Benchmarking pK prediction methods for residues in proteins

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 4, Issue 6, 2008, Pages 951-966

  Stanton, Courtney L ^a   Houk, Kendall N ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 58149131550     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct8000014     Document Type: Article

References (97)

1. Hendsch, Z. S.; Jonsson, T.; Sauer, R. T.; Tidor, B. Biochemistry 1996, 35, 7621-7625.
2. Elcock, A. H.; McCammon, J. A. J. Mol. Biol. 1998, 280, 731-748.
3. Schaefer, M.; Sommer, M.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1663-1683.
4. Sheinerman, F. B.; Norel, R.; Honig, B. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 153-159.
5. Warshel, A. Acc. Chem. Res. 1981, 14, 284-290.
6. Warshel, A. Biochemistry 1981, 20, 3167-3177.
7. Marshall, S. A.; Morgan, C. S.; Mayo, S. L. J. Mol. Biol. 2002, 316, 189-199.
8. Heine, A.; Luz, J. G.; Wong, C. H.; Wilson, I. A. J. Mol. Bio. 2004, 343, 1019-1034.
9. Heine, A.; DeSantis, G.; Luz, J. G.; Mitchell, M.; Wong, C.-H.; Wilson, I. A. Science 2001, 294, 369-374.
10. Antosiewicz, J.; McCammon, J.; Gilson, M. Biochemistry 1996, 35, 7819-7833.
11. York, D. M.; Darden, T. A.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1993, 99, 8345-8348.
12. Davis, M. E.; McCammon, J. A. Chem. Rev. 1990, 90, 509-521.
13. Gilson, M. K.; Rashin, A.; Fine, R.; Honig, B. J. Mol. Biol. 1985, 184, 503-516.
14. Warwicker, J.; Watson, H. J. Mol. Biol. 1982, 157, 671-679.
15. Bashford, D.; Karplus, M. Biochemistry 1990, 29, 10219-10225.
16. Raquet, X.; Lounnas, V.; Lamotte-Brasseur, J.; Frere, J.; Wade, R. Biophys. J. 1997, 73, 2416-2426.
17. Simonson, T.; Carlsson, J.; Case, A. D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4167-4180.
18. Li, H.; Robertson, A. D.; Jensen, J. H. Proteins 2005, 61, 704-721.
19. Warshel, A.; Sussman, F.; King, G. Biochemistry 1986, 25, 8368-8372.
20. Antosiewicz, J.; McCammon, J. A.; Gilson, M. K. J. Mol. Biol. 1994, 238, 415-436.
21. Demchuk, E.; Wade, R. C. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17373-17387.
22. Warshel, A. Nature 1987, 330, 15-16.
23. Warshel, A.; Russell, S. T.; Churg, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1984, 81, 4785-4789.
24. Sham, Y. Y.; Muegge, I.; Warshel, A. Biophys. J. 1998, 74, 1744-1753.
25. Garcia-Moreno, E. B. Methods Enzymol. 1994, 240, 645-667.
26. Hassan, S. A.; Guarnieri, F.; Mehler, E. L. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6490-6498.
27. You, T. J.; Bashford, D. Biophys. J. 1995, 69, 1721-1733.
28. Gilson, M. K.; Honig, B. H. Nature 1987, 330, 84-86.
29. Sharp, K. A.; Honig, B. Annu. Rev. Biophys. Chem. 1990, 19, 301-332.
30. Yang, A.-S.; Gunner, M. R.; Sampogna, R.; Sharp, K.; Honig, B. Proteins 2004, 15, 252-265.
31. Pethig, R. Annu. Rev. Phys. Chem. 1992, 43, 177-205.
32. King, G.; Lee, F. S.; Warshel, A. J. Chem. Phys. 1991, 95, 4366-4377.
33. Sternberg, M. J.; Hayes, F. R.; Russell, A. J.; Thomas, P. G.; Fersht, A. R. Nature 1987, 330, 86-88.
34. Simonson, T. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 243-252.
35. Gunner, M. R.; Alexov, E. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1458, 63-87.
36. Karp, D. A.; Gittis, A. G.; Stahley, M. R.; Fitch, C. A.; Stites, W. E.; Garcia-Moreno, B. E Biophys. J. 2007, 92, 2041-2053.
