Empirical force fields for biological macromolecules: Overview and issues

Journal of Computational Chemistry

Volumn 25, Issue 13, 2004, Pages 1584-1604

  Mackerell Jr , Alexander D ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND SCHOOL OF PHARMACY   (United States)

Author keywords

AMBER; CHARMM; GROMOS; Molecular dynamics; Molecular mechanics; OPLS

Indexed keywords

CHARMM; GROMOS; MOLECULAR MECHANICS; OPLS;

BIOMATERIALS; CONFORMATIONS; DATABASE SYSTEMS; FORCE CONTROL; FREE ENERGY; MOLECULAR DYNAMICS; OPTIMIZATION; POLARIZATION; SAMPLING;

MACROMOLECULES;

CARBOHYDRATE; LIPID; NUCLEIC ACID; PROTEIN;

ALGORITHM; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; ELECTRICITY; MACROMOLECULE; REVIEW; STRUCTURE ACTIVITY RELATION; THERMODYNAMICS;

ALGORITHMS; CARBOHYDRATES; COMPUTER SIMULATION; ELECTROSTATICS; LIPIDS; MACROMOLECULAR SUBSTANCES; MODELS, MOLECULAR; NUCLEIC ACIDS; PROTEINS; STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP; THERMODYNAMICS;

EID: 4444351490     PISSN: 01928651     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.20082     Document Type: Review

References (326)

