Empirical amide I vibrational frequency map: Application to 2D-IR line shapes for isotope-edited membrane peptide bundles

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 3, 2009, Pages 592-602

  Lin, Y S ^a   Shorb, J M ^a   Mukherjee, P ^a   Zanni, M T ^a   Skinner, J L ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMIDES; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOTOPES; PROBES; PROTEINS;

AB-INITIO; AMIDE I; AQUEOUS SOLUTIONS; ASYMMETRIC PATTERNS; ASYMMETRIC STRUCTURES; FREQUENCY DISTRIBUTIONS; LINE SHAPES; LINE WIDTHS; MEMBRANE PEPTIDES; STRUCTURAL FLUCTUATIONS; THEORETICAL RESULTS; TIME-CORRELATION FUNCTIONS; VIBRATIONAL FREQUENCIES; VIBRATIONAL MODES; [CARBONYL;

AMINES;

EID: 59849124192     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp807528q     Document Type: Article

References (88)

1. Schrader, B. Infrared and Raman Spectroscopy: Methods and Applications; VCH: Weinheim, Germany, 1995.
2. Gremlich, H.-U.; Yan, B. Infrared and Raman Spectroscopy of Biological Materials; Marcel Dekker: New York, 2001.
3. Stuart, B. Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications; Wiley: Chichester, West Sussex, England; Hoboken, NJ, 2004.
4. Mukamel, S. Amu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 691.
5. Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 14190.
6. Park, S.; Kwak, K.; Fayer, M. D. Laser Phys. Lett. 2007, 4, 704.
7. Cho, M. Chem. Rev. 2008, 108, 1331.
8. Hamm, P.; Hochstrasser, R. M. Ultrafast Infrared and Raman Spectroscopy; Markel Dekker: New York, 2001; p 273.
9. Hamm, P.; Lim, M.; DeGrado, W. F.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 2036.
10. Asplund, M. C.; Zanni, M. T.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8219.
11. Woutersen, S.; Mu, Y.; Stock, G.; Hamm, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 11254.
12. Zanni, M. T.; Gnanakaran, S.; Stenger, J.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6520.
13. Bredenbeck, J.; Hamm, P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 1569.
14. Fang, C.; Wang, J.; Charnley, A. K.; Barber-Armstrong, W.; Smith, A. B.; Decatur, S. M.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. Lett. 2003, 382, 586.
15. Cheatum, C. M.; Tokmakoff, A.; Knoester, J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8201.
16. Demirdöven, N.; Cheatum, C. M.; Chung, H. S.; Khalil, M.; Knoester, J.; Tokmakoff, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7981.
17. Fang, C.; Wang, J.; Kim, Y. S.; Charnley, A. K.; Barber-Armstrong, W.; Smith, A. B.; Decatur, S. M.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10415.
18. Chung, H. S.; Khalil, M.; Smith, A. W.; Ganim, Z.; Tokmakoff, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 612.
19. Fang, C.; Senes, A.; Cristian, L.; DeGrado, W. F.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 16740.
20. Mukherjee, P.; Kass, I.; Arkin, I. T.; Zanni, M. T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24740.
21. Mukherjee, P.; Krummel, A. T.; Fulmer, E. C.; Kass, I.; Arkin, I. T.; Zanni, M. T. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10215.
22. Mukherjee, P.; Kass, I.; Arkin, I.; Zanni, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 3528.
23. Kolano, C.; Helbing, J.; Kozinski, M.; Sander, W.; Hamm, P. Nature 2006, 444, 469.
24. Hauser, K.; Krejtschi, C.; Huang, R.; Wu, L.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2984.
25. Setnička, V.; Huang, R.; Thomas, C. L.; Etienne, M. A.; Kubelka, J.; Hammer, R. P.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4992.
26. Maekawa, H.; Formaggio, F.; Toniolo, C.; Ge, N.-H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6556.
27. Koziński, M.; Garrett-Roe, S.; Hamm, P. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7645.
28. Wang, J.; Zhuang, W.; Mukamel, S.; Hochstrasser, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5930.
29. Strasfeld, D. B.; Lin, Y. L.; Shim, S.-H.; Zanni, M. T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6698.
30. Kim, Y. S.; Liu, L.; Axelsen, P. H.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 7720.
31. Choi, J.; Hahn, S.; Cho, M. Int. J. Quantum Chem 2005, 104, 616.
32. Mukamel, S.; Abramavicius, D. Chem. Rev. 2004, 104, 2073.
33. Byler, D. M.; Susi, H. Biopolymers 1986, 25, 469.
34. Jackson, M.; Haris, P. I.; Chapman, D. J. Mol. Struct. 1989, 214, 329.
35. Arrondo, J. L. R.; Muga, A.; Castresana, J.; Goni, F. M. Prog. Biophys. Mol. Biol. 1993, 59, 23.
36. Surewicz, W. K.; Mantsch, H. H.; Chapman, D. Biochemistry 1993, 32, 389.
37. Barth, A.; Zscherp, C. Q. Rev. Biophys. 2002, 35, 369.
38. Williams, S.; Causgrove, T. P.; Gilmanshin, R.; Fang, K. S.; Callender, R. H.; Woodruff, W. H.; Dyer, R. B. Biochemistry 1996, 35, 691.
39. Huang, C.-Y.; Klemke, J. W.; Getahun, Z.; DeGrado, W. F.; Gai, F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9235.
40. Wang, T.; Du, D.; Gai, F. Chem. Phys. Lett. 2003, 370, 842.
41. Torres, J.; Adams, P. D.; Arkin, I. T. J. Mol. Biol. 2000, 300, 677.
