One-dimensional barrier-preserving free-energy projections of a β-sheet miniprotein: New insights into the folding process

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 29, 2008, Pages 8701-8714

  Krivov, Sergei V ^a   Muff, Stefanie ^b   Caflisch, Amedeo ^b   Karplus, Martin ^a,c  

^a UNIVERSITÉ LOUIS PASTEUR   (France)

^b UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

^c HARVARD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINES; CANNING; FREE ENERGY; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM CHEMISTRY; REACTION KINETICS;

CONFORMATIONAL SPACES; ENERGY BASINS; ENERGY PROFILING; FOLDING PROCESSES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; ONE-DIMENSIONAL;

DYNAMICS;

EID: 49149121255     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp711864r     Document Type: Article

References (64)

1. Karplus, M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11-27.
2. Frauenfelder, H.; Sligar, S. G.; Wolynes, P. G. Science 1991, 254, 1598-1603.
3. Privalov, P. L.; Makhatadze, G. I. J. Mol. Biol. 1993, 232, 660-679.
4. Maxwell, K. L.; Wildes, D.; Zarrine-Afsar, A.; De Los Rios, M. A.; Brown, A. G.; Friel, C. T.; Hedberg, L.; Horng, D.; Bona, J.-C.; Miller, E. J.; Vallée-Bélisle, A.; Main, E. R. G.; Bemporad, F.; Qiu, L.; Teilum, K.; Vu, N.-D.; Edwards, A. M.; Ruczinski, I.; Poulsen, F. M.; Kragelund, B. B.; Michnick, S. W.; Chiti, F.; Bai, Y.; Hagen, S. J.; Serrano, L.; Oliveberg, M.; Raleigh, D. P.; Wittung-Stafshede, P.; Radford, S. E.; Jackson, S. E.; Sosnick, T. R.; Marqusee, S.; Davidson, A. R.; Plaxco, K. W. Protein Sci. 2005, 14, 602-616.
5. Jackson, S. E. Fold. Des. 1998, 3, R81-91.
6. Dobson, C. M.; Šali, A.; Karplus, M. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 869-893.
7. Dinner, A. R.; Šali, A.; Smith, L. J.; Dobson, C. M.; Karplus, M. Trends Biochem. Sci. 2000, 25, 331-339.
8. Mirny, L. A.; Shakhnovich, E. I. Ann. Rev. Biophys. Biomolec. Struc. 2001, 30, 361-396.
9. Daggett, V.; Fersht, A. R. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 2003, 4, 497-502.
10. Wolynes, P. G. Phil Trans. R. Soc. A 2005, 363, 453-467.
11. Chan, H. S.; Dill, K. A. Proteins; Structure, Function, and Bioinformatics 1998, 30, 2-33.
12. Best, R.; Hummer, G. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2005, 102, 6732-6737.
13. Palyanov, A. Y.; Krivov, S. V.; Karplus, M.; Chekmarev, S. F. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2675-2687.
14. Go, N.; Abe, H. Biopolymers 1981, 20, 991-1011.
15. Schueler-Furman, O.; Wang, Ch.; Bradley, P.; Misura, K.; Baker, D. Science 2005, 310, 638-642.
16. Kussell, E.; Shimada, J.; Shakhnovich, E. I. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, 99, 5343-5348.
17. Paci, E.; Vendruscolo, M.; Karplus, M. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2002, 47, 379-392.
18. Caflisch, A. Curr. Opin. Struct. Biol. 2006, 16, 71-78.
19. Muff, S.; Caflisch, A. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2008, 70, 1185-1195.
20. Becker, O. M.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1495-1517.
21. Wales, D. J. Energy Landscapes, Cambridge Univ. Press, Cambridge, U.K., 2003.
22. Krivov, S. V.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004, 101, 14766-14770.
23. Munoz, V.; Thompson, P. A.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Nature 1997, 390, 196-199.
24. Krivov, S. V.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 12689-12698.
25. Du, R.; Pande, V. S.; Grosberg, A. Y.; Tanaka, T.; Shakhnovich, E. I. J. Chem. Phys. 1998, 108, 334-350.
26. Ferrara, P.; Caflisch, A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000, 97, 10780-10785.
