Structures and energetics of the deprotonated adenine-uracil base pair, including proton-transferred systems

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 11, 2008, Pages 3545-3551

  Kim, Sunghwan ^a   Lind, Maria C ^a   Schaefer III, Henry F ^a  

^a UNIVERSITY OF GEORGIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

(E ,2E) THEORY; ADENINE URACIL (AU); ADENINE URACIL BASE PAIRS; BASE PAIRS;

ADENINE; ANION; FREE RADICAL; NITROGEN; PROTON; URACIL;

ARTICLE; BASE PAIRING; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRON; HYDROGEN BOND; THERMODYNAMICS;

ADENINE; ANIONS; BASE PAIRING; ELECTRONS; FREE RADICALS; HYDROGEN BONDING; MODELS, MOLECULAR; NITROGEN; PROTONS; THERMODYNAMICS; URACIL;

EID: 45949107596     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp711518n     Document Type: Article

References (95)

1. Boudaiffa, B.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Huels, M. A.; Sanche, L. Science 2000, 287, 1658.
2. Michael, B. D.; O'Neill, P. Science 2000, 287, 1603.
3. Carter, K. N.; Greenberg, M. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13376.
4. Hei, T. K.; Wu, L. J.; Liu, S. X.; Vannais, D.; Waldren, C. A.; Randers-Pehrson, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 3765.
5. Little, J. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 5996.
6. Grosovsky, A. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 5346.
7. Wu, L. J.; Randers-Pehrson, G.; Xu, A.; Waldren, C. A.; Geard, C. R.; Yu, Z.; Hei, T. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 4959.
8. Kovalchuk, O.; Dubrova, Y. E.; Arkhipov, A.; Hohn, B.; Kovalchuk, I. Nature 2000, 407, 583.
9. Ries, G.; Heller, W.; Puchta, H.; Sandermann, H.; Seidlitz, H. K.; Hohn, B. Nature 2000, 406, 98.
10. Sutherland, B. M.; Bennett, P. V.; Sidorkina, O.; Laval, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 103.
11. Sutherland, B. M.; Bennett, P. V.; Sidorkina, O.; Laval, J. Biochemistry 2000, 39, 8026.
12. Vilenchik, M. M.; Knudson, A. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 5381.
13. Tusher, V. G.; Tibshirani, R.; Chu, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 95, 5116.
14. Bonner, W. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 4973.
15. Rothkamm, K.; Lobrich, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5057.
16. Besaratinia, A.; Synold, T. W.; Xi, B. X.; Pfeifer, G. P. Biochemistry 2004, 43, 8169.
17. Belyakov, O. V.; Mitchell, S. A.; Parikh, D.; Randers-Pehrson, G.; Marino, S. A.; Amundson, S. A.; Geard, C. R.; Brenner, D. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 14203.
18. Datta, K.; Neumann, R. D.; Winters, T. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10569.
19. Morgan, W. F.; Sowa, M. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 14127.
20. Haranczyk, M.; Dabkowska, I.; Rak, J.; Gutowski, M.; Nilles, J. M.; Stokes, S.; Radisic, D.; Bowen, K. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6919.
21. Haranczyk, M.; Rak, J.; Gutowski, M.; Radisic, D.; Stokes, S. T.; Bowen, K. H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13383.
22. Radisic, D.; Bowen, K. H.; Dabkowska, I.; Storoniak, P.; Rak, J.; Gutowski, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6443.
23. Haranczyk, M.; Rak, J.; Gutowski, M.; Radisic, D.; Stokes, S. T.; Bowen, K. H. Isr. J. Chem. 2004, 44, 157.
24. Swiderek, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4056.
25. Sanche, L. Eur. Phys. J. D 2005, 35, 367.
26. Sanche, L. Phys. Ser. 2003, 68, C108.
27. Zheng, Y.; Cloutier, P.; Hunting, D. J.; Sanche, L.; Wagner, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16592.
28. Simons, J. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 111.
29. Ray, S. G.; Daube, S. S.; Naaman, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 15.
30. Li, X.; Sevilla, M. D.; Sanche, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13668.
31. Bao, X.; Wang, J.; Gu, J.; Leszczynski, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 5658.
32. Gu, J.; Wang, J.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9322.
33. Bald, I.; Kopyra, J.; Illenberger, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4851.
34. Martin, F.; Burrow, P. D.; Cai, Z.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Sanche, L. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 068101.
35. Berdys, J.; Anusiewicz, I.; Skurski, P.; Simons, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6441.
36. Walch, S. P. Chem. Phys. Lett. 2003, 374, 496.
37. Oyler, N. A.; Adamowicz, L. J. Phys. Chem. 1993, 97, 11122.
38. Oyler, N. A.; Adamowicz, L. Chem. Phys. Lett. 1994, 219, 223.
39. Roehrig, G. H.; Oyler, N. A.; Adamowicz, L. J. Phys. Chem. 1995, 99, 14285.
40. Hendricks, J. H.; Lyapustina, S. A.; de Clercq, H. L.; Bowen, K. H. J. Chem. Phys. 1998, 108, 8.
41. Hendricks, J. H.; Lyapustina, S. A.; de Clercq, H. L.; Snodgrass, J. T.; Bowen, K. H. J. Chem. Phys. 1996, 104, 7788.
42. Wesolowski, S. S.; Leininger, M. L.; Pentchev, P. N.; Schaefer, H. F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4023.
43. Desfrancois, C.; Abdoul-Carime, H.; Schermann, J. P. J. Chem. Phys. 1996, 104, 7792.
44. Sevilla, M. D.; Besler, B.; Colson, A. O. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2215.
