Potential-energy and free-energy surfaces of Glycyl-Phenylalanyl-Alanine (GFA) tripeptide: Experiment and theory

Chemistry - A European Journal

Volumn 14, Issue 16, 2008, Pages 4886-4898

  Valdes, Haydee ^a   Spiwok, Vojtech ^b   Rezac, Jan ^a   Reha, David ^c   Abo Riziq, Ali G ^d   De Vries, Mattanjah S ^d   Hobza, Pavel ^a  

^a INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

^b INSTITUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY   (Czech Republic)

^c UNIVERSITY OF LEEDS   (United Kingdom)

^d UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

Ab initio calculations; IR UV spectra; Metadynamics; Molecular modeling; Tripeptides

Indexed keywords

FREE ENERGY; GLASS FORMING MACHINES; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM CHEMISTRY;

AB INITIO CALCULATIONS; IR-UV SPECTRA; METADYNAMICS; MOLECULAR MODELING; TRIPEPTIDES;

DYNAMICS;

OLIGOPEPTIDE;

ARTICLE; CHEMISTRY; QUANTUM THEORY; SURFACE PROPERTY;

OLIGOPEPTIDES; QUANTUM THEORY; SURFACE PROPERTIES;

EID: 53849094468     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.200800085     Document Type: Article

References (83)

