Electron attachment to the hydrogenated watson-crick guanine cytosine base pair (GC+H): Conventional and proton-transferred structures

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 112, Issue 27, 2008, Pages 6217-6226

  Zhang, J David ^a   Chen, Zhongfang ^a,b   Schaefer, Henry F ^a  

^a UNIVERSITY OF GEORGIA   (United States)

^b Research Rensselaer Polytechnic Institute   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANIONIC SPECIES; BASE PAIRS; CLOSED-SHELL ANION; DNA BASE; ELECTRON ATTACHMENTS; GEOMETRICAL STRUCTURES; GUANINE-CYTOSINE; HYDRIDE ADDITIONS; LOWEST-ENERGY STRUCTURES; VIBRATIONAL FREQUENCIES;

NUCLEIC ACIDS; ORGANIC ACIDS; POSITIVE IONS; PROTONS;

PROTON TRANSFER;

CYTOSINE; GUANINE; PROTON;

ARTICLE; BASE PAIRING; CHEMISTRY; ELECTRON;

BASE PAIRING; CYTOSINE; ELECTRONS; GUANINE; PROTONS;

EID: 49149124403     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp711958p     Document Type: Article

References (72)

1. von Sonntag, C. The Chemical Basis of Radiation Biology; Taylor & Francis: New York, 1987.
2. Becker, D.; Sevilla, M. D. Advances in Radiation Biology; Academic Press: New York, 1993.
3. Colson, A. O.; Sevilla, M. D. Int. J. Radiat. Biol. 1995, 67, 627.
4. Steenken, S. Chem. Rev. 1989, 89, 503.
5. Steenken, S.; Telo, J. P.; Novais, H. M.; Candeias, L. P. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 4701.
6. Steenken, S.; Goldbergerova, L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 3928.
7. Boudaiffa, B.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Huels, M. A.; Sanche, L. Science 2000, 287, 1658.
8. Li, X.; Sevilla, M. D.; Sanche, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13668.
9. Caron, L. G.; Sanche, L. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 113201.
10. Huels, M. A.; Boudaiffa, B.; Cloutier, P.; Hunting, D.; Sanche, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4446.
11. Sanche, L. Eur. Phys. J. D 2005, 35, 367.
12. Ptasińska, S.; Denifl, S.; Gohlke, S.; Scheier, P.; Illenberger, E.; Mark, T. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1893.
13. Simons, J. J. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 111.
14. Barriors, R.; Skurski, P.; Simons, J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7991.
15. Berdys, J.; Ansiewicz, I.; Skurski, P.; Simons, J. Acc. Chem. Res. 2004, 126, 6441.
16. Berdys, J.; Skurski, P.; Simons, J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5800.
17. Li, X.; Sanche, L.; Sevilla, M. D. Radiat. Res. 2006, 165, 721.
18. Gu, J.; Wang, J.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9322.
19. Gu, J.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1053.
20. Gu, J.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1250.
21. Bao, X.; Wang, J.; Gu, J.; Leszcynski, J. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 5658.
22. Malins, D. C.; Polissar, N. L.; Ostrander, G. K.; Vinson, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000, 97, 12442.
23. Cheng, X.; Kelso, C.; Hornak, V.; de los Santos, C.; Grollman, A. P.; Simmerling, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13906.
24. Schiedt, J.; Weinkauf, R.; Neumark, D. M.; Schlag, E. W. Chem. Phys. 1998, 239, 511.
25. Wesolowski, S. S.; Leininger, M. L.; Pentchev, P. N.; Schaefer, H. F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4023.
26. Radisic, D.; Bowen, K. H.; Dabkowska, I.; Storoniak, P.; Rak, J.; Gutowski, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6443.
27. Li, X.; Cai, Z.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem, B 2001, 105, 10115.
28. Li, X.; Cai, Z.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9345.
29. Li, X.; Sevilla, M. D.; Sanche, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8916.
30. Reynisson, J.; Steenken, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 5353.
31. Richardson, N. A.; Wesolowski, S. S.; Schaefer, H. F. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10163.
32. Richardson, N. A.; Wesolowski, S. S.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 848.
33. Liu, B.; Hvelplund, P.; Nielsen, S. B.; Tomita, S. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4175.
34. Denifl, S.; Ptasinska, S.; Probst, M.; Hrusak, J.; Scheier, P.; Mark, T. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6562.
35. Abdoul-Carime, H.; Langer, J.; Huels, M. A.; Illenberger, E. Eur. Phys. J. D 2005, 35, 399.
36. Bera, P. P.; Schaefer, H. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 6698.
37. 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.
38. Lind, M. C.; Richardson, N. A.; Wheeler, S. E.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5525.
39. Colson, A. O.; Becker, D.; Eliezer, I.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8935
40. Debije, M.D.; Bernhard, W. A. J. Phys. Chem. A2002, 106, 4608.
41. Debije, M. G.; Close, D. M.; Bernhard, W. A. Radiat. Res. 2002, 157, 235.
42. Turecek, F.; Yao, C. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9221.
43. Chen, X.; Syrstad, E. A.; Nguyen, M. T.; Gerbaux, P. G.; Turecek, F. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 8121.
44. Yao, C.; Cuadrado-Peinado, M. L.; Polasek, M.; Turecek, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 6708.
45. Zhang, J. D.; Xie, Y.; Schaefer, H. F.; Luo, Q., Li, Q.-S. Mol. Phys. 2006, 104, 2347.
46. Wetmore, S. D.; Boyd, R. J.; Eriksson, L. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9332.
47. Zhang, J. D.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 12010.
48. Lichter, J. J.; Gordy, W. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1968, 60, 450.
49. Close, D. M.; Nelson, W. H.; Sagstuen, E.; Hole, E. O. Rad. Res. 1994, 137, 309
50. Colson, A. O.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. 1995, 99, 13037.
51. Colson, A. O.; Becker, D.; Eliezer, I.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8941.
52. Wetmore, S. D.; Boyd, R. J.; Eriksson, L. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10614.
53. Reynisson, J.; Steenken, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 665.
54. Zhang, J. D.; Schaefer, H. F. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 115.
55. Colson, A. O.; Besler, B.; Close, D. M.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. 1992, 96, 661.
56. Li, X.; Cai, Z.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10115.
57. Gorb, L.; Podolyan, Y.; Dziekonski, P.; Sokalski, W. A.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10119.
58. Zoete, V.; Meuwly, M. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4377.
59. Rienstra-Kiracofe, J. C.; Tschumper, G. S.; Schaefer, H. F.; Nandi, S.; Ellison, G. B. Chem. Rev. 2002, 102, 231.
60. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
61. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
62. Huzinaga, S. J. Chem. Phys. 1965, 42, 1293.
63. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1970, 53, 2823.
64. Lee, T. J.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1784.
65. Papas, B. N.; Schaefer, H. F. J. Mol. Struct. 2006, 768, 175.
66. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
67. Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1736.
68. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.
69. Reed, A. E.; Schleyer, P. R. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1434.
70. (a) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Keith, T.; Petersson, G. A.; Montgomery, J. A.; Raghavachari, K.; Al-Laham, M. A.; Zakrzewski, V. G.; Ortiz, J. V.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Peng, C. Y.; Ayala, P. Y.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Replogle, E. S.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Binkley, J. S.; Defrees, D. J.; Baker, J.; Stewart, J. P.; Head-Gordon, M.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 94, revision B.3; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1995.
71. (b) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; 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.; Kiene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; 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; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
72. Gu, J.; Xie, Y.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 2007, 127, 155107.