45. Kumar, A.; Knapp-Mohammady, M.; Mishra, P. C.; Suhai, S. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1047.
46. Stepanian, S. G.; Jalbout, A. F.; Hall, C. S.; Adamowicz, L. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 7911.
47. Schiedt, J.; Weinkauf, R.; Neumark, D. M.; Schlag, E. W. Chem. Phys. 1998, 239, 511.
48. Kumar, A.; Mishra, P. C.; Suhai, S. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3971.
49. Colson, A. O.; Besler, B.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13852.
50. Bao, X.; Sun, H.; Wong, N.-B.; Gu, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 5865.
51. Bao, X.; Liang, G.; Wong, N.-B.; Gu, J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 666.
52. Jalbout, A. F.; Adamowicz, L. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 1033.
53. Nugent, M. L.; Adamowicz, L. Mol. Phys. 2005, 103, 1467.
54. Morgado, C. A.; Pichugin, K. Y.; Adamowicz, L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2758.
55. Periquet, V.; Moreau, A.; Caries, S.; Schermann, J. P.; Desfrancois, C. J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 2000, 106, 141.
56. Kim, S.; Wheeler, S. E.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204310.
57. Kim, S.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 2006, 125, 144305.
58. Kim, S.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 2007, 126, 064301.
59. Abdoul-Carime, H.; Langer, J.; Huels, M. A.; Illenberger, E. Eur. Phys. J. D 2005, 35, 399.
60. Gohlke, S.; Abdoul-Carime, H.; Illenberger, E. Chem. Phys. Lett. 2003, 380, 595.
61. Huber, D.; Beikircher, M.; Denifl, S.; Zappa, F.; Matejcik, S.; Bacher, A.; Grill, V.; Mark, T. D.; Scheier, P. J. Chem. Phys. 2006, 125, 084304.
62. Aflatooni, K.; Scheer, A. M.; Burrow, P. D. J. Chem. Phys. 2006, 125, 054301.
63. Denifl, S.; Ptasinska, S.; Probst, M.; Hrusak, J.; Scheier, P.; Maerk, T. D. J. Phys. Chem. A 2004, 105, 6562.
64. Abdoul-Carime, H.; Gohlke, S.; Fischbach, E.; Scheike, J.; Illenberger, E. Chem. Phys. Lett. 2004, 387, 267.
65. Ptasinska, S.; Denifl, S.; Mroz, B.; Probst, M.; Grill, V.; Illenberger, E.; Scheier, P.; Maerk, T. D. J. Chem. Phys. 2005, 123, 124302.
66. Ptasinska, S.; Denifl, S.; Grill, V.; Maerk, T. D.; Scheier, P.; Gohlke, S.; Huels, M. A.; Illenberger, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 1647.
67. Ptasinska, S.; Denifl, S.; Gohlke, S.; Scheier, P.; Illenberger, E.; Maerk, T. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1893.
68. Burrow, P. D.; Gallup, G. A.; Scheer, A. M.; Denifl, S.; Ptasinska, S.; Maerk, T. D.; Scheier, P. J. Chem. Phys. 2006, 124, 124310.
69. Ptasinska, S.; Denifl, S.; Grill, V.; Maerk, T. D.; Illenberger, E.; Scheier, P. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 093201.
70. Abouaf, R.; Dunet, H. Eur. Phys. J. D 2005, 35, 405.
71. Ptasinska, S.; Denifl, S.; Scheier, P.; Illenberger, E.; Maerk, T. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6941.
72. Hanel, G.; Gstir, B.; Denifl, S.; Scheier, P.; Probst, M.; Farizon, B.; Farizon, M.; Illenberger, E.; Maerk, T. D. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 188104.
73. Denifl, S.; Ptasinska, S.; Hanel, G.; Gstir, B.; Probst, M.; Scheier, P.; Maerk, T. D. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6557.
74. Moretto-Capelle, P.; Le Padellec, A. Phys. Rev. A 2006, 74, 062705.
75. Scheer, A. M.; Silvernail, C.; Belot, J. A.; Aflatooni, K.; Gallup, G. A.; Burrow, P. D. Chem. Phys. Lett. 2005, 411, 46.
76. Aflatooni, K.; Scheer, A. M.; Burrow, P. D. Chem. Phys. Lett. 2005, 408, 426.
77. Scheer, A. M.; Aflatooni, K.; Gallup, G. A.; Burrow, P. D. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 068102.
78. Li, X.; Sanche, L.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11248.
79. Evangelista, F. A.; Paul, A.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. A 2004, 105, 3565.
80. Luo, Q.; Li, J.; Li, Q. S.; Kim, S.; Wheeler, S. E.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 861.
81. Profeta, L. T. M.; Larkin, J. D.; Schaefer, H. F. Mol. Phys. 2003, 107, 3277.
82. Li, X.; Sevilla, M. D.; Sanche, L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19013.
83. Lind, M. C.; Richardson, N. A.; Wheeler, S. E.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5525.
84. Lind, M. C.; Bera, P. P.; Richardson, N. A.; Wheeler, S. E.; Schaefer, H. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 7554.
85. Xie, H.; Xia, F.; Cao, Z. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4384.
86. Shao, Y.; et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3172.
87. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 95, 5648.
88. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
89. Huzinaga, S. J. Chem. Phys. 1965, 42, 1293.
90. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1970, 53, 2823.
91. Lee, T. J.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1784.
92. Rienstra-Kiracofe, J. C.; Tschumper, G. S.; Schaefer, H. F.; Nandi, S.; Ellison, G. B. Chem. Rev. 2002, 102, 231.
93. Papas, B. N.; Schaefer, H. F. J. Mol. Struct. 2006, 765, 175.
94. Kim, S.; Meehan, T.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6806.
95. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.