1. C. Branden, J. Tooze, Introduction to Protein Structure, Garland Publishing, New York, 1999.
2. T. Steiner, G. Koellner, J. Mol. Biol. 2001, 305, 535-557.
3. S. K. Burley, G. A. Petsko, Febs Lett. 1986, 203, 139-143.
4. M. Levitt, M. F. Perutz, J. Mol. Biol. 1988, 201, 751-754.
5. T. Steiner, Angew. Chem. 2002, 114, 50-80;
6. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 48-76.
7. G. Toth, C. R. Watts, R. F. Murphy, S. Lovas, Proteins: Struct. Funct. Genet. 2001, 43, 373-381.
8. N. Y. Palermo, J. Csontos, M. C. Owen, R. F. Murphy, S. Lovas, J. Comput. Chem. 2007, 28, 1208-1214.
9. G. Toth, R. F. Murphy, S. Lovas, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11782-11790.
10. W. Chin, M. Mons, J. P. Dognon, R. Mirasol, G. Chass, I. Dimicoli, F. Piuzzi, P. Butz, B. Tardivel, I. Compagnon, G. von Helden, G. Meijer, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5281-5288.
11. D. A. Rodham, S. Suzuki, R. D. Suenram, F. J. Lovas, S. Dasgupla, W. A. Goddard, G. A. Blake, Nature 1993, 362, 735-737.
12. S. Tsuzuki, K. Honda, T. Uchimaru, M. Mikami, K. Tanabe, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11450-11458.
13. L. Bendova, P. Jurecka, P. Hobza, J. Vondrasek, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9975-9979.
14. G. Duan, V. H. Smith, D. F. Weaver, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4521-4532.
15. G. L. Duan, V. H. Smith, D. F. Weaver, Chem. Phys. Lett. 1999, 310, 323-332.
16. J. Cheng, C. Kang, W. Zhu, X. Luo, C. M. Puah, K. Chen, J. Shen, H. Jiang, J. Org. Chem. 2003, 68, 7490-7495.
17. M. M. Flocco, S. L. Mowbray, J. Mol. Biol. 1994, 235, 709-717.
18. J. B. O. Mitchell, C. L. Nandi, I. K. Mcdonald, J. M. Thornton, S. L. Price, J. Mol. Biol. 1994, 239, 315-331.
19. G. A. Worth, R. C. Wade, J. Phys. Chem. 1995, 99, 17473-17482.
20. M. Iannuzzi, A. Laio, M. Parrinello, Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 238302.
21. A. Laio, M. Parrinello, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 12562-12566.
22. P. Jurecka, J. Cerny, P. Hobza, D. R. Salahub, J. Comput. Chem. 2007, 25, 555-569.
23. J. Cerny, P. Jurecka, P. Hobza, H. Valdes, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 1146-1154.
24. Y. Zhao, D. G. Truhlar, Theor. Chem. Acc. in press, DOI: 10.1007/s002140070310x.
25. I. Dabkowska, H. V. Gonzalez, P. Jurecka, P. Hobza, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 1131-1136.
26. S. Tsuzuki, H. P. Thi, J. Chem. Phys. 2001, 114, 3949-3957.
27. X. Wu, M. C. Vargas, S. Nayak, V. Lotrich, G. Scoles, J. Chem. Phys. 2001, 115, 8748-8757.
28. L. F. Holroyd, T. van Mourik, Chem. Phys. Lett. 2007, 442, 42-46.
29. D. Toroz, T. van Mourik, Mol. Phys. 2006, 104, 559-570.
30. T. van Mourik, P. G. Karamertzanis, S. L. Price, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8-12.
31. H. Valdes, V. Klusak, M. Pitonak, O. Exner, I. Stary, P. Hobza, L. Rulisek, J. Comput. Chem. 2008, 29, 861-870.
32. G. Meijer, M. S. Devries, H. E. Hunziker, H. R. Wendt, Appl. Phys. B 1990, 51, 395-403.
33. W. Kim, M. W. Schaeffer, S. Lee, J. S. Chung, P. M. Felker, J. Chem. Phys. 1999, 110, 11264-11276.
34. R. N. Pribble, T. S. Zwier, Faraday Discuss. 1994, 97, 229-241.
35. M. Schmitt, H. Muller, K. Kleinermanns, Chem. Phys. Lett. 1994, 218, 246-248.
36. F. Ryjacek, O. Engkvist, J. Vacek, M. Kratochvil, P. Hobza, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 1197-1202.
37. M. Elstner, P. Hobza, T. Frauenheim, S. Suhai, E. Kaxiras, J. Chem. Phys. 2001, 114, 5149-5155.
38. D. Reha, H. Valdes, J. Vondrasek, P. Hobza, A. Abu-Riziq, B. Crews, M. S. de Vries, Chem. Eur. J. 2005, 11, 6803-6817.
39. K. Eichkorn, O. Treutler, H. Ohm, M. Haser, R. Ahlrichs, Chem. Phys. Lett. 1995, 240, 283-289.
40. K. Eichkorn, F. Weigend, O. Treutler, R. Ahlrichs, Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 119-124.
41. R. A. Kendall, T. H. Dunning, R. J. Harrison, J. Chem. Phys. 1992, 96, 6796-6806.
42. A. Halkier, T. Helgaker, P. Jorgensen, W. Klopper, H. Koch, J. Olsen, A. K. Wilson, Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243-252.
43. P. Jurecka, P. Hobza, Chem. Phys. Lett. 2002, 365, 89-94.
44. H. Valdes, D. Reha, P. Hobza, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6385-6396.
45. J. Antony, S. Grimme, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 5287-5293.
46. S. Grimme, J. Comput. Chem. 2004, 25, 1463-1473.
47. S. Grimme, J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787-1799.
