Theoretical study of the scalar coupling constants across the noncovalent contacts in RNA base pairs; the cis- And trans-Watson-Crick/sugar edge base pair family

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 111, Issue 36, 2007, Pages 10813-10824

  Vokáčová, Zuzana ^a   Šponer, Jiří ^b   Šponer, Judit E ^b   Sychrovský, Vladimír ^a,b  

^a INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

^b INSTITUTE OF BIOPHYSICS   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHEMICAL BONDS; CRYSTAL STRUCTURE; MOLECULAR INTERACTIONS; RNA; SUGARS;

COUPLING CONSTANTS; NONCOVALENT LINKS; RIBOSE; STRUCTURAL INTERPRETATION;

MOLECULAR DYNAMICS;

EID: 34848858522     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp072822p     Document Type: Article

References (79)

1. Gesteland, R. F.; Cech, T. R.; Atkins, J. F. The RNA World, 2nd ed.; Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, 1999; Vol. 37.
2. Fire, A.; Xu, S. Q.; Montgomery, M. K.; Kostas, S. A.; Driver, S. E.; Mello, C C Nature 1998, 391, 806.
3. Hannon, G. J.; Rossi, J. J. Nature 2004, 431, 371.
4. Ban, N.; Nissen, P.; Hansen, J.; Moore, P. B.; Steitz, T. A. Science 2000, 259, 905.
5. Wimberly, B. T.; Brodersen, D. E.; Clemons, W. M., Jr.; MorganWarren, R.; Carter, A. P.; Vonrhein, C.; Hartsch, T.; Ramakrishnan, V. Nature 2000, 407, 327.
6. Moore, P. B.; Steitz, T. A. Annu. Rev. Biochem. 2003, 72, 813.
7. Schuwirth, B. S.; Borovinskaya, M. A.; Hau, C. W.; Zhang, W.; Vila-Sanjurjo, A.; Holton, J. M.; Cate, J. H. D. Science 2005, 310, 827.
8. Lescoute, A.; Leontis, N. B.; Massire, C.; Westhof, E. Nucleic Acids Res. 2005, 33, 2395.
9. Mokdad, A.; Krasovska, M. V.; Sponer, J.; Leontis, N. B. Nucleic Acids Res. 2006, 34, 1326.
10. Klein, D. J.; Schmeing, T. M.; Moore, P. B.; Steitz, T. A. EMBO J. 2001, 20, 4214.
11. Leontis, N. B.; Stombaugh, J.; Westhof, E. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 3497.
12. Nissen, P.; Ippolito, J. A.; Ban, N.; Moore, P. B.; Steitz, T. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 4899.
13. Noller, H. F. Science 2005, 309, 1508.
14. Razga, F.; Koca, J.; Sponer, J.; Leontis. N. B. Biophys. J. 2005, 88, 3466.
15. Tamura, M.; Holbrook, S. R. J. Mol. Biol. 2002, 320, 455.
16. Sponer, J. E.; Leszczynski, J.; Sychrovsky, V.; Sponer, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18680.
17. Sponer, J, E.; Špakova, N.; Kulhanek, P.; Leszczynski, J.; Sponer, J. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2292.
18. Sponer, J. E.; Špackova, N.; Leszczynski, J.; Sponer, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11399.
19. Krasovska, M. V.; Sefcikova, J.; Reblova, K.; Schneider, B.; Walter, N. G.; Sponer, J. Biophys. J. 2006, 91, 626.
20. Spackova, N.; Sponer, J. Nucleic Acids Res. 2006, 34, 697.
21. Sponer, J.; Mokdad, A.; Sponer, J. E.; Spackova, N.; Leszczynski, J.; Leontis, N. B. J. Mol. Biol. 2003, 330, 967.
22. Reblova, K.; Spackova, N.; Stefl. R.; Csaszar, K.; Koca, J.; Leontis, N. B.; Sponer, J. Biophys. J. 2003, 84, 3564.
23. Oliva, R.; Cavallo, L.; Tramontano. A. Nucleic Acids Res. 2006. 34, 865.
24. Das, J.; Mukherjee, S.; Mitra, A.; Bhattacharyya. D. J. Biomol. Struct. Dyn. 2006, 24, 149.
25. Schneider, C.; Brandi, M.; Suhnel, J, J. Mol. Biol. 2001, 305, 659.
26. Brandi, M.; Meyer. M.; Suhnel. J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11177.
27. Flinders, J.;, Dieckmann, T. Prog. NMR Spectrosc. 2006, 48, 137.
28. Grzesiek, S.; Cordier, F.; Jaravine, V.; Barfield, M. Prog. NMR Spectrosc. 2004, 45, 275.
29. Dingley, A. J.; Grzesiek, S. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8293.
30. Wohnert, J.; Dingley, A. J.; Stoldt. M.; Gorlach, M.; Grzesiek, S.; Brown, L. R. Nucleic Acids Res. 1999, 27, 3104.
31. Pervushin, K.; Ono, A.; Fernandez. C.; Szyperski, T.; Kainosho, M.; Wuthrich, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 14147.
32. Dingley, A. J.; Masse, J. E.; Feigon, J.; Grzesiek, S. J. Biomol. NMR 2000, 16, 279.
33. Cordier, F.; Grzesiek, S. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1601.
34. Cornilescu, G.; Hu, J. S.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2949.
35. Cornilescu, G.; Ramirez, B. E.; Frank, M. K.; Clore, G. M.; Gronenborn, A. M.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6275.