1. Karplus, M.; Petsko, G. A. Nature 1990, 347, 631.
2. Becker, O. M.; MacKerell, A. D., Jr.; Roux, B.; Watanabe, M., Eds.; Computational Biochemistry and Biophysics; Marcel-Dekker, Inc.: New York, 2001, p. 512.
3. Brust, J. C. Curr Neurol Neurosci Rep 2001, 1, 1.
4. Ewald, P. P. Ann Phys 1921, 64, 253.
5. Darden, T. In Computational Biochemistry and Biophysics; Becker, O. M., MacKerell, A. D., Jr., Roux, B., Watanabe, M., Eds.; Marcel Dekker, Inc.: New York, 2001, p. 91.
6. Beglov, D.; Roux, B. J Chem Phys 1994, 100, 9050.
7. Im, W.; Beméche, S.; Roux, B. J Chem Phys 2001, 114, 2924.
8. Bishop, T. C.; Skeel, R. D.; Schulten, K. J Comp Chem 1997, 18, 1785.
9. Tuckerman, M.; Berne, B. J.; Martyna, G. J. J Chem Phys 1992, 97, 1990.
10. Feller, S. E.; Zhang, Y.; Pastor, R. W.; Brooks, B. R. J Chem Phys 1995, 103, 4613.
11. Martyna, G. J.; Tobias, D. J.; Klein, M. L. J Chem Phys 1994, 101, 4177.
12. Tuckerman, M. E.; Martyna, G. J. J Phys Chem B 2000, 104, 159.
13. Barth, E.; Schlick, T. J Chem Phys 1998, 109, 1633.
14. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J Comput Chem 1983, 4, 187.
15. MacKerell, A. D., Jr.; Brooks, B.; Brooks, C. L., III; Nilsson, L.; Roux, B.; Won, Y.; Karplus, M. In Encyclopedia of Computational Chemistry; Schleyer, P. v. R.; Allinger, N. L.; Clark, T.; Gasteiger, J.; Kollman, P. A.; Schaefer, H. F., III; Schreiner, P. R., Eds.; John Wiley & Sons: Chichester, 1998, p. 271, vol. 1.
16. Burkert, U.; Allinger, N. L. Molecular Mechanics; American Chemical Society: Washington, DC, 1982, vol. 177.
17. 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.
18. van Gunsteren, W. F. GROMOS. Groningen Molecular Simulation Program Package; University of Groningen: Groningen, 1987.
19. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J Am Chem Soc 1988, 110, 1657.
20. Lii, J.-L.; Allinger, N. L. J Comp Chem 1991, 12, 186.
21. Ewig, C. S.; Berry, R.; Dinur, U.; Hill, J.-R.; Hwang, M.-J.; Li, H.; Liang, C.; Maple, J.; Peng, Z.; Stockfisch, T. P.; Thacher, T. S.; Yan, L.; Ni, X.; Hagler, A. T. J Comp Chem 2001, 22, 1782.
22. Sun, H. J Phys Chem B 1998, 102, 7338.
23. Derreumaux, P.; Vergoten, G. J Chem Phys 1995, 102, 8586.
24. Halgren, T. A. J Comput Chem 1996, 17, 490.
25. Palmo, K.; Mannfors, B.; Mirkin, N. G.; Krimm, S. Biopolymers 2003, 68, 383.
26. Mayo, S. L.; Olafson, B. D.; Goddard, W. A., III. J Phys Chem 1990, 94, 8897.
27. Rappé, A. K.; Colwell, C. J.; Goddard, W. A., III; Skiff, W. M. J Am Chem Soc 1992, 114, 10024.
28. Blondel, A.; Karplus, M. J Comput Chem 1996, 17, 1132.
29. MacKerell, A. D., Jr.; Feig, M.; Brooks, C. L., III. J Am Chem Soc 2004, 126, 698.
30. MacKerell, A. D., Jr.; Feig, M.; Brooks, C. L., III. J Comp Chem 2004, 25, 1400.
31. Buckingham, A. D.; Fowler, P. W. Can J Chem 1985, 63, 2018.
32. Halgren, T. A. J Comput Chem 1996, 17, 520.
33. Halgren, T. A. J Am Chem Soc 1992, 114, 7827.
34. Reiher, W. E. Theoretical Studies of Hydrogen Bonding. Ph.D., Harvard University, 1985.
35. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Case, D. A.; Singh, U. C.; Ghio, C.; Alagona, G.; Profeta, S.; Weiner, P. J Am Chem Soc 1984, 106, 765.
36. MacKerell, A. D., Jr. In Computational Biochemistry and Biophysics; Becker, O. M., MacKerell, A. D., Jr., Roux, B., Watanabe, M., Eds.; Marcel Dekker, Inc.: New York, 2001, p. 7.
37. Jorgensen, W. L. J Phys Chem 1986, 90, 1276.
38. MacKerell, A. D., Jr.; Karplus, M. J Phys Chem 1991, 95, 10559.
39. Gough, C. A.; DeBolt, S. E.; Kollman, P. A. J Comp Chem 1992, 13, 963.
40. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J Am Chem Soc 1996, 118, 11225.
41. Fox, T.; Kollman, P. A. J Phys Chem B 1998, 102, 8070.
42. Kaminski, G.; Duffy, E. M.; Matsui, T.; Jorgensen, W. L. J Phys Chem 1994, 98, 13077.
43. Yin, D.; MacKerell, A. D., Jr. J Comp Chem 1998, 19, 334.
44. Rizzo, R. C.; Jorgensen, W. L. J Am Chem Soc 1999, 121, 4827.
45. Chen, I.-J.; Yin, D.; MacKerell, A. D., Jr. J Comp Chem 2002, 23, 199.
