Structure of the alanine hydration shell as probed by NMR chemical shifts and indirect spin-spin coupling

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 44, 2009, Pages 14698-14707

  Dračínský, Martin ^a   Kaminský, Jakub ^a   Bouř, Petr ^a  

^a INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINES; AMINO ACIDS; ANGULAR DISTRIBUTION; CHEMICAL SHIFT; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DYES; HYDRATION; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; ORGANIC ACIDS; QUANTUM THEORY; SIMULATORS; SOLVENTS; VIBRATIONS (MECHANICAL);

CLASSICAL MOLECULAR DYNAMICS; EXPERIMENTAL PARAMETERS; EXPLICIT SOLVENTS; HARMONIC APPROXIMATION; HYDRATION SHELL; INDIRECT SPIN-SPIN COUPLING; ISOTOPICALLY LABELED; NMR CHEMICAL SHIFTS; NMR SPECTROSCOPY; QUANTUM MECHANICAL; QUANTUM SIMULATIONS; SIMILAR DEGREE; SOLVENT MODEL; SPIN-SPIN COUPLING CONSTANTS; WATER MOLECULE;

SPIN DYNAMICS;

EID: 72449207131     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9034198     Document Type: Article

References (71)

1. Chaplin, M. F. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2006, 7, 861.
2. Zhang, L.; Wang, L.; Kao, Y. T.; Qiu, W.; Yang, Y.; Okobiah, O.; Zhong, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 18461.
3. Chaplin, M. http://www.lsbu.ac.uk/water/index.html.
4. Jarrold, M. F. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 360.
5. Fye, J. L.; Woenckhaus, J.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1327.
6. Kapitán, J.; Baumruk, V.; Kopecký, V., Jr.; Pohl, R.; Bouř, P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13451.
7. Bouř, P.; Buděšínský, M.; Špirko, V.; Kapitán, J.; Šebestík, J.; Sychrovský, V. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17079.
8. Timasheff, S. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 9721.
9. Fischer, W. B.; Sonar, S.; Marti, T.; Khorana, H. G.; Rothschild, K. J. Biochemistry 1994, 33, 12757.
10. Oleinikova, A.; Sasisanker, P.; Weingärtner, H. J. Chem. Phys. B 2004, 108, 8467.
11. Gruebele, M.; Leitner, D. M.; Havenith, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 20749.
12. Summerer, D.; Chen, S.; Wu, N.; Deiters, A.; Chin, J. W.; Schultz, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 9785.
13. De Jongh, H. H. J.; Goormaghtigh, E.; Ruysschaert, J. M. Biochemistry 1997, 36, 13603.
14. Bouř, P.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23687.
15. Šebek, J.; Kejík, Z.; Bouř, P. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4702.
16. Evans, J. N. S. Biomolecular NMR Spectroscopy; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1995.
17. Kaupp, M.; Bühl, M.; Malkin, V. G. Calculation of NMR and EPR Parameters: Theory and Applications; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2004.
18. Otting, G.; Liepinsh, E. Acc. Chem. Res. 1995, 28, 171.
19. Sychrovský, V.; Buděšínský, M.; Benda, L.;Š pirko, V.; Vokáčová, Z.; Š ebestík, J.; Bouř, P. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 1796.
20. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55.
21. Liang, T.; Walsh, T. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4410.
22. Casabianca, L. B.; Dios, A. C. J. Chem. Phys. 2008, 128, 052201.
23. Pople, J. A.; Krishnan, R.; Schlegel, H. B.; Binkley, J. S. Int. J. Quantum Chem. Symp. 1979, 13, 225.
24. Wolinski, K.; Hilton, J. F.; Pulay, P. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8251.
25. Ditchfield, R. Mol. Phys. 1974, 27, 789.
26. Sychrovský, V.; Gräfenstein, J.; Cremer, D. J. Chem. Phys. 2000, 113, 3530.
27. Helgaker, T.; Watson, M.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9402.
28. Woodford, J. N.; Harbison, G. S. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 1464.
29. Ruud, K.; Åstrand, P. O.; Taylor, P. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4826.
