Molecular dynamics simulations for water and ions in protein crystals

Langmuir

Volumn 24, Issue 8, 2008, Pages 4215-4223

  Hu, Zhongqiao ^a   Jiang, Jianwen ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANISOTROPY; COMPUTER SIMULATION; CRYSTALS; HYDROGEN BONDS; HYDROPHILICITY; MOLECULAR DYNAMICS; TOPOLOGY; WATER;

PROTEIN CRYSTALS; THERMOLYSIN;

PROTEINS;

ION; LYSOZYME; NANOMATERIAL; SOLVENT; THERMOLYSIN; WATER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; DIFFUSION; POROSITY; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; SURFACE PROPERTY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

COMPUTER SIMULATION; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; DIFFUSION; IONS; MODELS, MOLECULAR; MURAMIDASE; NANOSTRUCTURES; POROSITY; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; SOLVENTS; SURFACE PROPERTIES; THERMOLYSIN; WATER;

EID: 42549109673     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la703591e     Document Type: Article

References (67)

1. (1 ) Bekkum, H. V.; Flaningen, E. M.; Jacobs, P. A.; Jansen, J. C. Introduction to Zeolite Science and Practice; Elsevier: Amsterdam, 2001.
2. Eddaoudi, M.; Kim, J.; Rosi, N.; Vodak, D.; Wachter, J.; O'Keefe, M.; Yaghi, O. M. Science 2002, 295, 469.
3. Vilenchik, L. Z.; Griffith, J. P.; St Clair, N.; Navia, M. A.; Margolin, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4290.
4. Margolin, A. L.; Navia, M. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 2205.
5. Oki, H.; Matsuura, Y.; Komatsu, H.; Chernov, A. A. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 1999, 55, 114.
6. McPherson, A. The Nature of Crystals. In Preparation and Analysis of Protein Crystals; McPherson, A., Ed.; John Wiley & Sons: New York, 1982; Chapter 5.
7. Lee, T. S.; Vaghjiani, J. D.; Lye, G. J.; Turner, M. K. Enzyme Microb. Technol. 2000, 26, 582.
8. Roy, J. J.; Abraham, T. E. Chem. Rev. 2004, 104, 3705.
9. Falkner, J. C.; Al-Somali, A. M.; Jamison, J. A.; Zhang, J. Y.; Adrianse, S. L.; Simpson, R. L.; Calabretta, M. K.; Radding, W.; Phillips, G. N.; Colvin. V. L. Chem. Mater. 2005, 17, 2679.
10. Cvetkovic, A.; Zomerdijk, M.; Straathof, A. J. J.; Krishna, R.; van der Wielen, L. A. M. Biotechnol. Bioeng. 2004, 87, 658.
11. Cvetkovic, A.; Straathof, A. J. J.; Krishna, R.; van der Wielen, L. A. M. Langmuir 2005, 21, 1475.
12. Morozova, T. Y.; Kachalova, G. S.; Lanina, N. F.; Evtodienko, V. U.; Botin, A. S.; Shlyapnikova, E. A.; Morozov, V. N. Biophys. Chem. 1996, 60, 1.
13. Cvetkovic, A.; Picioreanu, C.; Straathof, A. J. J.; Krishna, R.; van der Wielen, L. A. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10561.
14. Cvetkovic, A.; Picioreanu, C.; Straathof, A. J. J.; Krishna, R.; van der Wielent, L. A. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 875.
15. Pastinen, O.; Visuri, K.; Leisola, M. Biotechnol. Tech. 1998, 12, 557.
16. Pastinen, O.; Jokela, J.; Eerikainen, T.; Schwabe, T.; Leisola, M. Enzyme Microb. Technol. 2000, 26, 550.
17. Merzel, F.; Smith, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 5378.
18. Haginaka, J. J. Chromatogr., A 2001, 906, 253.
19. Sanborn, M. J.; Snurr, R. Q. Sep. Purif. Technol. 2000, 20, 1.
20. Smit, B.; Krishna, R. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2001, 5, 455.
21. Duren, T.; Sarkisov, L.; Yaghi, O. M.; Snurr, R. Q. Langmuir 2004, 20, 2683.
22. Skoulidas, A. I.; Sholl, D. S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15760.
23. Jiang, J. W.; Sandler, S. I. Langmuir 2006, 22, 5702.
24. Babarao, R.; Hu, Z. Q.; Jiang, J. W.;Chempath, S.; Sandler, S. I. Langmuir 2007, 23, 659.
25. Jiang, J. W.; Klauda, J. B.; Sandler, S. I. Langmuir 2003, 19, 3512.
26. Jiang, J. W.; Sandler, S. I.; Smit, B. Nano Lett. 2004, 4, 241.
27. Jiang, J. W.; Klauda, J. B.; Sandler, S. I. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 4731.
