Dynamics of water molecules in the active-site cavity of human cytochromes P450

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 111, Issue 19, 2007, Pages 5445-5457

  Rydberg, Patrik ^a   Rod, Thomas H ^a,b   Olsen, Lars ^c   Ryde, Ulf ^a  

^a LUND UNIVERSITY   (Sweden)

^b Atomistix A/S   (Denmark)

^c UNIVERSITY OF COPENHAGEN   (Denmark)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; CRYSTAL STRUCTURE; IONS; IRON; MOLECULAR DYNAMICS;

BULK WATER; WATER MOLECULES;

PROTEINS;

EID: 34249829268     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp070390c     Document Type: Article

References (70)

1. Graham-Lorence, S.; Peterson, J. A. FASEB J. 1996, 10, 206-214.
2. Li, H. In Handbook of Metalloproteins; Messerschmidt, A., Huber, R., Poulos, T., Wieghart, K., Eds.; J. Wiley & Sons: Chichester, U.K., 2001; pp 486-502.
3. Hodgson, J. Nat. Biotechnol. 2001, 19, 722-726.
4. Poulos, T. L.; Finzel, B. C.; Gunsalus, I. C.; Wagner, G. C.; Kraut, J. J. Biol. Chem. 1985, 260, 16122-16130.
5. Williams, P. A.; Cosme, J.; Ward, A.; Angove, H. C.; Vinkovic, D. M.; Johti, H. Nature 2003, 424, 464-468.
6. Wester, M. R.; Yano, J. K.; Schoch, G. A.; Yang, C.; Griffin, K. J.; Stout, C. D.; Johnson, E. F. J. Biol. Chem. 2004, 279, 35630-35637.
7. Yano, J. K.; Wester, M. R.; Schoch, G. A.; Griffin, K. J.; Stout, C. D.; Johnson. E. F. J. Biol. Chem 2004, 279, 38091-38094.
8. Williams, P. A.; Cosme, J.; Vinkovic, D. M.; Ward, A.; Angove, H. C.; Day, P. J.; Vonrhein, C.; Tickle, I. J.; Jhoti, H. Science 2004, 305, 683-686.
9. Deleted in proof.
10. Schoch, G. A.; Yano, J. K.; Wester, M. R.; Griffin, K. J.; Stout, C. D.; Johnson, E. F. J. Biol. Chem. 2004, 279, 9497-9503.
11. Yano, J. K.; Hsu, M.-H.; Griffin, K. J.; Stout C. D.; Johnson, E. F. Nat. Struct. Mol. Biol. 2005, 12, 822-823.
12. McLean, M. A.; Maves, S. A.; Weiss, K. E.; Krepich, S.; Sligar, S. G. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998, 252, 166-172.
13. Rashnin, A. A.; Iofin, M.; Honig, B. Biochem. 1986, 25, 3619-3625.
14. Ernst, J. A.; Clubb, R. T.; Zhou, H. X.; Groenenborn, A. M.; Clore, G. M. Science 1995, 267, 1813-1817.
15. Zhang, L.; Hermans, J. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1996, 24, 433-438.
16. Roux, B.; Nina M.; Pomès, R.; Smith, J. C. Biophys. J. 1996, 71, 670-681.
17. Denisov, V. P.; Halle, B. Faradav Discuss. 1996, 103, 227-244.
18. Hubbard, S. J.; Gross, K.-H.; Argos, P. Protein Eng. 1994, 7, 613-626.
19. Williams, M. A.; Goodfellow, J. M.; Thornton, J. M. Protein Sci. 1994, 3, 1224-1235.
20. Poulos, T. L.; Finzel, B. C.; Howard, A. J. Biochemistry 1986, 25, 5314-5322.
21. DiPrimo, C.; Hoa, G. H. B.; Douzou, P.; Sligar, S. Eur. J. Biochem. 1990, 193, 383-386.
22. Helms, V.; Wade, R. C. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1998, 32, 381-396.
23. Helms, V.; Wade, R. C. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2710-2713.
24. Poulos, T. L. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 338, 337-345.
25. Guallar, V.; Baik, M.-H.; Lippard, S. J.; Friesner, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 6998-7002.
26. Gullar, V.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8501-8508.
27. Scott, E. E.; He, Y. A.; Wester, M. R.; White, M. A.; Chin, C. C.; Halpert, J. R.; Johnson, E. F.; Stout, C. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13196-13201.
28. Podust, L. M.; Kim, Y.; Arase, M.; Neely, B. A.; Beck, B. J.; Bach, H.; Sherman, D. H.; Lamb, D. C.; Kelly, S. L.; Waterman, M. R. J. Biol. Chem. 2003, 278, 12214-12221.
29. Cojocaru, V.; Winn, P. J.; Wade, R. C. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1770, 390-401.
30. Oprea, T. I.; Hummer, G.; García, A. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 2133-2138.
31. Lüdemann, S. K.; Lounnas, V.; Wade, R. C. J. Mol. Biol. 2000, 305, 797-811.
