Molecular dynamics simulation of the structure, dynamics, and thermostability of the RNA hairpins uCACGg and cUUCGg

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 1, 2008, Pages 134-142

  Villa, Alessandra ^a   Widjajakusuma, Elisabeth ^a   Stock, Gerhard ^a  

^a GOETHE UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; THERMAL EFFECTS;

GLOBAL SOLVENT ACCESSIBLE; RNA HAIRPINS; UUCG TETRALOOP;

RNA;

EID: 38649086360     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0764337     Document Type: Article

References (76)

1. Andino, R.; Rieckhof, G. E.; Baltimore, D. Cell 1990, 63, 369-380.
2. Rieder, E.; Xiang, W.; Paul, A.; Wimmer, E. J. Gen. Virol. 2003, 84, 2203-2216.
3. Zell, R.; Sidigi, K.; Stelzner, A.; Görlach, M. RNA 2002, 8, 188-201.
4. Ohlenschläger, O.; Wöhnert, J.; Bucci, E.; Seitz, S.; Häfner, S.; Ramachandran, R.; Zell, R.; Görlach, M. Structure 2004, 12, 237-248.
5. Ihle, Y.; Ohlenschläger, O.; Häfne, S.; Duchardt, E.; Zacharias, M.; Seitz, S.; Zell, R.; Ramachandran, R.; Görlach, M. Nucleic Acids Res. 2005, 55, 2003-2011.
6. Du, Z.; Yu, J.; Andino, R.; James, T. L. Biochemistry 2003, 42, 4373-4383.
7. Allain, F.; Varani, G. J. Mol. Biol. 1995, 250, 333-353.
8. Ennifar, E.; Nikulin, A.; Tishchenko, S.; Serganov, A.; Nevskaya, N.; Garber, M.; Ehresmann, B.; Ehresmann, C.; Nikonov, S.; Dumas, P. J. Mol. Biol. 2000, 304, 35-42.
9. Woese, C.; Winker, S.; Guteil, R. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990, 57, 8467-8471.
10. Williams, J.; Hall, K. J. Mol. Biol. 2000, 297, 1045-1061.
11. Proctor, D. J.; Schaak, J. E.; Bevilacqua, J. M.; Falzone, C. J.; Bevilacqua, P. C. Biochemistry 2003, 41, 12062-12075.
12. 4
13. Saenger, W. Principles of nucleic acid structure; Springer-Verlag: New York, 1988.
14. Walter, A. E.; Turner, D. H.; Kim, J.; Lyttle, M. H.; P. Müller, D. H. M.; Zucker, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 97, 9218-9222.
15. Sugita, Y.; Okamoto, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 141-151.
16. Okabe, T.; Kawata, M.; Okamoto, Y.; Mikami, M. Chem. Phys. Lett. 2001, 335, 435-439.
17. Frenkel, D.; Smit, B. Understanding molecular simulations: from algorithms to applications; Academic Press; London, 2002.
18. Cheatham, T.; Cieplak, P.; Kollman, P. J. Biomol Struct. Dyn. 1999, 76, 845-861.
19. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
20. Zichi, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2957-2969.
21. Miller, J.; Kollman, P. J. Mol. Biol. 1997, 270, 436-450.
22. Hermann, T.; Auffinger, P.; Westhof, E. Eur. Biophys. J. 1998, 27, 153-165.
23. Williams, J.; Hall, K. Biophys. J. 1999, 76, 3192-3205.
24. Zacharias, M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 70, 311-317.
25. Sarzynska, J.; Kulinski, T.; Nilsson, L. Biophys. J. 2000, 79, 1213-1227.
26. Nina, M.; Simonson, T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3696-3705.
27. Sorin, E. J.; Engelhardt, M. A.; Herschlag, D.; Pande, V. S. J. Mol. Biol. 2002, 317, 493-506.
28. Koplin, J.; Mu, Y.; Richter, C.; Schwalbe, H.; Stock, G. Structure 2005, 13, 1255-1267.
29. Villa, A.; Stock, G. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 1228-1236.
30. Špačková, N.; Šponer, J. Nucleic Acids Res. 2006, 34, 697-708.
31. Deng, N.; Cieplak, P. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1435-1450.
32. García, A. E.; Sanbonmatsu, K. Y. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2001, 42, 345-354.
33. Zhou, R.; Berne, B. J.; Germain, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 14931-14936.
34. Sanbonmatsu, K. Y.; García, A. E. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2002, 46, 225-234.
35. García, A. E.; Onuchic, J. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100 13898-13903.
36. Rao, F.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 4035-4042.