37. Schutz, C.; Warshel, A. Proteins 2001, 44, 400-417.
38. Mehler, E.; Guarnieri, F. Biophys. J. 1999, 77, 3-22.
39. Wisz, M. S.; Hellinga, H. W. Proteins 2003, 51, 360-377.
40. Archontis, G.; Simonson, T. Biophys. J. 2005, 88, 3888 3904.
41. Pokala, N.; Handel, T. M. Protein Sci. 2004, 13, 925-936.
42. Still, W.; Tempczyk, A.; Hawley, R.; Hendrickson, T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6127-6129.
43. Georgescu, R. E.; Alexov, E. G.; Gunner, M. R. Biophys. J. 2002, 83, 1731-1748.
44. Merz, K. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3572-3575.
45. Jensen, J. H.; Li, H.; Robertson, A. D.; Molina, P. A. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6634-6643.
46. Riccardi, D.; Schaefer, P.; Yang, Y.; Haibo, Y.; Ghosh, N.; Prat-Resina, X.; Koenig, P.; Li, G.; Xu, D.; Guo, H.; Elstner, M.; Cui, Q. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6458-6469.
47. Jorgensen, W.; Chandrasekhar, J.; Madura, J.; Impey, R.; Klein, M. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
48. Bashford, D.; Case, D. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 129-152.
49. Bartik, K.; Redfield, C.; Dobson, C. M. Biophys. J. 1994, 66, 1180-1184.
50. Kuramitsu, S.; Hamaguchi, K. J. Biochem. 1980, 87, 1215-1219.
51. Oda, Y.; Yoshida, M.; Kanaya, S. J. Biol. Chem. 1993, 268, 88-92.
52. Oda, Y.; Yamazaki, T.; Nagayama, K.; Kanaya, S.; Kuroda, Y.; Nakamura, H. Biochemistry 1994, 33, 5275-5284.
53. Scaller, W.; Robertson, A. D. Biochemistry 1995, 34, 4714-4723.
54. Swint-Kruse, L.; Robertson, A. D. Biochemistry 1995, 34, 4724-4732.
55. Gooley, P. R.; Keniry, M. A.; Dimitrov, R. A.; Marsh, D. E.; Gayler, K. R.; Grant, B. R. J. Biol. NMR 1998, 12, 523-534.
56. Khare, D.; Alexander, P.; Antosiewiez, J.; Bryan, P.; Gilson, M.; Orban, J. Biochemistry 1997, 36, 3580-3589.
57. Baker, W.; Kintanar, A. Arch. Biochem. Biophys. 1996, 327, 189-199.
58. Perez-Canadillas, J. M.; Campos-Olivas, R.; Lacadena, J.; del Pozo, A. M.; Gavilanes, J. G.; Santero, J.; Rico, M.; Bruix, M. Biochemistry 1998, 37, 15865-15876.
59. Qin, J.; Clore, G. M.; Gronenborn, A. M. Biochemistry 1996, 35, 7-13.
60. Oliveberg, M.; Arcus, V. L.; Fersht, A. R. Biochemistry 1995, 34, 9424-9433.
61. Norton, R. S.; Cross, K.; Braach-Maksvytis, V.; Wächter, E. Biochem. J. 1993, 93, 45-551.
62. Giletto, A.; Pace, C. N. Biochemistry 1999, 38, 13379-13384.
63. Inagaki, F.; Kawano, Y.; Shimada, I.; Takahashi, K.; Miyazawa, T. J. Biochem. 1981, 89, 1185-1195.
64. Chen, H. A.; Pfuhl, M.; McAlister, M. S. B.; Driscoll, P. C. Biochemistry 2000, 39, 6814-6824.
65. Joshi, M. D.; Hedberg, A.; Mcintosh, L. P. Protein Sci. 1997, 6, 2667-2670.
66. Garcia-Moreno, E. B.; Dwyer, J. J.; Gittis, A. G.; Lattman, E. E.; Spencer, D. S.; Stites, W. E. Biophys. Chem. 1997, 64, 211-224.
67. Damblon, C.; Raquet, X.; Lian, L.-Y.; Lamotte-Brasseur, J.; Fonze, E.; Charlier, P.; Roberts, G. C. K.; Frere, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. 1996, 93, 1747-1752.