27. De Alba, E.; Santoro, J.; Rico, M.; Jiménez, M. A. Protein Sci. 1999, 8, 854-865.
28. Rao, F.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 4035-4042.
29. Cavalli, A.; Ferrara, P.; Caflisch, A. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2002, 47, 305-314.
30. Serrano, L.; Matouschek, A.; Fersht, A. R. J. Mol. Biol. 1992, 224, 805-818.
31. Settanni, G.; Rao, F.; Caflisch, A. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2005, 102, 628-633.
32. Rao, F.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2004, 342, 299-306.
33. Hubner, I. A.; Shimada, J.; Shakhnovich, E. I. J. Mol. Biol. 2004, 336, 745-761.
34. Rao, F.; Settanni, G.; Guarnera, E.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2005, 122, 184901.
35. Snow, C. D.; M Rhee, Y.; Pande, V. S. Biophys. J. 2006, 91, 14-24.
36. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217.
37. Seeber, M.; Cecchini, M.; Rao, F.; Settanni, G.; Caflisch, A. Bioinformatics 2007, 23, 2625-2627.
38. Neria, E.; Fischer, S.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1902-1921.
39. Ferrara, P.; Apostolakis, J.; Caflisch, A. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2002, 46, 24-33.
40. Ferrara, P.; Apostolakis, J.; Caflisch, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5000-5010.
41. Eaton, W. A.; Munoz, V.; Hagen, J.; Jas, S. G. S.; Lapidus, L. J.; Henry, E. R.; Hofrichter, J. Ann. Rev. Biophys. Biomolec. Struc. 2000, 29, 327-359.
42. Hubner, I. A.; Deeds, E. J.; Shakhnovich, E. I. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006, 103, 17747-17752.
43. Andersen, C. A. F.; Palmer, A. G.; Brunak, S.; Rost, B. Structure 2002, 10, 174-184.
44. Krivov, S. V.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10894-10903.
45. Park, S.; Sener, M. K.; Lu, D.; Schulten, K. J. Phys. Chem. 2003, 119, 1313-1319.
46. Apaydin, M.; Brutlag, D.; Guesttin, C.; Hsu, D.; Latombe, J. In International Conference on Computational Molecular Biology (RECOMB) 2002.
47. Ford, L. R.; Fulkerson, D. R. Canadian J. of Math. 1956, 8, 399-404.
48. Gomory, R. E.; Hu, T. C. SIAM J. Applied Math. 1961, 9, 551-570.
49. Bryngelson, J. D.; Onuchic, J. N.; Socci, N. D.; Wolynes, P. G. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 1995, 21, 167-195.
50. Garcia-Mira, M. M.; Sadqi, M.; Fischer, N.; Sanchez-Ruiz, J. M.; Munoz, V. Science 2002, 298, 2191-2195.
51. Eaton, W. A.; Munoz, V.; Thompson, P. A.; Chan, C. K.; Hofrichter, J. Curr. Opin. Struct. Biol. 1997, 7, 10-14.
52. Karplus, M.; Weaver, D. L. Biopolymers 1979, 18, 1421-1437.
53. Pappu, R. V.; Weaver, D. D. Protein Sci. 1998, 7 (2)), 480-490.
54. Ihalainen, J. A.; Bredenbeck, J.; Pfister, R.; Helbing, J.; Woolley, G. A.; Hamm, P. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007, 104, 5383-5388.
55. Matouschek, A.; Kellis, J. T., Jr.; Serrano, L.; Fersht, A. R. Nature 1989, 340, 122-126.
56. Vendruscolo, M.; Paci. E.; Dobson, C. M.; Karplus, M. Nature 2001, 409, 641-645.
57. Radford, S. E.; Dobson, C. M.; Evans, P. A. Nature 1992, 358, 302-307.
58. Fersht, A. R.; Daggett, V. Cell 2002, 108, 573-582.
59. Day, R.; Daggett, V. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005, 102, 13445-13450.
60. Li, J.; Shinjo, M.; Matsumura, Y.; Morita, M.; Baker, D.; Ikeguchi, M.; Kihara, H. Biochemistry 2007, 46, 5072-5082.
61. Li, J.; Matsumura, Y.; Shinjo, M.; Kojima, M.; Kihara, H. J. Mol. Biol. 2007, 747-755.
62. Chiti, F.; Stefani, M.; Taddei, N.; Ramponi, G.; Dobson, C. M. Nature 2003, 424, 805-808.
63. Tartaglia, G. G.; Cavalli, A.; Pellarin, R.; Caflisch, A. Protein Sci. 2004, 13, 1939-1941.
64. Tartaglia, G. G.; Cavalli, A.; Pellarin, R.; Caflisch, A. Protein Sci. 2005, 14, 2723-2734.