30. Choi, J. H.; Kim, J. S.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 174903.
31. Bouř, P.; Michalík, D.; Kapitán, J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 144501.
32. Xu, X. P.; Case, D. A. J. Biomol. NMR 2001, 21, 321.
33. Van Nuland, N. A. J.; Forge, V.; Balbach, J.; Dobson, C. M. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 773.
34. Banci, L.; Berners-Price, S. J.; Bertini, I.; Clementi, V.; Luchinat, C.; Spyroulias, G. A.; Turano, P. Mol. Phys. 1998, 95, 797.
35. Wüthrich, K. NMR of Proteins and Nucleic Acids; Wiley: New York, 1986.
36. Mooren, M. M. W.; Wijmenga, S. S.; van der Marel, G. A.; van Boom, J. H.; Hilbers, C. W. Nucleic Acids Res. 1994, 22, 2658.
37. Cloran, F.; Carmichael, I.; Serianni, A. S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 396.
38. Callm, C. S.; Gadikota, R. R.; Lowary, T. L. J. Org. Chem. 2001, 66, 4549.
39. Perere, S. A.; Bartlett, R. J. Magn. Reson. Chem. 2001, 39, S183.
40. Haasnoot, C. A. G.; DeLeeuw, F. A. A. M.; DeLeeuw, H. P. M.; Altona, C. Biopolymers 1981, 20, 1211.
41. HyperChem 8.0.3; Hypercube, Inc.: Gainesville, FL, 2007.
42. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 230.
43. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049.
44. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
45. CPMD Version 3.11.; IBM Corp., MPI für Festkörperforschung: Stuttgart, Germany, 2006; http://www.cpmd.org.
46. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
47. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1990, 41, 7892.
48. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695.
49. Ren, P.; Ponder, W. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5933.
50. Ponder, J. W. Tinker, Software Tools for Molecular Design; 3.8 ed.; Washington University School of Medicine: Saint Louis, MI, 2000.
51. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; 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.; Bakken, V.; 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 C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
52. Diem, M.; Roberts, G. M.; Lee, O.; Barlow, O. Appl. Spectrosc. 1988, 42, 20.
53. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
54. Mennucci, B.; Cancès, E.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10506.
55. Marchi, M.; Sterpone, F.; Ceccarelli, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6787.
56. Asher, J. R.; Doltsinis, N. L.; Kaupp, M. Magn. Reson. Chem. 2005, 43, S237.
57. Denisov, V. P.; Halle, B. J. Mol. Biol. 1995, 245, 698.
58. Laidig, K. E.; Daggett, V. Folding Des. 1996, 1, 335.
59. Merzel, F.; Smith, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 5378.
60. Garcia, A. E.; Hummer, G.; Soumpasis, D. M. Proteins 1997, 27, 471.
61. Kapitán, J.; Baumruk, V.; Kopecký, V., Jr.; Bouř, P. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4689.
62. Vila, J. A.; Baldoni, H. A.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 2009, 30, 884.
63. Š ebek, J.; Gyurscik, B.;Š ebestík, J.; Kejík, Z.; Bernárová, L.; Bouř, P. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2750.
64. Bouř, P.; Buděšínský, M. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2836.
65. Jaszunski, M.; Ruud, K.; Helgaker, T. Mol. Phys. 2003, 101, 1997.
66. Bouř, P.; Raich, I.; Kaminský, J.; Hrabal, R.;C̀ejka, J.; Sychrovský, V. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6365.
67. Dračínský, M.; Kaminský, J.; Bouř, P. J. Phys. Chem. 2009, 130, 094106.
68. Ruud, K.; Åstrand, P. O.; Taylor, P. R. J. Chem. Phys. 2000, 112, 2668.
69. Kongsted, J.; Nielsen, C. B.; Mikkelsen, K. V.; Christiansen, O.; Ruud, K. J. Chem. Phys. 2007, 126, 034510.
70. Aidas, K.; Møgelhøj, A.; Kjær, H.; Nielsen, C. B.; Mikkelsen, K. V.; Ruud, K.; Christiansen, O.; Kongsted, J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4199.
71. Helgaker, T.; Jaszunski, M.; Ruud, K. Chem. Rev. 1999, 99, 293.