Key role of proximal water in regulating thermostable proteins

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 1, 2009, Pages 131-137

  Sterpone, Fabio ^a   Bertonati, Claudia ^b   Briganti, Giuseppe ^b   Melchionna, Simone ^b  

^a CASPUR   (Italy)

^b SAPIENZA UNIVERSITY OF ROME   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DYNAMICS; HYDROGEN; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEINS;

HOMOLOGOUS PROTEINS; HYPERTHERMOPHILIC; MESOPHILIC; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PRESENCE OF WATERS; ROLE OF WATERS; STRUCTURAL ROBUSTNESS; THERMOPHILICITY; WATER CONTROLS; WATER SURFACES;

WATER ANALYSIS;

WATER;

ARTICLE; CHEMISTRY; HYDROGEN BOND; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STABILITY; TEMPERATURE; THERMODYNAMICS;

HYDROGEN BONDING; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STABILITY; TEMPERATURE; THERMODYNAMICS; WATER;

EID: 61749089197     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp805199c     Document Type: Article

References (51)

1. (a) Wrba, A.; Schweiger, A.; Schultes, V.; Jaenicke, R.; Zavodszky, P. Biochemistry 1990, 29, 7584.
2. (b) Adams, M. W. W.; Kelly, R. M. Chem. Eng. News. 1995, 18, 32.
3. (c) Vieille, C.; Zeikus, G. J. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2001, 1, 43.
4. (a) Haney, P. L.; Badger, J. H.; Buldak, G. L.; Reich, C. L.; Wose, C. R.; Olsen, G. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 3578.
5. (b) Haney, P. L.; Stees, M.; Konisky, J. J. Biol. Chem. 1999, 274, 28453.
6. (a) Cavagnero, S.; Debe, D.; Zhou, Z. H.; Adams, M. W. W.; Chan, S. I. Biochemistry 1998, 37, 3369.
7. (b) Cavagnero, S.; Zhou, Z. H.; Adams, M. W. W.; Chan, S. I. Biochemistry 1998, 37, 3377.
8. Maes, D.; Zeelen, J. P.; Thanki, N.; Beaucamp, N.; Alvarez, M.; Thi, M. H.; Backman, J.; Martial, J. A.; Wyns, L.; Jaenicke, R.; Wierenga, R. K. Proteins 1999, 37, 441.
9. (a) Li, W. T.; Shriver, J. W.; Reeve, J. N. J. Bacteriol. 2000, 182, 812.
10. (b) Parthasarathy, S.; Murthy, M. R. N. Protein Eng. 2000, 13, 9.
11. (c) Britton, K. L.; Yip, K. S. P.; Sedelnikova, S. E.; Stillman, T. J.; Adams, M. W. W.; Ma, K.; Maeder, D. L.; Robb, F. T.; Tolliday, N.; Vetriani, C.; Rice, D. W.; Baker, P. J. J. Mol. Biol. 1999, 293, 1121.
12. Szilagyi, A.; Zavodsky, P. Struct. Fold. Des. 2000, 8, 493.
13. Zhou, H.-X. Biophys. J. 2002, 83, 3126.
14. (a) Guzman-Casado, M.; Parody-Morreale, A.; Robic, S.; Marqusee, S.; Sanchez-Ruiz, J. M. J. Mol. Biol. 2003, 329, 731.
15. (b) Robic, S.; Guzman-Casado, M.; Sanchez-Ruiz, J. M.; Marqusee, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 11345.
16. (a) Privalov, P. L.; Makhatadze, G. I. J. Mol. Biol. 1990, 213, 385.
17. (b) Makhatadze, G. I.; Privalov, P. L. Adv. Protein Chem. 1995, 47, 307.
18. Stone, M. J. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 379.
19. Jaenicke, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2962.
20. Fitter, J.; Heberle, J. Biophys. J. 2000, 79, 1629.
21. (a) Grottesi, A.; Ceruso, M.-A.; Colosimo, A.; Di Nola, A. Proteins: Struct, Funct., Gen. 2002, 46, 287.
22. (b) Lazaridis, T.; Lee, I.; Karplus, M. Protein Sci. 1997, 6, 2589.