46. Warshel, A.; Lifson, S. J Chem Phys 1970, 53, 582.
47. Hagler, A. T.; Maple, J. R.; Thacher, T. S.; Fitzgerald, G. B.; Dinur, U. In Computer Simulation of Biomolecular Systems; van Gunsteren, W. F., Weiner, P. K., Eds.; ESCOM: Leiden, 1989, p. 149.
48. Foloppe, N.; MacKerell, A. D., Jr. J Comp Chem 2000, 21, 86.
49. Shirts, M. R.; Pitera, J. W.; Swope, W. C.; Pande, V. S. J Chem Phys 2003, 119, 5740.
50. Lamoureux, G.; MacKerell, A. D., Jr.; Roux, B. J Chem Phys 2003, 119, 5185.
51. Halgren, T. A.; Damm, W. Curr Opin Struct Biol 2001, 11, 236.
52. Ponder, J. W.; Case, D. A. Adv Protein Chem 2003, 66, 27.
53. Rick, S. W.; Stuart, S. J. Rev Comp Chem 2002, 18, 89.
54. Caldwell, J.; Dang, L. X.; Kollman, P. A. J Am Chem Soc 1990, 112, 9144.
55. Sprik, M.; Klein, M. L. J Chem Phys 1988, 89, 7556.
56. Wallqvist, A.; Berne, B. J. J Phys Chem 1993, 97, 13841.
57. Bernardo, D. N.; Ding, Y.; Krogh-Jespersen, K.; Levy, R. M. J Phys Chem 1994, 98, 4180.
58. Dang, L. X. J Phys Chem B 1998, 102, 620.
59. Rick, S. W.; Stuart, S. J.; Bader, J. S.; Berne, B. J. J Mol Liq 1995, 66/66, 31.
60. Rick, S. W.; Berne, B. J. J Am Chem Soc 1996, 118, 672.
61. Bryce, R. A.; Vincent, M. A.; Malcolm, N. O. J.; Millier, I. H.; Burton, N. A. J Chem Phys 1998, 109, 3077.
62. Yoshii, N.; Miyauchi, R.; Niura, S.; Okazaki, S. Chem Phys Lett 2000, 317, 414.
63. Asensio, J. L.; Canada, F. J.; Cheng, X.; Khan, N.; Mootoo, D. R.; Jimenez-Barbero, J. Chemistry 2000, 6, 1035.
64. Llanta, E.; Ando, K.; Rey, R. J Phys Chem B 2001, 105, 7783.
65. Patel, S.; Brooks, C. L., III. J Comput Chem 2004, 25, 1.
66. Stern, H. A.; Kaminski, G. A.; Banks, J. L.; Zhou, R.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J Phys Chem B 1999, 103, 4730.
67. Mannfors, B.; Palmo, K.; Krimm, S. J Mol Struct 2000, 556, 1.
68. Dick, B. G., Jr.; Overhauser, A. W. Phys Rev 1958, 112, 90.
69. Pratt, L. R. Mol Phys 1980, 40, 347.
70. Stuart, S. J.; Berne, B. J. J Phys Chem 1996, 100, 11934.
71. van Marren, P. J.; van der Spoel, D. J Phys Chem B 2001, 105, 2618.
72. Lamoureux, G.; Roux, B. J Chem Phys 2003, 119, 3025.
73. Chen, B.; Xing, J.; Siepmann, I. J. J Phys Chem B 2000, 104, 2391.
74. Stem, H. A.; Rittner, F.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J Chem Phys2001, 115, 2237.
75. Ren, P.; Ponder, J. W. J Phys Chem B 2003, 107, 5933.
76. Grossfield, A.; Ren, P.; Ponder, J. W. J Am Chem Soc 2003, 125, 15671.
77. Shelley, J. C.; Sprik, M.; Klein, M. L. Langmuir 1993, 9, 916.
78. Gao, J.; Habibollazadeh, D.; Shao, L. J Phys Chem 1995, 99, 16460.
79. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J Phys Chem 1995, 99, 6208.
80. Freindorf, M.; Gao, J. J Comp Chem 1996, 17, 386.
81. Cieplak, P.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J Comp Chem 2001, 22, 1048.
82. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J Am Chem Soc 1995, 117, 4177.
83. Dang, L. X. J Phys Chem B 1999, 103, 8195.
84. Kaminski, G. A.; Stern, H. A.; Berne, B. J.; Friesner, R. A.; Cao, Y. X.; Murphy, R. B.; Zhou, R.; Halgren, T. A. J Comp Chem 2002, 23, 1515.
85. Patel, S.; MacKerell, A. D., Jr.; Brooks, C. L., III. J Comp Chem 2004, 25, 1504.
86. Anisimov, V. M.; Vorobyov, I. V.; Lamoureux, G.; Noskov, S.; Roux, B.; MacKerell, A. D., Jr. Biophys J 2004, 86, 415a.
87. Morita, A.; Kato, S. J Chem Phys 1999, 110, 11987.
88. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J Am Chem Soc 1988, 110, 1657.
89. Stillinger, F. H.; Rahman, A. J Chem Phys 1974, 60, 1545.
90. Dixon, R. W.; Kollman, P. A. J Comp Chem 1997, 18, 1632.
91. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L. J Chem Phys 2000, 112, 8910.
92. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L. J Chem Phys 2001, 114, 363.
93. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J Phys Chem 1993, 97, 10269.
94. Burley, S. K.; Petsko, G. A. Science 1985, 229, 23.
95. Burley, S. K.; Petsko, G. A. Adv Protein Chem 1988, 39, 125.
96. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J Chem Phys 1983, 79, 926.
97. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J Phys Chem 1987, 91, 6269.
98. Levitt, M.; Hirshberg, M.; Sharon, R.; Laidig, K. E.; Daggett, V. J Phys Chem B 1997, 101, 5051.
99. Feller, S. E.; Pastor, R. W.; Rojnuckarin, A.; Bogusz, S.; Brooks, B. R. J Phys Chem 1996, 100, 17011.
100. Glättli, A.; Daura, X.; van Gunsteren, W. F. J Comp Chem 2003, 24, 1087.
101. Davis, M. E.; McCarnmon, J. A. Chem Rev 1990, 90, 509.
102. Honig, B. J Phys Chem 1993, 97, 1101.
103. Feig, M.; Brooks, C. L., III. Curr Opin Struct Biol 2004, 14, 217.
104. Wesson, L.; Eisenberg, D. Protein Sci 1992, 1, 227.
105. Gilson, M. K.; Honig, B. Proteins 1988, 4, 7.
106. Nina, M.; Beglov, D.; Roux, B. J Phys Chem B 1997, 101, 5239.
107. Banavali, N. K.; Roux, B. J Phys Chem B 2002, 106, 11026.
108. Still, W. C.; Tempczyk, A.; Hawley, R. C., Hendrickson, T. J Am Chem Soc 1990, 112, 6127.
109. Schaefer, M.; Karplus, M. J Phys Chem 1996, 100, 1578.
110. Jayaram, B.; Sprous, D.; Beveridge, D. L. J Phys Chem B 1998, 102, 9571.
111. Onufriev, A.; Bashford, D.; Case, D. A. J Phys Chem B 2000, 104, 3712.
112. Zhang, L. Y.; Gallicchio, E.; Friesner, R. A.; Levy, R. M. J Comp Chem 2001, 22. 591.
113. Lee, M. S.; Feig, M.; Salsbury, F. R., Jr.; Brooks, C. L., III. J Comp Chem 2003, 24, 1348.
114. Qui, D.; Shenkin, P. S.; Hollinger, F. P.; Stil;., W. C. J Phys Chem A 1997, 101, 3005.
115. Gallicchio, E.; Zhang, L. Y.; Levy, R. M. J Comp Chem 2003, 23, 517.
116. Gallicchio, E.; Levy, R. M. J Comp Chem 2004, 25, 479.
117. Florián, J.; Warshel, A. J Phys Chem B 1997, 101, 5583.
118. Lazaridis, T.; Karplus, M. Proteins 1999, 35, 133.
119. Kollman, P. A.; Massova, I.; Reyes, C.; Kuhn, B.; Huo, S.; Chong, L.; Lee, M.; Lee, T.; Duan, Y.; Wang, W.; Donini, O.; Cieplak, P.; Srinivasan, J.; Case, D. A.; Cheatham, T. E., III. Acc Chem Res 2000, 33, 889.
120. Jayaram, B.; McConnell, K. J.; Dixit, S. B.; Beveridge, D. L. J Comp Chem 2002, 23, 1.
121. Gohlke, H.; Kiel, C.; Case, D. J Mol Biol 2003, 330, 891.
122. Ferrara, P.; Gohlke, H.; Price, D. J.; Klebe, G.; Brooks, C. L., III. J Med Chem 2004, 47, 3032.
123. Steinbach, P. J.; Brooks, B. R. J Comput Chem 1994, 15, 667.
124. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Clarendon Press: Oxford, 1987.
125. Lague, P.; Pastor, R. W.; Brooks, B. R. J Phys Chem B 2004, 108, 363.
126. Stote, R. H.: States, D. J.; Karplus, M. J Chim Phys 1991, 88, 2419.
127. Ding, H.-Q.; Karasawa, N.; Goddard, W. A., III. J Chem Phys 1992, 97, 4309.
128. White, C. A.; Head-Gordon, M. J Chem Phys 1994, 101, 6593.
129. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J Chem Phys 1993, 98, 10089.
130. Kuwajima, S.; Warshel, A. J Chem Phys 1988, 89, 3751.
131. Toukmaji, A.; Board, J. A. Comp Phys Commun 1996, 95, 78.
132. Pollock, E.; Glosli, J. Comp Phys Commun 1996, 95, 93.
133. Figueirido, F.; Del Buono, G. S.; Levy, R. M. J Chem Phys 1995, 103, 6133.
134. de Souza, O. N.; Omstein, R. L. Biophys J 1997, 72, 2395.
135. Cheatham, T. E., III; Young, M. A. Biopolymers 2001, 56, 232.
136. Berkowitz, M. L.; McCammon, J. A. Chem Phys Lett 1982, 90, 215.
137. Brooks, C. L., III; Karplus, M. J Chem Phys 1983, 79, 6312.
138. Bemeche, S.; Roux, B. Nature 2001, 414, 73.
139. Huang, N.; Banavali, N. K.; MacKerelI, A. D., Jr. Proc Natl Acad Sci USA 2003, 100, 68.
140. Pulay, P.; Fogarasi, G.; Pang, F.; Boggs, J. E. J Am Chem Soc 1979, 101, 2550.
141. Brooks, C. L., III; Case, D. A. Chem Rev 1993, 93, 2487.
142. Beachy, M. D.; Chasman, D.; Murphy, R. B.; Halgren, T. A.; Friesner, R. A. J Am Chem Soc 1997, 119, 5908.
143. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J Am Chem Soc 2003, 125, 14065.
144. Foloppe, N.; Nilsson, L.; MacKerelI, A. D., Jr. Biopolymers (Nucleic Acid Sei) 2002, 61, 61.
145. Shishkin, O. V.; Gorb, L.; Zhikol, O. A.; Leszczynski, J. J Biomol Struct Dyn 2004, 21, 537.
