Solvation dynamics of Hoechst 33258 in water: An equilibrium and nonequilibrium molecular dynamics study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 10, 2008, Pages 3231-3239

  Furse, Kristina E ^a   Lindquist, Beth A ^a   Corcelli, Steven A ^a  

^a UNIVERSITY OF NOTRE DAME   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL SYSTEMS; CHROMOPHORES; DECAY (ORGANIC); ELECTROSTATICS; EXPERIMENTS; FLUIDS; FLUORESCENCE; FLUORESCENCE SPECTROSCOPY; LIGHT EMISSION; LUMINESCENCE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MECHANICS; MOLECULES; MOTION ESTIMATION; NUCLEIC ACIDS; OFFSHORE OIL WELL PRODUCTION; ORGANIC ACIDS; QUANTUM CHEMISTRY; SOLUTIONS; SOLVATION; SOLVENTS;

(E ,2E) THEORY; AMERICAN CHEMICAL SOCIETY (ACS); APPLIED (CO); AQUEOUS SOLUTIONS; CONFORMATIONAL FLEXIBILITY; DYNAMIC BEHAVIORS; ELECTROSTATIC PERTURBATIONS; EXPERIMENTAL STUDIES; FLEXIBLE FORCE; FLEXIBLE MODELING; FLUORESCENT DYES; FLUORESCENT PROBING; HETEROGENEOUS ENVIRONMENTS; HOECHST 33258; INTERPRETATION OF EXPERIMENTS; INTRAMOLECULAR POTENTIAL ENERGY; LINEAR RESPONSE THEORY (LRT); MINOR GROOVE BINDERS; MOLECULAR-DYNAMICS (MD) SIMULATIONS; NON EQUILIBRIUM; NON-EQUILIBRIUM MOLECULAR DYNAMICS (NEMD); POLAR SOLVENTS; POW ERFUL TOOL; RING CHROMOPHORES; SOLVATION DYNAMICS; SOLVATION RESPONSE; TIME-SCALES; TOTAL RESPONSE;

DYNAMICS;

EID: 46949104412     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp711100f     Document Type: Article

References (84)

