Determination of the structure form of the fourth ligand of zinc in acutolysin a using combined quantum mechanical and molecular mechanical simulation

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 8, 2009, Pages 2477-2485

  Wu, Emilia L ^a,b,c   Wong, Kin Yiu ^a,b   Zhang, Xin ^a,b   Han, Keli ^a,b,c   Gao, Jiali ^a,b  

^a DALIAN INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS   (China)

^b UNIVERSITY OF MINNESOTA   (United States)

^c INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMS; IONS; LIGANDS; MOLECULES; OXYGEN; THREE DIMENSIONAL; ZINC;

ACTIVE SITES; BOUND WATERS; CATALYTIC DOMAINS; CATALYTIC MECHANISMS; HYDROXIDE ANIONS; HYDROXIDE IONS; METALLOPROTEINASE; MOLECULAR MECHANICAL SIMULATIONS; MOLECULAR MECHANICALS; NITROGEN ATOMS; OXYGEN ATOMS; PH DEPENDENCES; QUANTUM MECHANICALS; QUANTUM-MECHANICAL CALCULATIONS; SNAKE VENOMS; STRUCTURAL DETAILS; THEORETICAL RESULTS; WATER MOLECULES; X-RAY CRYSTAL STRUCTURES; ZINC IONS;

CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE;

EID: 65249134433     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp808182y     Document Type: Article

References (62)

