Calculation of protein-ligand interaction energies by a fragmentation approach combining high-level quantum chemistry with classical many-body effects

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 32, 2009, Pages 11085-11094

  Söderhjelm, Pär ^a   Aquilante, Francesco ^b   Ryde, Ulf ^a  

^a LUND UNIVERSITY   (Sweden)

^b UNIVERSITY OF GENEVA   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTROSTATICS; LIGANDS; MOLECULAR MECHANICS;

BOUND LIGANDS; ELECTROSTATIC INTERACTIONS; FORCE FIELDS; INTERACTION ENERGIES; LENNARD JONES; MANY-BODY EFFECT; MULTIPOLES; POLARIZABILITIES; PROTEIN-LIGAND INTERACTIONS; QUADRUPOLES; QUANTUM MECHANICAL; RELATIVE ERRORS; SPEED-UPS;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 68649091295     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp810551h     Document Type: Article

References (55)

1. Söderhjelm, P.; Ryde, U. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 617.
2. Huang, N.; Kalyanaraman, C.; Bernacki, K.; Jacobson, M. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 5166.
3. Gilson, M. K.; Zhou, H.-X. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2007, 36, 21.
4. Warshel, A.; Kato, M.; Pisliakov, A. V. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 2034.
5. Geerke, D. P.; van Gunsteren, W. F. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6425.
6. Gordon, M. S.; Freitag, M. A.; Bandyopadhyay, P.; Jensen, J. H.; Kairys, V.; Stevens, W. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 293.
7. Gresh, N.; Piquemal, J.-P.; Krauss, M. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1113.
8. Antony, J.; Piquemal, J.-P.; Gresh, N. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1131.
9. Roux, C.; Gresh, N.; Perera, L. E.; Piquemal, J.-P.; Salmon, L. J. J. Comput. Chem. 2007, 28, 938.
10. Gresh, N.; Cisneros, G. A.; Darden, T. A.; Piquemal, J.-P. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1960.
11. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1497.
12. Jiao, D.; Golubkov, P. A.; Darden, T. A.; Ren, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 6290.
13. Kaminski, G. A.; Stern, H. A.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 621.
14. Maple, J. R.; Cao, Y.; Damm, W.; Halgren, T. A.; Kaminski, G. A.; Zhang, L. Y.; Friesner, R. A. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 694.
15. Piquemal, J.-P.; Chevreau, H.; Gresh, N. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 824.
16. Piquemal, J.-P.; Cisneros, G. A.; Reinhardt, P.; Gresh, N.; Darden, T. A. J. Chem. Phys. 2006, 124, 104101.
17. Jensen, J.; Gordon, M. S. Mol. Phys. 1996, 89, 1313.
18. Adamovic, I.; Gordon, M. S. Mol. Phys. 2005, 103, 379.
19. Brdarski, S.; Karlström, G. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 8182.
20. Jeziorski, B.; Moszynski, R.; Szalewicz, K. Chem. Rev. 1994, 94, 1887.
21. Cho, A. E.; Guallar, V.; Berne, B. J.; Friesner, R. J. Comput. Chem. 2005, 26, 915.
22. Gräter, F.; Schwarzl, S. M.; Dejaegere, A.; Fischer, S.; Smith, J. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10474.
23. Khandelwal, A.; Lukacova, V.; Comez, D.; Kroll, D. M.; Raha, S.; Balaz, S. J. Med. Chem. 2005, 48, 5437.
24. Yang, W. Phys. Rev. Lett. 1991, 66, 1438.
25. Raha, K.; Merz, K. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1020.
26. Kitaura, K.; Ikeo, E.; Asada, T.; Nakano, T.; Uebayasi, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 313, 701.