48. J. M. Tao, J. P. Perdew, V. N. Slaroverov, G. E. Scuseria, Phys. Rev. Lett. 2003, 91.
49. A. D. Becke, Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
50. W. J. Hehre, L. Radom, P. v. R. Schleyer, J. A. Pople, Ab Initio Molecular Orbital Theory, Wiley, New York, 1986.
51. S. Piana, A. Laio, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4553-4559.
52. J. M. Wang, P. Cieplak, P. A. Kollman, J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074.
53. A. Hesselmann, G. Jansen, Chem. Phys. Lett. 2002, 357, 464-470.
54. A. Hesselmann, G. Jansen, Chem. Phys. Lett. 2002, 362, 319-325.
55. A. Hesselmann, G. Jansen, Chem. Phys. Lett. 2003, 367, 778-784.
56. A. Hesselmann, G. Jansen, Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5010-5014.
57. A. Hesselmann, G. Jansen, M. Schutz, J. Chem. Phys. 2005, 122, 014103.
58. G. Jansen, A. Hesselmann, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 11156-11157.
59. B. Jeziorski, R. Moszynski, K. Szalewicz, Chem. Rev. 1994, 94, 1887-1930.
60. R. Ahlrichs, M. Bar, M. Haser, H. Horn, C. Kolmel, Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169.
61. MOLPRO is a package of ab initio programs written by H. J. Werner, P. J. Knowles with contributions from R. D. Amos, A. Bernhardsson, A. Berning, P. Celani, L. Cooper, M. J. O. Deegan, A. J. Dobbyn, F. Eckert, C. Hampel, G. Hetzer, T. Korona, R. Lindh, A. W. Lloyd, S. J. McNicholas, F. R. Manby, W. Meyer, M. E. Mura, A. Nicklass, P. Palmieri, R. Pitzer, G. Rauhut, H. Stoll, A. J. Stone, R. Tarroni, T. Thorsteinsson, 2002.
62. B. Aradi, B. Hourahine, T. Frauenheim, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5678-5684.
63. D. van der Spoel, E. Lindahl, B. Hess, G. Groenhof, A. E. Mark, H. J. C. Berendsen, J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718.
64. Y. Shao, L. F. Molnar, Y. Jung, J. Kussmann, C. Ochsenfeld, S. T. Brown, A. T. N. Nair, B. Peters, E. I. Proynov, P. A. Pieniazek, Y. M. Rhee, J. Ritchie, E. Rosta, C. D. Sherrill, A. C. Simmonett, J. E. Subotnik, H. L. Woodcock, W. Zhang, A. T. Bell, A. K. Chakraborty, D. M. Chipman, F. J. Keil, A. Warshel, W. J. Hehre, H. F. Schaefer, J. Kong, A. I. Krylov, P. M. W. Gill, M. Head-Gordon, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3172-3191.
65. K. C. Chou, Anal. Biochem. 2000, 286, 1-16.
66. G. Lansbergen, Y. Komarova, M. Modesti, C. Wyman, C. C. Hoogenraad, H. V. Goodson, R. P. Lemaitre, D. N. Drechsel, E. van Munster, T. W. J. Gadella, F. Grosveld, Galjart, G. G. Borisy, A. Akhmanova, J. Cell Biol. 2004, 166, 1003-1014.
67. W. Chin, M. Mons, J. P. Dognon, F. Piuzzi, B. Tardivel, I. Dimicoli, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2700-2709.
68. H. Fricke, G. Fer, T. Schrader, M. Gerhards, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 4592-4597.
69. J. M. Bakker, C. Plutzer, I. Hunig, T. Haber, I. Compagnon, G. von Helden, G. Meijer, K. Kleinermanns, Chemphyschem 2005, 6, 120-128.
70. I. Hunig, K. Kleinermanns, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 2650-2658.
71. E. G. Robertson, J. P. Simons, Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 1-18.
72. M. Kabelac, H. Valdes, E. C. Sherer, C. J. Cramer, P. Hobza, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 5000-5008.
73. T. Z. Lwin, R. Luo, Protein Sci. 2006, 15, 2642-2655.
74. P. D. Godfrey, R. D. Brown, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10724-10732.
75. M. E. Sanz, V. Cortijo, W. Caminati, J. C. Lopez, J. L. Alonso, Chem. Eur. J. 2006, 12, 2564-2570.
76. K. A. Kistler, S. Matsika, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8708-8716.
77. K. A. Kistler, S. Matsika, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2650-2661.
78. C. M. Marian, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 1545-1553.
79. S. Perun, A. L. Sobolewski, W. Domcke, Chem. Phys. 2005, 313, 107-112.
80. K. A. Seefeld, C. Plutzer, D. Lowenich, T. Haber, R. Linder, K. Kleinermanns, J. Tatchen, C. M. Marian, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3021-3026.
81. A. L. Sobolewski, W. Domcke, C. Hattig, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17903-17906.
82. A. L. Sobolewski, W. Domcke, Chemphyschem 2006, 7, 561-564.
83. G. A. Chass, R. S. Mirasol, D. H. Setiadi, T. H. Tang, W. Chin, M. Mons, I. Dimicoli, J. P. Dognon, B. Viskolcz, S. Lovas, B. Penke, I. G. Csizmadia, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5289-5302.