146. MacKerelI, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L., Jr.; Evanseck, J.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E., III.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J Phys Chem B 1998, 102, 3586.
147. Foloppe, N.; MacKerell, A. D., Jr. J Phys Chem B 1998, 102, 6669.
148. Foloppe, N.; MacKerell, A. D., Jr. Biophys J 1999, 76, 3206.
149. Foloppe, N.; MacKerell, A. D., Jr. J Phys Chem B 1999, 103, 10955.
150. Berman, H. M.; Olson, W. K.; Beveridge, D. L.; Westbrook, J.; Gelbin, A.; Demeny, T.; Hsieh, S.-H.; Srinivasan, A. R.; Schneider, B. Biophys J 1992, 63, 751.
151. Bush, B. L.; Bayly, C. I.; Halgren, T. A. J Comp Chem 1999, 20, 1495.
152. Jakalian, A.; Bush, B. L.; Jack, D. B.; Bayly, C I. J Comp Chem 2000, 21, 132.
153. Gilson, M. K.; Gilson, H. S.; Potter, M. J. J Chem Inf Comp Sci 2003, 43, 1982.
154. Singh, U. C.; Kollman, P. A. J Comp Chem 1984, 5, 129.
155. Chirlian, L. E.; Francl, M. M. J Comput Chem 1987, 8, 894.
156. Henchman, R. H.; Essex, J. W. J Comp Chem 1999, 20, 483.
157. Merz, K. M. J Comput Chem 1992, 13, 749.
158. Francl, M. M.; Carey, C.; Chirlian, L. E.; Gange, D. M. J Comp Chem 1996, 17, 367.
159. Laio, A.; VandeVondele, J.; Rothlisberger, U. J Phys Chem B 2002, 106, 7300.
160. Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Bayly, C. I.; Kollman, P. K. J Comp Chem 1995, 16, 1357.
161. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack Jr., R. L.; Evanseck, J.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Gao, H.; Ha, S.; Joseph, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, I., W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J Phys Chem B 1998, 102, 3586.
162. Jorgensen, W. L. J Am Chem Soc 1984, 106, 6638.
163. MacKerell, A. D., Jr.; Wiórkiewicz-Kuczera, J.; Karplus, M. J Am Chem Soc 1995, 117, 11946.
164. Yin, D.; MacKerell, A. D., Jr. J Phys Chem 1996, 100, 2588.
165. Schlenkrich, M.; Brickmann, J.; MacKerell, A. D., Jr.; Karplus, M. In Biological Membranes: A Molecular Perspective from Computation and Experiment; Merz, K. M., Roux, B., Eds.; Birkhaüser': Boston, 1996, p. 31.
166. McCammon, J. A.; Gelin, B. R.; Karplus, M. Nature 1977, 267, 585.
167. Kaminski, G.; Friesner, R. A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J Phys Chem B 2001, 105, 6474.
168. Price, D. J.; Brooks, C. L., III. J Comp Chem 2002, 23, 1045.
169. Ramachandran, G. N.; Ramakrishnan, C.; Sasisekharan, V. J Mol Biol 1963, 7, 95.
170. Head-Gordon, T.; Head-Gordon, M.; Frisch, M. J.; Brooks, C. L.; Pople, J. A. J Am Chem Soc 1991, 113, 5989.
171. Ono, S.; Kuroda, M.; Higo, J.; Nakajima, N.; Nakamura, H. J Comp Chem 2002, 23, 470.
172. Vargas, R.; Garza, J.; Hay, B. P.; Dixon, D. A. J Phys Chem A 2002, 106, 3213.
173. Dunbrack, R. L., Jr.; Cohen, F. E. Protein Sci 1997, 6, 1661.
174. Dunbrack, R. L., Jr. Culledpdb: Non-redundant set of protein sidechains from the PDS; http://www.fccc.edu/research/labs/dunbrack/culledpdb.html ed. Philadelphia, 2002.
175. Liu, H.; Elstner, M.; Kaxiras, E.; Frauenheim, T.; Hermans, J.; Yang, W. Proteins 2001, 44, 484.
176. Hu, H.; Elstner, M.; Hermans, J. Proteins Struct Funct Genet 2003, 50, 451.
177. Feig, M.; MacKerell, A. D., Jr.; Brooks, C. L., III. J Phys Chem B 2002, 107, 2831.
178. Morgan, D. M.; Lynn, D. G.; Miller-Aure, H.; Meredith, S. C. Biochemistry 2001, 40, 14020.
179. Villa, A.; Mark, A. E. J Comp Chem 2002, 23, 548.
180. MacCallum, J. L.; Tieleman, P. J Comp Chem 2003, 24, 1930.
181. Deng, Y.; Roux, B. Submitted.
182. Garcia, A. E.; Sanbonmatsu, K. Y. Proc Natl Acad Sci USA 2002, 99, 2782.
183. Okur, A.; Strockbine, B.; Hornak, V.; Simmerling, C. J Comput Chem 2003, 24, 21.
184. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G.; Zhang, W.; Yang, R.; Ceiplak, P.; Luo, R.; Lee, T.; Caldwell, J.; Wang, J.; Kollman, P. J Comp Chem 2003, 24, 1999.
185. Tsui, V.; Case, D. A. Biopolymers 2000, 56, 275.
186. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hünenberger, P. H.; Krüger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P.; Tironi, I. G. Biomolecular Simulation; The GROMOS96 Manual and User Guide; BIOMOS b.v.: Zürich, 1996.