32. Lüdemann, S. K.; Lounnas, V.; Wade, R. C. J. Mol. Biol. 2000, 303, 813-830.
33. Winn, P. J.; Lüdemann, S. K.; Gauges, R.; Lounnas, V.; Wade, R. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 5361-5366.
34. Haines, D. C.; Tomchick, D. R.; Machius, M.; Peterson, J. A. Biochemistry 2001, 40, 13456-13465.
35. Wade, R. C.; Winn, P. J.; Schlichting, I.; Sudarko. J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 1175-1182.
36. Schleinkofer, K.; Sudarko, J.; Winn, P. J.; Lüdemann, S. K.; Wade, R. C. EMBO Rep. 2005, 6, 584-589.
37. Loida, P. J.; Sligar, S. G. Biochemistry 1993, 32, 11530-11538.
38. Park, H.; Lee, S.; Suh, J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13634-13642.
39. Berman, H. M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T. N.; Weissig, H.; Shindyalov, I. N.; Bourne, P. E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242.
40. Deleted in proof.
41. Schwede, T.; Kopp, J.; Guex, N.; Peitsch, M. C. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 3381-3385.
42. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217.
43. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280.
44. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Wang, B.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Schafmeister, C.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Kolman, P. A. AMBER 8; University of California, San Francisco, 2004.
45. Besler, B. H.; Merz, K. M.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1990, 11, 431-439.
46. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Knudin, 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.; 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, revision A.9; Gaussian, Inc.: Pittsburgh PA, 1998.
47. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M, L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
48. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341.
49. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
50. Kleywegt, G. J.; Jones, T. A. Acta Crystallogr. 1994, D50, 178-185.
51. Hubbard, S. J.; Argos, P. Protein Eng. 1995, 8, 1011-1015.
52. Lee, B.; Richards, F. M. J. Mol. Biol. 1971, 55, 379-400.
53. Connolly, M. L. Science 1983, 221, 709-713.
54. Liang, J.; Edelsbrunner, H.; Fu, P.; Sudhakar, P. V.; Subramaniam, S. Proteins: Struct., Fund., Genet. 1998, 33, 18-29.
55. http://www.cs.ucdavis.edu/~koehl/ProShape/.
56. Hendlich, M.; Ripmann, F.; Barnickel, G. J. Mol. Graphics 1997, 15, 359-363.
57. Chakravarty, S.; Bhinge, A.; Varadarajan, R. J. Biol. Chem. 2002, 277, 31345-31353.
58. Laurie, A. T. R.; Jackson, R. M. Bioinformatics 2005, 21, 1908-1916.
59. R: A Language and Environment for Statistical Computing, R development core team, ISBN 3-900051-07-0.
60. Liang, J.; Edelsbrunner, H.; Woodward, C. Protein Sci. 1998, 7, 1884-1897.
61. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33-38.
62. Scott, E. E.; Halpert, J. R. Trends Biochem. Sci. 2005, 30, 5-7.
63. Liang, J.; Edelsbrunner, H.; Fu, P.; Sudhakar, P. V.; Subramaniam, S. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1998, 33, 1-17.
64. Petrek, M.; Otyepka, M.; Banas, P.; Kosinva, P.; Koca, J.; Damborsky, J. BMC Bioinformatics 2006, 7, 316-324.
65. Wester, M. R.; Johnson, E. F.; Marques-Soares, C.; Dijols, S.; Dansette, P. M.; Mansuy, D.; Stout, C. D. Biochemistry 2003, 42, 9335-9345.
66. Schlichting, I.; Berendzen, J.; Chu, K.; Stock, A. M.; Maves, S. A.; Benson, D. E.; Sweet, R. M.; Ringe, D.; Petsko, G. A.; Sligar, S. G. Science 2000, 287, 1615-1622.
67. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L. J. Chem. Phys. 2001, 114, 363-366.
68. Ekroos, M.; Sjögren, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 13682-13687.
69. Persistence of Vision Pty. Ltd. Persistence of Vision Raytracer, 2004 (version 3.6), http://www.povray.org/download.
70. Varshney, A.; Brooks, F. P.; Wright, W. V. IEEE Comput. Graphics 1994, 14, 19-25.