68. Harris, T. K.; Wu, G.; Massiah, M. A.; Mildvan, A. S. Biochemistry 2000, 39, 1655-1674.
69. Lund-Katz, S.; Mohamed, Z.; Wehrli, S.; Dhanasekaran, P.; Baldwin, F.; Weisgraber, K. H.; Phillips, M. C. J. Biol. Chem. 2000, 275, 34459-34464.
70. Zhang, G.; Mazurkie, A. S.; Dunaway-Mariano, D.; Allen, K. N. Biochemistry 2002, 41, 13370-13377.
71. Lund-Katz, S.; Wehrli, S.; Zaiou, M.; Newhouse, Y.; Weisegraber, K. H.; Phillips, M. C. J. Lipid Res. 2001, 42, 984-901.
72. Guanghua, G.; DeRose, E. F.; Kirby, T. W.; London, R. E. Biochemistry 2006, 45, 1785-1794.
73. Kesvatera, T.; Jonsson, B.; Thulin, E.; Linse, S. J. Mol. Biol. 1996, 259, 828-839.
74. Inagaki, F.; Miyazawa, T.; Hori, H.; Tamiya, N. Eur. J. Biochem. 1978, 89, 433-442.
75. Fujii, S.; Akasaka, K.; Hatano, H. J. Biochem. 1980, 88, 798-796.
76. Lee, K. K.; Fitch, C. A.; Garcia-Moreno, B. Protein Sci. 2002, 11, 1004-1016.
77. Foreman-Kay, J. D.; Clore, G. M.; Gronenborn, A. M. Biochemistry 1992, 31, 3442-3452.
78. Dillet, V.; Van Etten, R. L.; Bashford, D. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11321-11333.
79. Dao-pin, S.; Anderson, D. E.; Baase, W. A.; Dahlquist, F. W. I.; Matthews, B. W. Biochemistry 1991, 30, 11521-11529.
80. Anderson, D. E.; Becktel, W. J.; Dahlquist, F. W. Biochemistry 1990, 29, 2403-2408.
81. PROPKA can be accessed via the web at http://propka. ki.ku.dk.
82. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Wang, B.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Schafmeister, C.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. AMBER 8; University of California: San Francisco, 2004.
83. Onufriev, A.; Bashford, D.; Case, D. A. Proteins 2004, 55, 383-394.
84. Hummer, G.; Szabo, A. J. Chem. Phys. 1996, 105, 2004-2010.
85. Fraczkiewicz, R.; Braun, W. J. Comput. Chem. 1998, 19, 319-333.
86. GETAREA can be accessed via the web at http://pauli. utmb.edu/cgi-bin/ get-a-form.tcl.
87. The GETAREA manual can be accessed via the web at http://pauli.utmb.edu/ getarea/area-man.html.
88. Fitch, C. A.; Karp, D. A.; Lee, K. K.; Stites, W. E.; Lattman, E. E.; Garcia-Moreno, B. E. Biophys. J. 2002, 82, 3289-3304.
89. All linear regression and correlation was done with Microsoft Excel.
90. Street, A. G.; Mayo, S. L. Fold Des. 1998, 3, 253-258.
91. Sitkoff, D.; Sharp, K. A.; Honig, B. J. Phys. Chem. 1994, 98, 1978-1988.
92. Eisenberg, D.; McLachlan, A. D. Nature 1986, 319, 199-203.
93. Kao, Y.-H.; Fitch, C. A.; Bhattacharya, S.; Sarkisian, C. J.; Lecomte, J. T. J.; Garcia-Moreno, B. E. Biophys. J. 2000, 79, 1637-1654.
94. Gijsen, H. J. M.; Qiao, L.; Fitz, W.; Wong, C. H. Chem. Rev. 1996, 96, 443-473.
95. Seebeck, F. P.; Guainazzi, A.; Amoreira, C.; Baldridge, K. K.; Hilvert, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6824-6826.
96. Davies, M. N.; Toseland, C. P.; Moss, D. S.; Flower, D. R. BMC Biochem. 2006, 7, 18-30.
97. Mongan, J.; Case, D. A.; McCammon, J. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 2038-2048.