27. Fukuzawa, K.; Mochizuki, Y.; Tanaka, S.; Kitaura, K.; Nakano, T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16102.
28. Nakanishi, I.; Fedorov, D. G.; Kitaura, K. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2007, 68, 145.
29. Fedorov, D. G.; Kitaura, K. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6904.
30. Zhang, D. W.; Zhang, J. Z. H. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3599.
31. Zhang, D. W.; Xiang, Y.; Gao, M.; Zhang, J. Z. H. J. Chem. Phys. 2004, 120, 1145.
32. Zhang, D. W.; Xiang, Y.; Zhang, J. Z. H. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12039.
33. Bettens, R. P. A.; Lee, A. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8777.
34. Bettens, R. P. A.; Lee, A. M. Chem. Phys. Lett. 2007, 449, 341.
35. Kollman, P. A.; Massova, I.; Reyes, C.; Kuhn, B.; Huo, S.; Chong, L.; Lee, M.; Lee, T.; Duan, Y.; Wang, W.; Donini, O.; Cieplak, P.; Srinivasan, J.; Case, D. A.; Cheatham, T. E. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 889.
36. Dahlke, E. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 46.
37. Cornell, W.; Cieplak, P.; Bayly, C.; Gould, I.; Merz, K. M.; Ferguson, D.; Spellmeyer, D.; Fox, T.; Caldwell, J.; Kollman, P. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179.
38. Weis, A.; Katebzadeh, K.; Söderhjelm, P.; Nilsson, I.; Ryde, U. J. Med. Chem. 2006, 49, 6596.
39. Pugliese, L.; Coda, A.; Malcovati, M.; Bolognesi, M. J. Mol. Biol. 1993, 231, 698.
40. Gagliardi, L.; Lindh, R.; Karlström, G. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4494.
41. Karlström, G.; Lindh, R.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O.; Ryde, U.; Veryazov, V.; Widmark, P.-O.; Cossi, M.; Schimmelpfennig, B.; Neogrady, P.; Seijo, L. Comput. Mater. Sci. 2003, 28, 222.
42. MOLCAS 7, University of Lund, Sweden, 2007. See http://www.teokem.lu.se/molcas.
43. Trucks, G. W.; Salter, E. A.; Sosa, C.; Bartlett, R. J. Chem. Phys. Lett. 1988, 147, 359.
44. Werner, H.-J.; Knowles, P. J.; Lindh, R.; Manby, F. R.; Schütz, M.; Celani, P.; Korona, T.; Rauhut, G.; Amos, R. D.; Bernhardsson, A.; Berning, A.; Cooper, D. L.; Deegan, M. J. O.; Dobbyn, A. J.; Eckert, F.; Hampel, C.; Hetzer, G.; Lloyd, A. W.; McNicholas, S. J.; Meyer, W.; Mura, M. E.; Nicklass, A.; Palmieri, P.; Pitzer, R.; Schumann, U.; Stoll, H.; Stone, A. J.; Tarroni, R.; Thorsteinsson, T. MOLPRO, version 2006.1, a package of ab initio programs, 2006. See http://www.molpro.net.
45. Beebe, N. H. F.; Linderberg, J. Int. J. Quantum Chem. 1977, 7, 683.
46. Koch, H.; Sánchez de Merás, A.; Pedersen, T. B. J. Chem. Phys. 2003, 118, 9481.
47. Aquilante, F.; Pedersen, T. B.; Lindh, R. J. Chem. Phys. 2007, 126, 194106.
48. Aquilante, F.; Pedersen, T. B. Chem. Phys. Lett. 2007, 449, 354.
49. Aquilante, F.; Malmqvist, P.-Å.; Pedersen, T. B.; Ghosh, A.; Roos, B. O. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 694.
50. Cieplak, P.; Caldwell, J.; Kollman, P. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1048.
51. Straatsma, T.; McCammon, J. Mol. Simul. 1990, 5, 181.
52. Söderhjelm, P.; Ryde, U. J. Comput. Chem. 2009, 30, 750.
53. Halkier, A.; Klopper, W.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Taylor, P. R. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9157.
54. Jurecka, P.; Sponer, J.; Cerny, J.; Hobza, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1985.
55. Riley, K. E.; Hobza, P. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 8257.