Temperature-dependent probabilistic roadmap algorithm for calculating variationally optimized conformational transition pathways

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 3, Issue 1, 2007, Pages 17-25

  Yang, Haijun ^a   Wu, Hao ^a   Li, Dawei ^a   Han, Li ^a   Huo, Shuanghong ^a  

^a CLARK UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 35048855023     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct0502054     Document Type: Article

References (90)

1. Elber, R. Curr. Opin. Struct. Biol. 2005, 75, 151-6.
2. Berkov, D. V. J. Magn. Magn. Mater. 1998, 186, 199-213.
3. Berkowitz, M.; Morgan, J. D.; McCammon, J. A.; Northrup, S. H. J. Chem. Phys. 1983, 79, 5563-5565.
4. Cho, A. E.; Doll, J. D.; Freeman, D. L. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 218-224.
5. Choi, C.; Elber, R. J. Chem. Phys. 1991, 94, 751-760.
6. Chu, J.-W.; Trout, B. L.; Brooks, B. R. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12708-12717.
7. Czerminski, R.; Elber, R. Int. J. Quantum Chem. 1990, Suppl. 24, 167-186.
8. Elber, R.; Karplus, M. Chem. Phys. Lett. 1987, 139, 375-380.
9. Elber, R.; Meller, J.; Olender, R. J. Phys. Chem. B. 1999, 103, 899-911.
10. Gillilan, R. E.; Wilson, K. R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1757-1772.
11. Jonsson, H.; Mills, G.; Jacobsen, K. W. Nudged Elastic Band Method for Finding Minimum Energy Paths of Transitions. In Classical and Quantum Dynamics in Condensed Phase Simulations, Berne, B. J., Ciccotti, G., Coker, D. F., Eds.; World Scientific: Singapore, 1998.
12. Olender, R.; Elber, R. J. Chem. Phys. 1996, 105, 9299-9315.
13. Olender, R.; Elber, R. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 1997, 398-399, 63-71.
14. Passerone, D.; Ceccarelli, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 2025-2032.
15. Passerone, D.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 108302/1-108302/4.
16. Peters, B.; Heyden, A.; Bell, A. T.; Chakraborty, A. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7877-7886.
17. Smart, O. S. Chem. Phys. Lett. 1994, 222, 503-512.
18. Trygubenko, S. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 2082-2094.
19. Ulitsky, A.; Elber, R. J. Chem. Phys. 1990, 92, 1510-1511.
20. Woodcock, H. L.; Hodoscek, M.; Sherwood, P.; Lee, Y. S.; Schaefer, H. F. I.; Brooks, B. R. Theor. Chem. Acc. 2003, 109, 140-148.
21. Zaloj, V.; Elber, R. Comput. Phys. Commun. 2000, 128, 118-127.
22. Khavrutskii, I. V.; Byrd, R. H.; Brooks, C. L. J. Chem. Phys. 2006, 124, 194903/1-194903/14.
23. Northrup, S. H.; McCammon, J. A. J. Chem. Phys. 1983, 78, 987-989.
24. Bolhuis, P. G.; Chandler, D.; Dellago, C.; Geissler, P. L. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 291-318.
25. Dellago, C.; Bolhuis, P. G.; Csajka, F. S.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1998, 108, 1964-1977.
26. Zuckerman, D. M.; Woolf, T. B. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9475-9484.
27. Zuckerman, D. M.; Woolf, T. B. Phys. Rev. E Stat. Nonlin. Soft Matter Phys. 2000, 111, 016702-016711.
28. Bolhuis, P. G. Biophys. J. 2005, 88, 50-61.
29. Elber, R.; Shalloway, D. J. Chem. Phys. 2000, 112, 5539-5545.
30. Huo, S.; Straub, J. E. J. Chem. Phys. 1997, 107, 5000-5006.
31. Gardiner, C. W. Handbook of stochastic methods for physics, chemistry, and the natural sciences; Springer-Verlag: Berlin, New York, 2001.
32. Huo, S.; Straub, J. E. Proteins 1999, 36, 249-61.
33. Straub, J. E.; Guevara, J.; Huo, S.; Lee, J. P. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 473-81.
34. Crehuet, R.; Field, M. J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 9563-9571.
35. Brumer, Y.; Golosov, A. A.; Chen, Z. D.; Reichman, D. R. J. Chem. Phys. 2002, 116, 8376-8383.
36. Kavraki, L.; Svestka, P.; Latombe, J. C.; Overmars, M. IEEE Trans. Robot. Automat. 1996, 12, 566-580.
37. Apaydin, M. S.; Brutlag, D. L.; Guestrin, C.; Hsu, D.; Latombe, J. C.; Varma, C. J. Comput. Biol. 2003, 10, 257-81.
38. Song, G.; Amato, N. M. IEEE Trans. Robot. Automat. 2004, 20, 60-71.
39. Amato, N. M.; Dill, K. A.; Song, G. J. Comput. Biol. 2003, 10, 239-55.
40. Fukui, K.; Kato, S.; Fujimoto, H. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 1-7.
41. Muller, K.; Brown, L. D. Theor. Chim. Acta 1979, 53, 75-93.
42. Amato, N. M.; Song, G. J. Comput. Biol. 2002, 9, 149-68.
43. Cormen, T. H.; Leiserson, C. E.; Rivest, R. L. Introduction to Algorithms; MIT Press: Cambridge, MA, 1992.