42. Huang, C.-Y.; Getahun, Z.; Wang, T.; DeGrado, W. F.; Gai, F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12111.
43. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford: New York, 1995.
44. Ham, S.; Kim, J.-H.; Lee, H.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3491.
45. Kwac, K.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2003, 119, 2247.
46. Bouř, P.; Keiderling, T. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11253.
47. Schmidt, J. R.; Corcelli, S. A.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2004, 121, 8887.
48. Bouř, P.; Michalik, D.; Kapitan, J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 144501.
49. Watson, T. M.; Hirst, J. D. Mol. Phys. 2005, 103, 1531.
50. Hayashi, T.; Zhuang, W.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9747.
51. I. C. Jansen, T.; Knoester, J. J. Chem. Phys. 2006, 124, 044502.
52. I. C. Jansen, T.; Dijkstra, A. G.; Watson, T. M.; Hirst, J. D.; Knoester, J. J. Chem. Phys. 2006, 125, 044312.
53. Ganim, Z.; Tokmakoff, A. Biophys. J. 2006, 91, 2636.
54. Gorbunov, R. D.; Nguyen, P. H.; Kobus, M.; Stock, G. J. Chem. Phys. 2007, 126, 054509.
55. Auer, B.; Kumar, R.; Schmidt, J. R.; Skinner, J. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 14215.
56. Auer, B.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2008, 128, 224511.
57. Skinner, J. L.; Auer, B. M.; Lin, Y.-S. Adv. Chem. Phys. 2008, 000, 000.
58. Smith, J. D.; Saykally, R. J.; Geissler, P. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13847.
59. DeCamp, M. F.; DeFlores, L.; McCracken, J. M.; Tokmakoff, A.; Kwac, K.; Cho, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11016.
60. Hahn, S.; Ham, S.; Cho, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11789.
61. Choi, J.-H.; Hahn, S.; Cho, M. Biopolymers 2006, 83, 519.
62. Choi, J.-H.; Lee, H.; Lee, K.-K.; Hahn, S.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 045102.
63. Torii, H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 5434.
64. Yang, S.; Cho, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 605.
65. Gorbunov, R. D.; Kosov, D. S.; Stock, G. J. Chem. Phys. 2005, 122, 224904.
66. Gorbunov, R. D.; Stock, G. Chem. Phys. Lett. 2007, 437, 272.
67. Klausner, R. D.; Lippincott-Schwartz, J.; Bonifacino, J. S. Annu. Rev. Celt Biol. 1990, 6, 403.
68. Abbas, A. K.; Lichtman, A. H.; Pillai, S. Cellular and Molecular Immunology; Saunders Elsevier: Philadelphia, PA, 2007.
69. Torres, J.; Briggs, J. A. G.; Arkin, I. T. J. Mol. Biol. 2002, 316, 365.
70. Torres, J.; Briggs, J. A. G.; Arkin, I. T. J. Mol. Biol. 2002, 316, 375.
71. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wirkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
72. Mayne, L. C.; Hudson, B. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2962.
73. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; van Buuren, A. R.; Apol, E.; Meulenhoff, P. J.; Tieleman, D. P.; Sijbers, A. L. T. M.; Feenstra, K. A.; van Drunen, R.; Berendsen, H. J. C. Gromacs User Manual, version 3.3; 2005 (www.gromacs.org).
74. Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Dijkstra, E. J.; Achterop, S.; van Drunen, R.; van der Spoel, D.; Sijbers, A.; Keegstra, H.; Reitsma, B.; Renardus, M. K. R. In Physics Computing 92; Groot, R. A., Nadrchal, J., Eds.; World Scientific: Singapore, 1993.
75. Berendsen, H. J. C.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43.
76. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306.
77. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701.
78. Schmidt, J. R.; Corcelli, S. A,; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2005, 123, 044513.
79. Hamm, P.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6123.
80. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hünenberger, P. H.; Krüger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P.; Tironi, I. G. The GROMOS biomolecular simulation program package; Hochschuleverlag AG an der ETH Zürich: Zürich, Switzerland, 1996.
81. Scott, W. R. P.; Hünenberger, P. H.; Tironi, I. G.; Mark, A. E.; Billeter, S. R.; Fennen, J.; Torda, A. E.; Huber, T.; Kruger, P.; van Gunsteren, W. F. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3596.
82. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. In Intermolecular Forces; Pullman, B., Ed.; Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1981.
83. Press, W. H.; Flannery, B. P.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T. Numerical Recipes; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 1986.
84. Kwac, K.; Lee, H.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2004, 120, 1477.
85. Berger, O.; Edholm, O.; Jahnig, F. Biophys. J. 1997, 72, 2002.
86. Khalil, M.; Demirdöven, N.: Tokmakoff, A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 5258.
87. Schmidt, J. R.; Sundlass, N.; Skinner, J. L. Chem. Phys. Lett. 2003, 378, 559.
88. Zanni, M. T.; Asplund, M. C.; Hochstrasser, R. M. J. Chem. Phys. 2001, 114, 4579.