1. Stratt, R. M.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12981-12996.
2. Fleming, G. R.; Cho, M. H. Annu. Rev. Phys. Chem. 1996, 47. 109-134.
3. Jimenez, R.; Fleming, G. R.; Kumar, P. V.; Maroncelli, M. Nature 1994, 369, 471-473.
4. Jayaram, B.; Jain, T. Annu. Rev. Bioph. Biom. 2004, 33, 343-361.
5. Pal, S. K.; Peon, J.; Bagchi, B.; Zewail, A. H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12376-12395.
6. Raschke, T. M. Curr. Opin. Struc. Biol. 2006, 16, 152-159.
7. Pal, S. K.; Zhao, L. A.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 8113-8118.
8. Li, T. P.; Hassanali, A. A. P.; Kao, Y. T.; Zhong, D. P.; Singer, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3376-3382.
9. Kim, J.; Lu, W. Y.; Qiu, W. H.; Wang, L. J.; Caffrey, M.; Zhong, D. P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21994-22000.
10. Qiu, W. H.; Kao, Y. T.; Zhang, L. Y.; Yang, Y.; Wang, L. J.; Stites, W. E.; Zhong, D. P.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 13979-13984.
11. Zhang, L. Y.; Kao, Y. T.; Qiu, W. H.; Wang, L. J.; Zhong, D. P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 18097-18103.
12. Qiu, W. H.; Zhang, L. Y.; Okobiah, O.; Yang, Y.; Wang, L. J.; Zhong, D. P.; Zewail, A. H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 10540-10549.
13. Qiu, W. H.; Zhang, L. Y.; Kao, Y. T.; Lu, W. Y.; Li, T. P.; Kim, J.; Sollenberger, G. M.; Wang, L. J.; Zhong, D. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 16901-16910.
14. Lu, W. Y.; Qu, W. H.; Kim, J.; Okobiah, O.; Hu, H. X.; Gokel, G. W.; Zhong, D. P. Chem. Phys. Lett 2004, 394, 415-422.
15. Lu, W. Y.; Kim, J.; Qiu, W. H.; Zhong, D. P. Chem. Phys. Lett. 2004, 388, 120-126.
16. Zhao, L.; Pal, S. K.; Xia, T. B.; Zewail, A. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 60-63.
17. Peon, J.; Pal, S. K.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10964-10969.
18. Pal, S. K.; Peon, J.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 1763-1768.
19. Zhong, D. P.; Pal, S. K.; Zhang, D. Q.; Chan, S. I.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 13-18.
20. Shen, X. H.; Knutson, J. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6260-6265.
21. Otting, G. Prog. Nucl. Magn. Reson. Sp. 1997, 31, 259-285.
22. Otting, G.; Liepinsh, E.; Wuthrich, K. Science 1991, 254, 974-980.
23. Cheng, X. D.; Schoenborn, B. P. J. Mol. Biol. 1991, 220, 381-399.
24. Grant, E. H. Bioelectromagnetics 1982, 3, 17-24.
25. Rezus, Y. L. A.; J., B. H. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 148301.
26. Biswas, R.; Bagchi, B. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2495-2500.
27. Carter, E. A.; Hynes, J. T. J. Chem. Phys. 1991, 94, 5961-5979.
28. Friedman, H. L.; Raineri, F. O.; Hirata, F.; Perng, B. C. J. Stat. Phys. 1995, 78, 239-266.
29. Friedman, H. L.; Raineri, F. O.; Perng, B. C. J. Mol. Liq. 1995, 65-6, 7-14.
30. Ingrosso, F.; Ladanyi, B. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 10120-10129.
31. Ingresso, F.; Tani, A.; Tomasi, J. J. Mol. Liq. 2005, 117, 85-92.
32. Ishida, T.; Hirata, F.; Kato, S. J. Chem. Phys. 1999, 110, 11423-11432.
33. Kumar, P. V.; Maroncelli, M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 3038-3060.
34. Ladanyi, B. M.; Klein, S. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1552-1561.
35. Ladanyi, B. M.; Maroncelli, M. J. Chem. Phys. 1998, 109, 3204-3221.
36. Ladanyi, B. M.; Perng, B. C. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6922-6934.
37. Ladanyi, B. M.; Stratt, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2502-2511.
38. Ladanyi, B. M.; Stratt, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1266-1282.
39. Lobaugh, J.; Rossky, P. J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9432-9447.
40. Maroncelli, M. J. Chem. Phys. 1991, 94, 2084-2103.
41. Nishiyama, K.; Yamaguchi, T.; Hirata, F.; Okada, T. Pure Appl. Chem. 2004, 76, 71-77.
42. Raineri, F. O.; Perng, B. C.; Friedman, H. L. Chem. Phys. 1994, 183, 187-205.
43. Roy, S.; Komath, S.; Bagchi, B. J. Chem. Phys. 1993, 99, 3139-3142.
44. Sudholt, W.; Staib, A.; Sobolewski, A. L.; Domcke, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 4341-4353.
45. Pizzitutti, F.; Marchi, M.; Sterpone, F.; Rossky, P. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7584-7590.
46. Golosov, A. A.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 1482-1490.
47. Nilsson, L.; Halle, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 202, 13867-13872.
48. Pal, S.; Maiti, P. K.; Bagchi, B.; Hynes, J. T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 26396-26402.
49. Ingrosso, F.; Ladanyi, B. M.; Mennucci, B.; Elola, M. D.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3553-3564.
50. Wolf, D.; Keblinski, P.; Phillpot, S. R.; Eggebrecht, J. J. Chem. Phys. 1999, 110, 8254-8282.
51. Fennell, C. J.; Gezelter, J. D. J. Chem. Phys. 2006, 124, 234104.
52. Zahn, D.; Schilling, B.; Kast, S. M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10725-10732.
53. Laird, B. B.; Thompson, W. H. J. Chem. Phys. 2007, 126, 211104.
54. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593.
55. Onsager, L. J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1486-1493.
56. Ewald, P. P. Ann. Phys.-Leipzig 1921, 64, 253-287.
57. Furse, K. E.; Corcelli, S. A. 2008, in preparation.
58. Marchi, M.; Sterpone, F.; Ceccarelli, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6787-6791.
59. Vega, M. C.; Saez, I. G.; Aymami, J.; Eritja, R.; Vandermarel, G. A.; Vanboom, J. H.; Rich, A.; Coll, M. Eur. J. Biochem. 1994, 222, 721-726.
60. Wang, J. M.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074.
61. Frisch, M. J.; Tracks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03; Revision C.02; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2003;
62. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
63. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
64. Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200-206.
65. Breneman, C. M.; Wiberg, K. B. J. Comput. Chem. 1990, 11, 361-373.
66. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Wu, X.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Mathews, D. H.; Schafmeister, C.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. AMBER 9; University of California, San Francisco: San Francisco, 2006;
67. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271.
68. Izaguirre, J. A.; Catarello, D. P.; Wozniak, J. M.; Skeel, R. D. J. Chem. Phys. 2001, 114, 2090-2098.
69. Loncharich, R. J.; Brooks, B. R.; Pastor, R. W. Biopolymers 1992, 32, 523-535.
70. Pastor, R. W.; Brooks, B. R.; Szabo, A. Mol. Phys. 1988, 65, 1409-1419.
71. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 87, 3684-3690.
72. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341.
73. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
74. Meineke, M. A.; Vardeman, C. F.; Lin, T.; Fennell, C. J.; Gezelter, J. D. J. Comput. Chem. 2005, 26, 252-271.
75. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695-1697.
76. Nose, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511-519.
77. Nose, S. Mol. Phys. 1984, 52, 255-268.
78. Melchionna, S.; Ciccotti, G.; Holian, B. L. Mol. Phys. 1993, 78, 533-544.
79. Aleman, C. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 312-319.
80. Kalninsh, K. K.; Pestov, D. V.; Roshchina, Y. K. J. Photochem. Photobiol. A 1994, 83, 39-47.
81. Cosa, G.; Focsaneanu, K. S.; McLean, J. R. N.; McNamee, J. P.; Scaiano, J. C. Photochem. Photobiol. 2001, 73, 585-599.
82. Bedard-Hearn, M. J.; Larsen, R. E.; Schwartz, B. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4773-4777.
83. Muino, P. L.; Callis, P. R. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4093-4109.
84. Lesch, H.; Schlichter, J.; Friedrich, J.; Vanderkooi, J. M. Biophys. J. 2004, 86, 467-472.