23. Wintrode, P. L.; Zhang, D.; Vaidehi, N.; Arnold, F. H.; Goddard, W. A., III J. Mol. Biol. 2003, 745.
24. Hernandez, G., Jr.; Adams, M. W. W.; LeMaster, D. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 3166.
25. Zhang, X.; Meining, W.; Fischer, M.; Bacher, A.; Ladenstein, R. J. Mol. Biol. 2001, 306, 1099.
26. (a) Hummer, G.; Garde, S.; García, A. E.; Paulaitis, M. E.; Pratt, L. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 1552.
27. (b) Careri, G.; Giansanti, A.; Rupley, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 6810-6814.
28. Melchionna, S.; Briganti, G.; Londei, P.; Cammarano, P. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 158101.
29. Melchionna, S.; Sinibaldi, R.; Briganti, G. Biophys. J. 2006, 90, 4204.
30. Šanderová, H.; Hulková, M.; Malon, P.; Kepková, M.; Jonák, J. Protein Sci. 2004, 13, 89.
31. Nock, S.; Grillenbeck, N.; Ahmadian, M. R.; Ribeiro, S.; Kreutzer, R.; Sprinzl, M. Eur. J. Biochem. 1995, 234, 132.
32. Bocchini, V.; Adinolfi, B. S.; Arcari, P.; Arcucci, A.; Dello, A.; Russo; De Vendittis, E.; Ianniciello, G.; Masullo, M.; Raimo, G. Biochimie 1998, 80, 895.
33. Melchionna, S.; Cozzini, S. The DLPROTEIN User Manual; University of Rome: Rome, Italy, 2001.
34. MacKerelld, A., Jr.; Bashford, D.; Bellot, M.; Dunbrack, R., Jr.; Evanseck, J.; Field, M.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; McCarthy, D. J.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D.; Prodhom, B.; III, W. R.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem B 1998, 102, 3586-3616.
35. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
36. Marti-Renom, M. A.; Stuart, A. C.; Fiser, A.; Sanchez, R.; Melo, F.; Sali, A. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2000, 29, 291.
37. Söding, J.; Biegert, A.; Lupas, A. N. Nucleic Acids Res. 2005, 33, W244-W248.
38. Andersen, G. R.; Pedersen, L.; Valente, L.; Chatterjee, I.; Kinzy, T. G.; Kjeldgaard, M.; Nyborg, J. Mol. Cell 2000, 6, 1261.
39. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
40. (a) Melchionna, S.; Ciccotti, G.; Holian, B. L. Mol. Phys. 1993, 78, 533-541.
41. (b) Melchionna, S. Phys. Rev. E 2000, 61, 6165-6170.
42. Frishman, D.; Argos, P. Proteins 1995, 23, 566-579.
43. Kyte, J.; Doolittle, R. F. J. Mol. Biol. 1982, 157, 105-32.
44. Vitagliano, L.; Masullo, M.; Sica, F.; Zagari, A.; Bocchini, V. EMBO J. 2001, 20, 5305-5311.
45. (a) Smolin, N.; Oleinikova, A.; Brovchencko, I.; Geiger, A.; Winter, R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10995.
46. (b) Oleinikova, A.; Brovchenko, I.; Smolin, N.; Krukau, A.; Geiger, A.; Winter, R. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 247802.
47. Pizzitutti, F.; Marchi, M.; Sterpone, F.; Rossky, P. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7584.
48. Tarek, M.; Tobias, D. J. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 131101.
49. (a) Dadarlat, V. M.; Post, C. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 14778.
50. (b) Phelps, D. K.; Post, C. B. J. Mol. Biol. 1995, 254, 544.
51. Lopez, C.; Darst, R. K.; Rossky, P. J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5961.