187. Neria, E.; Fischer, S.; Karplus, M. J Chem Phys 1996, 105, 1902.
188. Daura, X.; Hünenberger, P. H.; Mark, A. E.; Querol, E.; Avilés, F. X.; van Gunsteren, W. F. J Am Chem Soc 1996, 118, 6285.
189. Schuler, L. D.; Daura, X.; van Gunsteren, W. F. J Comp Chem 2001, 22, 1205.
190. Schaefer, M.; Bartels, C.; LeClerc, F.; Karplus, M. J Comp Chem 2001, 22, 1857.
191. Lee, M. S.; Salsbury, F. R., Jr.; Brooks, C. L., III. J Chem Phys 2002, 116, 10606.
192. Im, W.; Lee, M. S.; Brooks, C. L., III. J Comput Chem 2003, 24, 1691.
193. Ferrara, P.; Apostolakis, J.; Caflisch, A. Proteins 2002, 46, 24.
194. Halgren, T. A. J Comp Chem 1999, 20, 730.
195. Ferro, D. R.; McQueen, J. E.; McCown, J. T.; Hermans, J. J Mol Biol 1980, 136, 1.
196. Hermans, J.; Berendsen, H. J. C.; van Gunsteren, W. F.; Postma, J. P. M. Biopolymers 1984, 23, 1513.
197. Levitt, M. ENCAD-Energy Calculations and Dynamics; Molecular Applications Group: Stanford, CA, and Rehovot, Israel, 1990.
198. Levitt, M.; Hirshberg, M.; Sharon, R.; Daggett, V. Comp Phys Commun 1995, 91, 215.
199. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics; Harper & Row: New York, 1976.
200. Momany, F. A.; Carruthes, L. M.; McGuire, R. F.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1974, 78, 1595.
201. Momany, F. A.; McGuire, R. F.; Burgess, A. W.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1975, 79, 2361.
202. Nemethy, G.; Pottle, M. S.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1983, 87, 1883.
203. Nemethy, G.; Gibson, K. D.; Palmer, K. A.; Yoon, C. N.; Paterlini, G.; Zagari, A.; Rumsey, S.; Scheraga, H. A. J Phys Chem 1992, 96, 6472.
204. Liwo, A.; Oldziej, S.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. J Comp Chem 1997, 18, 849.
205. Lee, J.; Park, K.; Lee, J. J Phys Chem B 2002, 106, 11647.
206. Maksimiak, K.; Rodziewicz-Motowidlo, S.; Czaplewski, C.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J Phys Chem B 2003, 107, 13496.
207. Mirny, L. A.; Shakhnovich, E. I. J Mol Biol 1996, 264, 1164.
208. Lemak, A. S.; Gunn, J. R. J Phys Chem B 2000, 104, 1097.
209. Hassinen, T.; Peräkylä, M. J Comp Chem 2001, 22, 1229.
210. Lii, H.; Skolnick, J. Proteins 2001, 44, 223.
211. Bentacourt, M. R. Proteins 2003, 53, 889.
212. Russ, W. P.; Ranganathan, R. Curr Opin Struct Biol 2002, 12, 447.
213. Venclovas, C.; Zemla, A.; Fidelis, K.; Moult, J. Proteins 2001, Suppl 5, 163.
214. MacKerell, A. D., Jr.; Nilsson, L. In Computational Biochemistry and Biophysics; Becker, O. M., MacKerell, A. D., Jr., Roux, B., Watanabe, M., Eds.; Marcel Dekker, Inc.: New York, 2001, p. 441.
215. Levitt, M. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 1983, 47, 271.
216. Tidor, B.; Irikura, K. K.; Brooks, B. R.; Karplus, M. J Biomol Struct Dyn 1983, 1, 231.
217. Singh, U. C. Proc Natl Acad Sci USA 1985, 82, 755.
218. Srinivasan, J.; Withka, J. M.; Beveridge, D. L. Biophys J 1990, 58, 533.
219. Weiner, P. K.; Kollman, P. A. J Comput Chem 1981, 2, 287.
220. Nilsson, L.; Karplus, M. J Comput Chem 1986, 7, 591.
221. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. GROMOS 86: Groningen Molecular Simulation Program Package; University of Groningen: Groningen, The Netherlands, 1986.
222. York, D. M.; Yang, W.; Lee, H.; Darden, T.; Pedersen, L. G. J Am Chem Soc 1995, 117, 5001.
223. Cheatham, T. E., III; Miller, J. L.; Fox, T.; Darden, T. A.; Kollman, P. A. J Am Chem Soc 1995, 117, 4193.
224. Weerasinghe, S.; Smith, P. E.; Mohan, V.; Cheng, Y.-K.; Pettitt, B. M. J Am Chem Soc 1995, 117, 2147.
225. Norberg, J.; Nilsson, L. J Chem Phys 1996, 104, 6052.
226. MacKerell, A. D., Jr. J Phys Chem B 1997, 101, 646.
227. Norberg, J.; Nilsson, L. Biophys J 2000, 79, 1537.
228. MacKerell, A. D., Jr.; Banavali, N. B.; Foloppe, N. Biopolymers 2001, 56, 257.
229. MacKerell, A. D., Jr.; Banavali, N. K. J Comp Chem 2000, 21, 105.
230. Cheatham, T. E., III; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J Biomol Struct Dyn 1999, 16, 845.