1. Parkin, G. Chem. ReV. 2004, 104, 699.
2. Auld, D. S. Zinc catalysis in metalloproteases. In Metal Sites in Proteins and Models; Springer: New York, 1997; Vol. 89; p 29.
3. Coleman, J. E. Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 222.
4. Lipscomb, W. N.; Strater, N. Chem. ReV. 1996, 96, 2375.
5. Turner, A. J. Biochem. Soc. Trans. 2003, 31, 723.
6. Vallee, B. L.; Auld, D. S. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 543.
7. Vallee, B. L.; Auld, D. S. Biochemistry 1993, 32, 6493.
8. Vallee, B. L.; Auld, D. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 2715.
9. Vallee, B. L.; Falchuk, K. H. Physiol. ReV. 1993, 73, 79.
10. Dudev, T.; Lim, C. Chem. ReV. 2003, 103, 773.
11. Zhan, C. G.; de Souza, O. N.; Rittenhouse, R.; Ornstein, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7279.
12. Gong, W. M.; Zhu, X. Y.; Liu, S. J.; Teng, M. K.; Niu, L. W. J. Mol. Biol. 1998, 283, 657.
13. Watanabe, L.; Shannon, J. D.; Valente, R. H.; Rucavado, A.; Alape- Giron, A.; Kamiguti, A. S.; Theakston, R. D. G.; Fox, J. W.; Gutierrez, J. M.; Arni, R. K. Protein Sci. 2003, 12, 2273.
14. Bjarnason, J. B.; Fox, J. W. Pharmacol. Ther. 1994, 62, 325.
15. Hati, R.; Mitra, P.; Sarker, S.; Bhattacharyya, K. K. Crit. ReV. Toxicol. 1999, 29, 1.
16. Kamiguti, A. S.; Hay, C. R. M.; Theakston, R. D. G.; Zuzel, M. Toxicon 1996, 34, 627.
17. Ownby, C. L. Locally-acting agents: Myotoxins, hemorrhagic toxins and dermonecrotic factors. Handbook of toxinology; Shier, W. T., Mebs, D., Eds.;Marcel Dekker: New York, 1990; p 601.
18. Gutierrez, J. M.; Rucavado, A. Biochimie 2000, 82, 841.
19. Liu, Q. D.; Xu, W. H.; Cheng, X.; Liu, J. Acta Biochim. Biophys. Sin. 2000, 32, 425.
20. Gutierrez, J. M.; Rucavado, A.; Escalante, T.; Diaz, C. Toxicon 2005, 45, 997.
21. Zhang, D. C.; Botos, I.; Gomisruth, F. X.; Doll, R.; Blood, C.; Njoroge, F. G.; Fox, J. W.; Bode, W.; Meyer, E. F. Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 1994, 91, 8447.
22. Hoops, S. C.; Anderson, K. W.; Merz, K. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8262.
23. Monard, G.; Merz, K. M. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 904.
24. Rappe, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A.; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024.
25. Stote, R. H.; Karplus, M. Proteins-Struct. Funct. Genet. 1995, 23, 12.
26. Nam, K.; Prat-Resina, X.; Garcia-Viloca, M.; Devi-Kesavan, L. S.; Gao, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1369.
27. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33.
28. Amara, P.; Field, M. J. In Computational Molecular Biology; Leszczynski, J., Ed.; Elsevier:Amsterdam, 1999; p 1.
29. Field, M. J.; Bash, P. A.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1990, 11, 700.
30. Gao, J. In ReViews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B., Boyd, D. B., Eds.;VCH:New York, 1995; Vol. 7; p 119.
31. Gao, J.; Truhlar, D. G. Annu. ReV. Phys. Chem. 2002, 53, 467.
32. 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.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
33. Freindorf, M.; Gao, J. J. Comput. Chem. 1996, 17, 386.
34. Gao, J. Computation of Intermolecular Interactions with a Combined Quantum-Mechanical and Classical Approach. In Modeling the Hydrogen Bond; American Chemical Society: Washington, DC, 1994; ACS Symposium Series No. 569; p 8.
35. Stewart, J. J. P. J. Comput. Chem. 1989, 10, 209.
36. Alhambra, C.; Corchado, J.; Sanchez, M. L.; Garcia-Viloca, M.; Gao, J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11326.
37. Alhambra, C.; Gao, J.; Corchado, J. C.; Villa, J.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2253.
38. Bash, P. A.; Field, M. J.; Davenport, R. C.; Petsko, G. A.; Ringe, D.; Karplus, M. Biochemistry 1991, 30, 5826.
39. Devi-Kesavan, L. S.; Gao, J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1532.
40. Liu, H. Y.; MullerPlathe, F.; vanGunsteren, W. F. J. Mol. Biol. 1996, 261, 454.
41. Truhlar, D. G.; Gao, J.; Alhambra, C.; Garcia-Viloca, M.; Corchado, J.; Sanchez, M. L.; Villa, J. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 341.
42. Wu, R. B.; Xie, H. J.; Cao, Z. X.; Mo, Y. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7022.
43. Gao, J.; Amara, P.; Alhambra, C.; Field, M. J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 4714.
44. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
45. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
46. Hockney, R. W. Methods Comput. Phys. 1970, 9, 136.
47. Andersen, H. C. J. Chem. Phys. 1980, 72, 2384.
48. Hoover, W. G. Phys. ReV. A 1985, 31, 1695.
49. Nose', S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511.
50. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
51. Frisch, M. J.; 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.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; 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; ReVision B.05; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
52. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
53. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. ReV. B 1988, 37, 785.
54. Dudev, T.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11146.
55. Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4446.
56. Dudev, T.; Lin, Y. L.; Dudev, M.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3168.
57. Koca, J.; Zhan, C. G.; Rittenhouse, R. C.; Ornstein, R. L. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 817.
58. Bergquist, C.; Fillebeen, T.; Morlok, M. M.; Parkin, G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6189.
59. Xu, X.; Wang, C.; Liu, J.; Lu, Z. Toxicon 1981, 19, 633-644.
60. Zhu, X. Y.; Zhu, Z. L.; Gong, W. M.; Teng, M. K.; Niu, L. W. Acta Biochim. Biophys. Sin. 1997, 29, 163.
61. Zhan, C. G.; Zheng, F. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2835.
62. Zheng, F.; Zhan, C. G.; Ornstein, R. L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 717.