Ultrafast structural dynamics of biomolecules examined by multiple-mode 2D IR spectroscopy: Anharmonically coupled motions are in harmony

ChemPhysChem

Volumn 10, Issue 13, 2009, Pages 2242-2250

  Wang, Jianping ^a   Cai, Kaicong ^a,b   Ma, Xiaoyan ^a,b  

^a INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

Ab initio calculations; Biomolecules; Ir spectroscopy; Molecular dynamics; Quantum chemistry

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BIOINFORMATICS; CALCULATIONS; COUPLINGS; INFRARED SPECTROSCOPY; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES; QUANTUM CHEMISTRY; SPACECRAFT INSTRUMENTS; STRUCTURAL DYNAMICS;

AB INITIO CALCULATIONS; FREQUENCY DISTRIBUTIONS; INSTANTANEOUS NORMAL MODES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; QUANTUM CHEMICAL COMPUTATIONS; TRANSITION FREQUENCIES; TWO-DIMENSIONAL INFRARED (2D IR); VIBRATIONAL INTERACTIONS;

BIOMOLECULES;

EID: 69949189566     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200900301     Document Type: Article

References (45)

1. H.J.C. Berendsen, S. Hayward, Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 165169.
2. D. Kern, E. R. P. Zulderweg, Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13, 748-757.
3. S. A. Adcock, J. A. McCammon, Chem. Rev. 2006, 106, 1589-1615.
4. R. Ishima, D. A. Torchia, Nat. Struct Biol. 2000, 7, 740-743.
5. K. Lindorff-Larsen, R. B. Best, M. A. DePristo, C. M. Dobson, M. Vendruscolo, Nature 2005, 433, 128-132.
6. C. Kolano, J. Helbing, M. Kozinski, W. Sander, P. Hamm, Nature 2006, 444, 469-472.
7. Y. S. Kim, R. M. Hochstrasser, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 1118511190.
8. J. Zheng, K. Kwak, J. Asbury, X. Chen, I. R. Piletic, M. D. Fayer, Science 2005, 309, 1338-1343.
9. P. Hamm, M. Lim, R. M. Hochstrasser, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 61236138.
10. M. C. Asplund, M. T. Zannl, R. M. Hochstrasser, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 8219-8224.
11. M. T. Zannl, S. Gnanakaran, J. Stenger, R. M. Hochstrasser, J. Phys. Chem. S 2001, 105, 6520-6535.
12. P. Mukherjee, A. T. Krummel, E. C. Fulmer, I. Kass, I. T. Arkin, M. T. Zanni, J. Chem. Phys. 2004, 120, 10215-10224.
13. J. Wang, J. Chen, R. M. Hochstrasser, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 75457555.
14. V. Botan, E. H. G. Backus, R. Pfister, A. Moretto, M. Crisma, C. Toniolo, P. H. Nguyen, G. Stock, P. Hamm, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 12749-12754.
15. J.-H. Choi, H. Lee, K.-K. Lee, S. Hahn, M. Cho, J. Chem. Phys. 2007, 126, 045102-045114.
16. L. P. DeFlores, A. Tokmakoff, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16520-16521.
17. A. W. Smith, A. Tokmakoff, Angew. Chem. 2007, 119, 8130-8133;
18. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7984-7987.
19. N. H. Ge, M. T. Zanni, R. M. Hochstrasser, J. Phys. Chem. A 2002, 106, 962-972.
20. J. Wang, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9193-9196.
21. J. Wang, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4790-4800.
22. V. Barone, J. Chem. Phys. 2005, 122, 014108/014101-014110.
23. J. Wang, R. M. Hochstrasser, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3798-3807.
24. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. T. Vreven, K. N. Kudln, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Camml, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, A. G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaroml, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.05, Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA, 2003.
25. M. Kuttel, J. W. Brady, K. J. Naidoo, J. Comput. Chem. 2002, 23, 12361243.
26. A. D. J. MacKerell, D. Bashford, M. Bellott, R. L Dunbrack, J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnlr, K. Kuczera, F. T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher, B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stote, J. Straub, M. Watanabe, J. Wiorkiewi cz-Kuczera, D. Yin, M. Karplus, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616.
27. S. E. Feller, A. D. J. MacKerell, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7510-7515.
28. N. Foloppe, A. D. J. MacKerell, J. Comput. Chem. 2000, 21, 86-104.
29. J. C. Phillips, R. Braun, W. Wang, J. Gumbart, E. Tajkhorshid, E. Villa, C. Chipot, R. D. Skeel, L. Kal, K. Schulten, J. Comput. Chem. 2005, 26, 1781-1802.
30. C. Fang, J. Wang, Y. S. Kim, A. K. Charnley, W. Barber-Armstrong, A. B. Smith III, S. M. Decatur, R. M. Hochstrasser, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10415-10427.
31. J. Wang, R. M. Hochstrasser, Chem. Phys. 2004, 297, 195-219.
32. P. Hamm, M. Lim, W. F. DeGrado, R. M. Hochstrasser, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 2036-2041.
33. I.V. Rubtsov, J. Wang, R. M. Hochstrasser, J. Chem. Phys. 2003, 118, 7733-7736.
34. T. Hayashi, S. Mukamel, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 11032-11046.
35. H. S. Chung, M. Khalil, A. W. Smith, Z. Ganim, A. Tokmakoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 612-617.
36. P. Mukherjee, I. Kass, I.T. Arkin, M. T. Zanni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 3528-3533.
37. R. M. Hochstrasser, Adv. Chem. Phys. 2006, 132, 1-56.
38. J. Wang, W. Zhuang, S. Mukamel, R. Hochstrasser, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5930-5937.
39. T. Keyes, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2921-2930.
40. K. Cai, J. Wang, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1681-1692.
41. S. Gnanakaran, R. M. Hochstrasser, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12886-12898.
42. S. Krimm, J. Bandekar, Adv. Protein Chem. 1986, 38,181-364.
43. C. Scheurer, A. Piryatinski, S. Mukamel, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3114-3124.
44. S. Ham, S. Hahn, C. Lee, T. K. Kim, K. Kwak, M. Cho, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 9333-9345.
45. Y. S. Lin, J. M. Shorb, P. Mukherjee, M. T. Zanni, J. L. Skinner, J. Phys. Chem. B 2009, 113, 592-602.