231. Langley, D. R. J Biomol Struct Dyn 1998, 16, 487.
232. Momany, F. A.; Rone, R. J Comput Chem 1992, 13, 888.
233. Manning, G. S. Q Rev Biophys 1978, 11, 179.
234. Record, M. T., Jr.; Anderson, C. F.; Lohman, T. M. Q Rev Biophys 1978, 11, 103.
235. Beveridge, D. L.; McConnell, K. J. Curr Opin Struct Biol 2000, 10, 182.
236. Jóhannesson, H.; Halle, B. J Am Chem Soc 1998, 120, 6859.
237. Chiu, T. K.; Kaczor-Grzeskowiak, M.; Dickerson, R. E. J Mol Biol 1999, 292, 589.
238. McFail-Isom, L.; Sines, C. C.; Williams, L. D. Curr Opin Struct Biol 1999, 9, 298.
239. McConnell, K. J.; Beveridge, D. L. J Mol Biol 2000, 304, 803.
240. Hamelberg, D.; Williams, L. D.; Wilson, W. D. J Am Chem Soc 2001, 123, 7745.
241. Calladine, C. R.; Drew, H. R. Understanding DNA: The Molecule and How it Works; Academic Press: New York, 1997.
242. Lebrun, A.; Lavery, R. Curr Opin Struct Biol 1997, 7, 348.
243. Banavali, N. K.; MacKerell, A. D., Jr. J Mol Biol 2002, 319, 141.
244. Feig, M.; Zacharias, M.; Pettitt, B. M. Biophys J 2001, 81, 353.
245. Pan, Y.; MacKerell, A. D., Jr, Nucleic Acid Res 2003, 31, 7131.
246. Norberg, J.; Nilsson, L. J Phys Chem 1996, 100, 2550.
247. Kéblová, K.; Spackova, N.; Sponer, J. E.; Koca, J.; Sponer, J. Nucleic Acid Res 2003, 31, 6942.
248. Sarzynska, J.; Kulinski, T.; Nilsson, L. Biophys J 2000, 79, 1213.
249. Sarzynska, J.; Nilsson, L.; Kulinski, T. Biophy J 2003, 85, 3445.
250. Brameld, K.; Dasgupta, S.; Goddard, W. A., III. J Phys Chem B 1997, 101, 4851.
251. Ryjacek, F.; Kubar, T.; Hobza, P. J Comp Chem 2003, 24, 1891.
252. Evanseck, J. D.; Karplus, M. Unpublished work. 1994.
253. Tapia, O.; Velázquez, I. J Am Chem Soc 1997, 119, 5934.
254. Pranata, J.; Wierschke, S. G.; Jorgensen, W. L. J Am Chem Soc 1991, 113, 2810.
255. Flatters, D.; Zakrzewska, K.; Lavery, R. J Comp Chem 1997, 18, 1043.
256. Harvey, S. C.; Wang, C.; Teletchea, S.; Lavery, R. J Comput Chem 2003, 24.
257. Sundaralingam, M. Ann NY Acad Sci 1972, 195, 324.
258. Saiz, L.; Klein, M. L. Acc Chem Res 2002, 35, 482.
259. Pastor, R. W.; Venable, R. M.; Feller, S. E. Acc Chem Res 2002, 35, 438.
260. Daura, X.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J Comp Chem 1998, 19, 535.
261. Chiu, S. W.; Clark, M. M.; Jakobsson, E.; Subramaniam, S.; Scott, H. L. J Phys Chem B 1999, 103, 6323.
262. Chiu, S. W.; Jakobsson, E.; Subramaniam, S.; Scott, H. L. Biophy J 1999, 77, 2462.
263. Ryckaert, J. P.; Bellemans, A. Chem Phys Lett 1975, 30, 123.
264. Berger, O.; Edholm, O.; Jahnig, F. Biophys J 1997, 72, 2002.
265. Anézo, C.; de Vries, A. H.; Höltje, H.-D.: Tieleman, P.; Marrink, S.-J. J Phys Chem B 2003, 107, 9424.
266. Patra, M.; Karttunen, M.; Hyvönen, M. T.; Falck, E.; Lindqvist, P.; Vattulainen, I. Biophys J 2003, 84, 3636.
267. Smondyrev, A. M.; Berkowitz, M. L. Biophys J 2000, 78, 1672.
268. Feller, S. E.; Yin, D.; Pastor, R. W.; MacKerell, A. D., Jr. Biophys J 1997, 73, 2269.
269. Feller, S. E.; Gawrisch, K.; MacKerell, A. D., Jr. J Am Chem Soc 2002, 124, 318.
270. Venable, R. M.; Zhang, Y.; Hardy, B. J.; Pastor, R. W. Science 1993, 262, 223.
271. MacKerell, A. D., Jr. J Phys Chem 1995, 99, 1846.
272. Woolf, T. B.; Roux, B. Proc Natl Acad Sciences USA 1994, 91, 11631.
273. Tobias, D. J.; Tu, K.; Klein, M. L. Curr Opin Colloid Interface Sci 1997, 2, 15.
274. Smith, G. D.; Jaffe, R. L. J Phys Chem 1996, 100, 18718.
275. Shelley, J. C.; Shelley, M. Y.; Reeder, R. C.; Bandyopadhyay, S.; Moore, P. B.; Klein, M. L. J Phys Chem B 2001, 105, 9785.
276. Marrink, S.-J.; Mark, A. E. J Am Chem Soc 2003, 125, 15233.
277. Abeygunawardana, C.; Williams, T. C.; Summer, J. S.; Hennessey, J. P. Anal Biochem 2000, 297, 266.
278. Frasch, C. In Immunization Against Bacterial Disease; Easmon, C. S. F., Jeljaszewicz, J., Eds.; Academic Press: London, 1983, p. 115, vol. 2.
279. Lemercinier, X.; Martinez-Cabrera, I.; Jones, C. Biologicals 2000, 28, 17.
