, N. Go, J. Mol. Biol. 1993, 234, 1207-1217.
37. V. Helms, R. C. Wade, Biophys. J. 1995, 69, 810-824.
38. a) V. Helms, R. C. Wade, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2710-2713;
39. b) V. Helms, R. C. Wade, Proteins 1998, 32, 381-396.
40. R. H. Henchman, J. A. McCammon. Protein Sci. 2002, 11, 2080-2090.
41. V. Helms, T. P. Straatsma, J. A. McCammon, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3263-3269.
42. J. Hermans, S. Subramaniam, Isr. J. Chem. 1986, 26, 225-227.
43. C. Hofmann, T. J. Aartsma, H. Michel, J. Köhler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 15534-15538.
44. S. J. Hubbard, P. Argos, Protein Sci. 1994, 3, 2194-2206.
45. R. A. L. Jones, Soft Condensed Matter, Oxford University Press, Oxford 2002.
46. J. K. Kamal, L. Zhao, A. H. Zewail, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004, 101, 13411-13416.
47. C. Kandt, J. Schlitter, K. Gerwert, Biophys. J. 2004, 86, 705-717.
48. V. Kurkal, R. M. Daniel, J. L. Finney, M. Tehei, R. V. Dunn, J. C. Smith. Chem. Phys. 2005, 317, 267-273.
49. Y. Y. Kuttner, N. Kozer, E. Segal, G. Schreiber, G. Haran, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15138-15144.
50. M. A. Lill, V. Helms, J. Chem. Phys. 2001, 115, 7993-8005.
51. M. A. Lill V. Helms, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 2778-2781.
52. V. Lounnas, B. M. Pettitt, Proteins 1994, 18, 133-147.
53. H. Lücke, B. Schobert, H. T. Richter, J. P. Cartailler, J. K. Lanyi, J. Mol. Biol. 1999, 291, 899-911.
54. M. W. Mahoney, W. L. Jorgensen, J. Chem. Phys. 2000, 112, 8910-8922.
55. M. W. Mahoney, W. L. Jorgensen, J. Chem. Phys. 2001, 114, 363-366.
56. V. Makarov, B. M. Pettitt, M. Feig, Acc. Chem. Res. 2002, 35, 376-384.
57. D. Marx, ChemPhysChem 2006, 7, 1848-1870.
58. B. H. McMahon, J. D. Müller, C. A. Wraight, G. U. Nienhaus, Biophys. J. 1998, 74, 2567-2587.
59. P. Mentre, Cell. Mol. Biol. 2001, 47, 709-715.
60. R. Mills, J. Phys. Chem. 1972, 76, 685-688.
61. K. Modig, B. Halle, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12031-12041.
62. K. Modig, M. Rademacher, C. Lucke, B. Halle, J. Mol. Biol. 2003, 332, 965-977.
63. L. Nilsson, B. Halle, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 13867.
64. L. R. Olano, S. W. Rick, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7991-8000.
65. A. Oleinikova, I. Brovchenko, N. Smolin, A. Krukau, A. Geiger, R. Winter, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 247802.
66. E. Olkhova, M. C. Hutter, M. A. Lill, V. Helms, H. Michel, Biophys. J. 2004, 86, 1873-1889.
67. S. Park, J. G. Saven, Proteins 2005, 60, 450-463.
68. M. L. Paddock, G. Feher, M. Y. Okamura, FEBS Lett. 2003, 555, 45-50.
69. P. Petrone, V. S. Pande, Biophys. J. 2006, 90, 1583-1593.
70. J. P. Priestle, H.-P. Schär, M. G. Grütter, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989, 86, 9667-9671.
71. D. Qiu, P.S. Shenkin, F. P. Hollinger, W. C. Still, J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3005-3014.
72. N. Smolin, A. Oleinikova, I. Brovchenko, A. Geiger, R. Winter, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10995-11005.
73. J. Srinivasan, T. E. Cheatham, P. Cieplak, P. A. Kollman, D. A. Case, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9401-9409.
74. E. Rosta, M. Klahn, A. Warshel, J Phys Chem. B 2006, 110, 2934-2941.
75. B. Roux, M. Nina, R. Pomes, J. C. Smith, Biophys. J. 1996, 72, 670-681.
76. J. A. Rupley, G. Careri, Adv. Protein Chem. 1991, 47, 37-172.
77. D. Russo, G. Hura, T. Head-Gordon, Biophys. J. 2004, 86, 1852-1862.
78. M. Tarek, D. J. Tobias, Biophys. J. 2000, 79, 3244-3257.
79. M. M. Teeter, A. Yamano, B. Stec, U. Mohanty, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2001, 98, 11242-11247.
80. a) A. Tournier, J. C. Smith, Phys. Rev. Lett. 2003, 97, 208106;
81. b) A. L. Tournier, J. Xu, J. C. Smith, Biophys. J. 2003, 85, 1871-1875.
82. O. Vendrell, R. Gelabert, M. Moreno, J. M. Lluch, J. Am. Chem. Soc. 2006, 728, 3564-3574.
83. D. Vitkup, D. Ringe, G. A. Petsko, M. Karplus, Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 34-38.
84. R. C. Wade, M. H. Mazor, J. A. McCammon, F. A. Quiocho, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7057-7059.
85. R. C. Wade, K. Clark, P. J. Goodford, J. Med. Chem. 1993, 36, 140-147.
86. K. F. Wong, T. Selzer, S. J. Benkovic, S. Hammes-Schiffer, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 6807-6812.
87. B. Yu, M. Blaber, A. M. Gronenborn, G. M. Clore, D. L. D. Caspar, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 103-108.
88. L. Zhang, J. Hermans, Proteins 1996, 24, 433-438.