44. Rao, F.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2004, 342, 299-306.
45. Krivov, S. V.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 14766-70.
46. Andrec, M.; Felts, A. K.; Gallicchio, E.; Levy, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 6801-6.
47. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217.
48. Lazaridis, T.; Karplus, M. Proteins 1999, 35, 133-52.
49. Hu, J.; Ma, A.; Dinner, A. R. J. Comput. Chem. 2006, 27, 203-16.
50. Evans, D. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1080-90.
51. Fischer, S.; Karplus, M. Chem. Phys. Lett. 1992, 194, 252-261.
52. Bolhuis, P. G.; Dellago, C.; Chandler, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 5877-82.
53. Kobayashi, N.; Endo, S.; Munekata, E. In Conformational study on the IgG binding domain of protein G, Proc. Jpn. Symp, 1992; Yanaihara, N., Ed.; ESCOM: Leiden, The Netherlands, 1992; pp 278-80.
54. Munoz, V.; Thompson, P. A.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Nature 1997, 390, 196-9.
55. Blanco, F.; Ramirez-Alvarado. M.; Serrano, L. Curr. Opin. Struct. Biol. 1998, 8, 107-11.
56. Kobayashi, N.; Honda, S.; Yoshii, H.; Munekata, E. Biochemistry 2000, 39, 6564-71.
57. Honda, S.; Kobayashi, N.; Munekata, E. J. Mol. Biol. 2000, 295, 269-78.
58. Cochran, A. G.; Skelton, N. J.; Starovasnik, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 5578-83.
59. Espinosa. J. F.; Munoz, V.; Gellman. S. H. J. Mol. Biol. 2001, 306, 397-402.
60. Fesinmeyer, R. M.; Hudson, F. M.; Andersen, N. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7238-43.
61. Dyer, R. B.; Maness, S. J.; Peterson, E. S.; Franzen, S.; Fesinmeyer, R. M.; Andersen, N. H. Biochemistry 2004, 43, 11560-6.
62. Yang, W. Y.; Gruebele, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7758-9.
63. Du, D.; Tucker, M. J.; Gai, F. Biochemistry 2006, 45, 2668-78.
64. Du, D.; Zhu, Y.; Huang, C. Y.; Gai, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 15915-20.
65. Munoz, V.; Henry, E. R.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 5872-9.
66. Kolinski, A.; Ilkowski, B.; Skolnick, J. Biophys. J. 1999, 77, 2942-52.
67. Klimov, D. K.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2544-9.
68. Dinner, A. R.; Lazaridis, T.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9068-73.
69. Pande, V. S.; Rokhsar, D. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9062-7.
70. Ma, B.; Nussinov, R. J. Mol. Biol. 2000, 296, 1091-104.
71. (71 ) Garcia, A. E.; Sanbonmatsu, K. Y. Proteins 2001, 42, 345-54.
72. Paschek, D.; Garcia, A. E. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 238105.
73. Zagrovic, B.; Sorin, E. J.; Pande, V. J. Mol. Biol. 2001, 313, 151-69.
74. Zhou, R.; Berne, B. J.; Germain, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 14931-6.
75. Wu, X.; Wang, S.; Brooks, B. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5282-3.
76. Tsai, J.; Levitt, M. Biophys. Chem. 2002, 101-102, 187-201.
77. Zhou, Y.; Linhananta, A. Proteins 2002, 47, 154-62.
78. Zhou, Y.; Zhang, C.; Stell, G., Wang, J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6300-5.
79. Bolhuis, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 12129-34.
80. Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Suits, F.; Pitman, M.: Eleftheriou, M.; Fitch, B. G.; Germain, R. S.; Rayshubski, A.; Ward, T. J. C.; Zhestkov, Y.; Zhou, R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6582-6594.
81. Wei, G.; Mousseau, N.; Derreumaux, P. Proteins 2004, 56, 464-74.
82. Snow, C. D.; Qiu, L.; Du, D.; Gai, F.; Hagen, S. J.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 4077-82.
83. Nguyen, P. H.; Stock, G.; Mittag, E.; Hu, C. K.; Li, M. S. Proteins 2005, 61, 795-808.
84. Zhang, J.; Qin, M.; Wang, W. Proteins 2006, 62, 672-85.
85. Kuszewski, J.; Gronenborn, A. M.; Clore, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2337-2338.
86. Daggett, V.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1993, 232, 600-619.
87. Blanco, F. J.; Rivas, G.; Serrano, L. Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 584-90.
88. Creighton, T. E. Proteins Structures and Molecular Properties, 2nd ed.; W. H. Freeman and Company: New York, 1993; p 507.
89. McCallister, E. L.; Alm, E.; Baker, D. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 669-673.
90. Amato, N. M.; Dale, L. K. Proceedings of the 1999 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA '99); 1999; pp 688-694.