280. Egan, W.; Schneerson, R.; Werner, K. E.; Zon, G. J Am Chem Soc 1982, 104, 2898.
281. Wolfe, S. Acc Chem Res 1972, 5, 102.
282. Wolfe, S.; Whangbo, M.-H.; Mitchell, D. J. Carbohydr Res 1979, 69, 1.
283. Allinger, N. L.; Chen, K. H.; Lii, J. H.; Durkin, K. A. J Comput Chem 2003, 24, 1447.
284. Lii, J. H.; Chen, K. H.; Allinger, N. L. J Comput Chem 2003, 24, 1504.
285. Lii, J. H.; Chen, K. H.; Durkin, K. A.; Allinger, N. L. J Comput Chem 2003, 24, 1473.
286. Lii, J. H.; Chen, K. H.; Grindley, T. B.; Allinger, N. L. J Comput Chem 2003, 24, 1490.
287. Grootenhuis, P. D. J.; Haasnoot, C. A. G. Mol Simulat 1993, 10, 75.
288. Kouwijzer, M. L. C. E.; van Eijck, B. P.; Kooijman, H.; Kroon, J. Acta Crystallogr 1995, B51, 209.
289. Ha, S. N.; Giammona, A.; Field, M.; Brady, J. W. Carbohydr Res 1988, 180, 207.
290. Kouwijzer, M. L. C. E.; van Eijck, B. P.; Kroes, S. J.; Kroon, J. J Comp Chem 1993, 14, 1281.
291. Palma, R.; Zuccato, P.; Himmel, M. E.; Liang, G.; Brady, J. W. In Glycosyl Hydrolases in Biomass Conversion; Himmel, M. E., Ed.; American Chemical Society; Washington, DC, 2000, p. 112.
292. Kuttel, M.; Brady, J. W.; Naidoo, K. J. J Comp Chem 2002, 23, 1236.
293. Reiling, S.; Schlenkrich, M.; Brickmann, J. J Comp Chem 1996, 17, 450.
294. Huige, C. J. M.; Altona, C. J Comput Chem 1995, 16, 56.
295. Scott, W. R. P.; Hünenberger, P. H.; Tironi, I. G.; Mark, A. E.; Billeter, S. R.; Fennen, J.; Torda, A. E.; Huber, T.; Krüger, P.; van Gunsteren, W. F. J Phys Chem A 1999, 103, 3596.
296. Ott, K.-H.; Meyer, B. J Comput Chem 1996, 17, 1068.
297. Homans, S. W. Biochemistry 1990, 29, 9110.
298. Gregurick, S. K.; Liu, J. H.-Y.; Brant, D. A.; Gerber, R. B. J Phys Chem B 1999, 103, 3476.
299. Glennon, T. M.; Merz, K. M. J Mol Struct (Theochem) 1997, 395, 157.
300. Glennon, T. M.; Zheng, Y.-J.; Grand, S. M. L.; Shutzberg, B. A.; Merz, K. M. J Comput Chem 1994, 15, 1019.
301. Woods, R. J.; Dwek, R. A.; Edge, C. J.; Fraser-Reid, B. J Phys Chem 1995, 99, 3832.
302. Woods, R. J.; Chappelle, R. J Mol Struct (Theochem) 2000, 527, 149.
303. Basma, M.; Sundara, S.; Calgan, D.; Vernali, T.; Woods, R. J. J Comput Chem 2001, 22, 1125.
304. Kirschner, K. N.; Woods, R. J. Proc Natl Acad Sci USA 2001, 98, 10541.
305. Momany, F. A.; Willett, J. L. Carbohydr Res 2000, 326, 194.
306. Momany, F. A.; Willett, J. L. Carbohydr Res 2000, 326, 210.
307. Simmerling, C.; Fox, T.; Kollman, P. A. J Am Chem Soc 1998, 120, 5771.
308. Senderowitz, H.; Parish, C.; Still, W. C. J Am Chem Soc 1996, 118, 2078.
309. Durier, V.; Tristram, F.; Vergüten, G. J Mol Struct (Theochem) 1997, 395-396, 81.
310. Damm, W.; Frontera, A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J Comput Chem 1997, 18, 1955.
311. Kony, D.; Damm, W.; Stoll, S.; van Gunsteren, W. F. J Comput Chem 2002, 23, 1416.
312. Rao, V. S. R.; Qasbo, P. K.; Balaji, P. V.; Chandrasekaran, R. Conformation of Carbohydrates; Harwood Academic Publishers: Canada, 1998.
313. Wong, C. F.; McCammon, J. A. Adv Protein Chem 2003, 66, 87.
314. Lifson, S.; Hagler, A. T.; Dauber, P. J Am Chem Soc 1979, 101, 5111.
315. Hwang, M. J.; Stockfisch, T. P.; Hagler, A. T. J Am Chem Soc 1994, 116, 2515.
316. Sun, H. J Phys Chem B 1998, 102, 7338.
317. Allinger, N. L.; Yuh, Y. H.; Lii, J.-L. J Am Chem Soc 1989, 111, 8551.
318. Kaminski, G.; Jorgensen, W. L. J Phys Chem 1996, 100, 18010.
319. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J Comp Chem 2000, 21, 1049.
320. Wang, J.; Kollman, P. A. J Comp Chem 2001, 22, 1219.
321. Yin, D. Parametrization for Empirical Force Field Calculations & A Theoretical Study of Membrane Permeability of Pyridine Derivatives. Ph.D., University of Maryland, 1997.
322. McDonald, N. A.; Jorgensen, W. L. J Phys Chem B 1998, 102, 8049.
323. Price, M. L. P.; Ostrovsky, D.; Jorgensen, W. L. J Comp Chem 2001, 22, 1340.
324. Quo, H.; Karplus, M. J Phys Chem 1992, 96, 7273.
325. Kitano, M.; Fukuyama, T.; Kuchitsu, B. Bull Chem Soc Jpn 1973, 46, 384.
326. Hamzaoui, F.; Baert, F. Acta Crystallogr C 1994, C50, 757.