36. Cordier, F.; Rogowski, M.; Grzesiek, S.; Bax, A. J. Magn. Reson. 1999, 140, 510.
37. Del Bene, J. E.; Elguero, J. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 7496.
38. Alkorta, I.; Elguero, J. Int. J. Mol. Sci. 2003, 4, 64.
39. Scheurer, C.; Bruschweiler, R. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8661.
40. Dingley, A. J.; Masse, J. E.; Peterson, R. D.; Barfield, M.; Feigon, J.; Grzesiek, S. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6019.
41. Barfield, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4158.
42. Barfield. M.; Dingley, A. J.; Feigon, J.; Grzesiek, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4014.
43. Benedict. H.; Shenderovich, I. G.; Malkina, O. L.; Malkin, V. G.; Denisov, G. S.; Golubev, N. S.; Limbach, H. H. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1979.
44. Del Bene, J. E.; Perera, S. A.; Bartlett, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3560.
45. Sychrovsky, V.; Sponer, J.; Trantirek, L.; Schneider, B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 125, 6823.
46. Luisi, B. F.; Orozco, M.; Sponer. J.; Luque. F. J.; Shakked, Z. J. Mol. Biol. 1998, 279, 1123.
47. Kaupp, M.; Buhl, M.; Malkin, V. In Calculation of NMR and EPR Parameters, Wiley-VCH Verlag: Weinheim, 2004.
48. Helgaker, T.; Jaszunski, M.; Ruud, K. Chem. Rev. 1999, 99, 293.
49. Sychrovsky, V.; Grafenstein, J.; Cremer, D. J. Chem. Phys. 2000, 113, 3530.
50. Helgaker, T.; Watson, M.; Handy. N. C. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9402.
51. Kutzelnigg, W.; Fleischer, U.; Schindler, M. NMR-Basis Principles and Progress; Springer: Heidelberg, 1990.
52. Cammi, R.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5631.
53. Frisch, M. J.; Tracks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J, R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
54. Leontis, N. B.; Westhof, E. RNA 2001, 7, 499.
55. Grzesiek, S.; Cordier, F.; Dingley, A. J. Scalar couplings across hydrogen bonds. In Nuclear Magnetic Resonance of Biological Macromolecules, 2001, Part A; Methods in Enzymology 338; Academic Press: San Diego, 2001; p 111.
56. Cornish, P. V.; Giedroc, D. P.; Hennig, M. J. Biomol. NMR 2006, 35, 209.
57. Zidek, L.; Stefl, R.; Sklenar, V. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 275.
58. Gemmecker, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1224.
59. Pervushin, K. J. Biomol. NMR 2001, 20, 275.
60. Pervushin, K.; Fernandez, C.; Riek, R.; Ono, A.; Kainosho, M.; Wuthrich, K. J. Biomol. NMR 2000, 16, 39.
61. Hennig, M.; Williamson, J. R. Nucleic Acids Res. 2000, 25, 1585.
62. Mishima, M.; Hatanaka, M.; Yokoyama, S.; Ikegami, T.; Walchli, M.; Ito, Y.; Shirakawa, M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5883.
63. Czernek, J.; Bruschweiler, R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11079.
64. Majumdar, A.; Kettani, A.; Skripkin, E.; Patel, D. J. J. Biomol. NMR 1999, 15, 207.
65. Luy, B.; Richter, U.; DeJong, E. S.; Sorensen, O. W.; Marino, J. P. J. Biomol. NMR 2002, 24, 133.
66. Li, H.; Yamada, H.; Akasaka, K.; Gronenborn, A. M. J. Biomol. NMR 2000, 18, 207.
67. Alexandrescu, A. T.; Snyder, D. R.; Abildgaard, F. Protein Sci. 2001, 10, 1856.
68. Giedroc, D. P.; Cornish, P. V.; Hennig, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4676.
69. Manalo, M. N.; Kong, X. M.; LiWang, A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17974.
70. Sponer, J.; Hobza, P. J. Phys. Chem. 1994, 95, 3161.
71. Sponer, J.; Hobza, P. Int. J. Quantum Chem. 1996, 57, 959.
72. Holbrook, S. R.; Cheong, C.; Tinoco, I., Jr.; Kim, S.-H. Nature 1991, 353, 579.
73. Cruse, W. B. T.; Saludjian, P.; Biala, E.; Strazewski, P.; Prange, T.; Kennard, O. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 4160.
74. Correll, C. C.; Wool, I. G.; Munishkin, A. J. Mol. Biol. 1999, 292, 275.
75. Majumdar, A. Magn. Reson. Chem. 2001, 39, S166.
76. Tolbert, B. S.; Kennedy, S. D.; Schroeder, S. J.; Krugh, T. R.; Turner, D. H. Biochemistry 2007, 46, 1511.
77. Yildirim, I.; Turner, D. H. Biochemistry 2005, 44, 13225.
78. Vlieghe, D.; Sponer, J.; Van Meervelt, L. Biochemistry 1999, 38, 16443.
79. Sponer, J.; Hobza, P. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 709.