28. Jiang, J. W.; Sandler, S. I. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11989.
29. Jiang, J. W.; Sandler, S. I.; Schenk, M.; Smit, B. Phys. Rev. B 2005, 72, 045447.
30. Shi, W.; Johnson, J. K. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, No. 015504.
31. Skoulidas, A. I.; Ackerman,D. M.; Johnson, J. K.; Sholl, D. S. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, No. 185901.
32. Vangunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C.; Hermans, J.; Hol, W. G. J.; Postma, J. P. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1983, 80, 4315.
33. Heiner, A. P.; Berendsen, H. J. C.; Vangunsteren, W. F. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1992, 14, 451.
34. Walser, R.; Hunenberger, P. H.; van Gunsteren, W. F. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2002, 48, 327.
35. Yu, H. B.; Ramseier, M.; Burgi, R.; van Gunsteren, W. F. ChemPhysChem 2004, 5, 633.
36. Morozov, V. N.; Kachalova, G. S.; Evtodienko, V. U.; Lanina, N. F.; Morozova, T. Y. Eur. Biophys. J. 1995, 24, 93.
37. Malek, K.; Odijk, T.; Coppens, M. O. ChemPhysChem 2004, 5, 1596.
38. Geremia, S.; Campagnolo, M.; Demitri, N.; Johnson, L. N. Structures 2006, 14, 393.
39. Bon, C.; Dianoux, A. J.; Ferrand, M.; Lehmann, M. S. Biophys. J. 2002, 83, 1578.
40. Szent-Gyorgyi, A. The Living State; Academic Press: New York, 1972.
41. Preston, G. M.; Carroll, T. P.; Guggino, W. B.; Agre, P. Science 1992, 256, 385.
42. Doyle, D. A.; Morais Cabral, J.; Pfuetzner, R. A.; Kuo, A. L.; Gulbis, J. M.; Cohen, S. L.; Chait, B. T.; MacKinnon, R. Science 1998, 280, 69.
43. Wilson, K. P.; Malcolm, B. A.; Matthews, B. W. J. Biol. Chem. 1992, 267, 10842.
44. Artymiuk, P. J.; Blake, C. C. F.; Rice, D. W.; Wilson, K. S. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1982, 38, 778.
45. Hausrath, A. C.; Matthews, B. W. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2002, 58, 1002.
46. Kuramitsu, S.; Hamaguchi, K. J. Biochem. 1980, 87, 1215.
47. Schuler, L. D.; Daura, X.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1205.
48. Van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701.
49. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98.
50. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.;Darden, T.; Lee,H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577.
51. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463.
52. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. Interaction models for water in relation to protein hydration. In Intermolecular Forces; Pullman, B., Ed.; D. Reidel Publishing Co.: Dordrecht, The Netherlands, 1981.
53. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952.
54. Lins, L.; Thomas, A.; Brasseur, R. Protein Sci. 2003, 12, 1406.
55. Smart, O. S.; Neduvelil, J. G.; Wang, X.; Wallace, B. A.; Sansom, M. S. P. J. Mol. Graphics Modell. 1996, 14, 354.
56. Beckstein, O.; Sansom, M. S. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 7063.
57. Im, W.; Roux, B. J. Mol. Biol. 2002, 319, 1177.
58. Beckstein, O.; Biggin, P. C.; Sansom, M. S. P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 12902.
59. Beckstein, O.; Sansom, M. S. P. Phys. Biol. 2004, 1, 42.
60. Law, R. J.; Tieleman, D. P.; Sansom, M. S. P. Biophys. J. 2003, 84, 14.
61. Tieleman, D. P.; Biggin. P. C.; Smith, G. R.; Sansom, M. S. P. Q. Rev. Biophys. 2001, 34, 473.
62. Hua, L.; Huang, X. H.; Zhou, R. H.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3704.
63. Svergun, D. I.; Richard, S.; Koch, M. H. J.; Sayers, Z.; Kuprin, S.; Zaccai, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 2267.
64. Bagchi, B. Chem. Rev. 2005, 105, 3197.
65. Wu, Y. J.; Tepper, H. L.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2006, 124.
66. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269.
67. Cvetkovic, A.; Straathof, A. J. J.; Hanlon, D. N.; Van der Zwaag, S.; Krishna, R.; Van der Wielen, L. A. M. Biotechnol. Bioeng. 2004, 86, 389.