37. Zhou, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13280-13285.
38. Rhee, Y. M.; Pande, V. S. Biophys. J. 2003, 84, 445-786.
39. Seibert, M. M.; Patriksson, A.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Biol. 2005, 354, 173-183.
40. Sanbonmatsu, K. Y. Biochimie 2006, 88, 1053-1059.
41. Sorin, E. J.; Rhee, Y. M.; Nakatani, B. J.; Pande, V. S. Biophys. J. 2003, 55, 790-803.
42. Sorin, E. J.; Nakatani, B. T.; Rhee, Y. M.; Jayachandran, G.; Vishal, V.; Pande, V. S. J. Mol. Biol. 2004, 337, 789-797.
43. Sorin, E. J.; Rhee, Y. M.; Pande, V. S. Biophys. J. 2005, 88, 2516-2524.
44. Hsiao, C.; Mohan, S.; Hershkovitz, E.; Tannenbaum, A.; Williams, L. D. Nucleic Acids Res. 2006, 34, 1481-1491.
45. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
46. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 95, 10089-10092.
47. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 57, 3684-3690.
48. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952-962.
49. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472.
50. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham, T. E.; 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.; Radmer, R. J.; Duan, Y.; Pitera, J.; Massova, I.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. Amber 6; University of California: San Francisco, CA, 1999.
51. Horn, H. W.; Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Madura, J. D.; Dick, T. J.; Hura, G. L.; Head-Gordon, T. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9665-9678.
52. Berendsen, H. J. C.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43-56.
53. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model 2001, 7, 306-317.
54. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718.
55. Walser, R.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. Biophys. J. 2000, 78, 2752-2760.
56. Zahn, D. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 227801.
57. Eisenhaber, F.; Lijnzaad, P.; Argos, P.; Sander, C.; Scharf, M. J. Comput. Chem. 1995, 16, 273-284.
58. Ichiye, T.; Karplus, M. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1991, 11, 205-217.
59. García, A. E. Phys. Rev. Lett. 1992, 65, 2696-2699.
60. Amadei, A.; Linssen, A. B. M.; Berendsen, H. J. C. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1993, 17, 412-425.
61. Pande, V.; Rokhsar, D. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9062-9067.
62. Hess, B.; van der Vegt, N. F. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17616-17626.
63. Antao, V. P.; Lai, S. Y.; Tinoco, I., Jr. Nucleic Acids Res. 1991, 19, 5901-5905.
64. Antao, V. P.; Tinoco, I., Jr. Nucleic Acids Res. 1992, 20, 819-824.
65. Dale, T.; Smith, R.; Serra, M. J. RNA 2000, 6, 608-615.
66. Chen, S.; Dill, K. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 646-651.
67. Bonnet, G.; Krichevsky, O.; Libchaber, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 8602-8606.
68. Ansari, A.; Kuznetsov, S. V.; Shen, Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 7771-7776.
69. Ansari, A.; Kuznetsov, S. V. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12982-12989.
70. Wallace, M. I.; Ying, L.; Balasubramanian, S.; Klenerman, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 5584-5589.
71. Markham, N. R.; Zucker, M. Nucleic Acids Res. 2005, 33, W577-W581.
72. Nivón, L. G.; Shakhnovich, E. I. J. Mol. Biol. 2004, 344, 29-45.
73. Wilson, K. S.; von Hippel, P. H. Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 8793-8796.
74. Hyeon, C.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 6789-6794.
75. Ma, H.; Proctor, D. J.; Kierzek, E.; Kierzek, R.; Bevilacqua, P. C.; Gruebele, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1523-1530.
76. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1990, 14, 33-38.