Gas-phase geometry optimization of biological molecules as a reasonable alternative to a continuum environment description: Fact, myth, or fiction?

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 113, Issue 52, 2009, Pages 14231-14236

  Sousa, Sérgio Filipe ^a   Fernandes, Pedro Alexandrino ^a   Ramos, Maria Joao ^a  

^a UNIVERSITY OF PORTO   (Portugal)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACID RESIDUES; BIOLOGICAL MODELS; BIOLOGICAL MOLECULE; BOND LENGTHS AND ANGLES; CHARGED AMINO ACIDS; DATA SETS; DIELECTRIC CONSTANTS; FIRST-PRINCIPLES; GAS-PHASE GEOMETRY; GASPHASE; IN-VACUUM; NATURAL AMINO ACIDS; OPTIMIZED GEOMETRIES; POLARIZABLE CONTINUUM MODEL; PROTONATION STATE; SINGLE-POINT ENERGY; SURROUNDING ENVIRONMENT;

AMINO ACIDS; BIOMOLECULES; BOND STRENGTH (CHEMICAL); CONTINUUM MECHANICS; ENZYMES; GASES; GEOMETRY; MOLECULES; ORGANIC ACIDS; PERMITTIVITY; PULSE CODE MODULATION;

OPTIMIZATION;

AMINO ACID; ENZYME; PROTON; SOLVENT;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; GAS; METABOLISM; QUANTUM THEORY;

AMINO ACIDS; COMPUTER SIMULATION; ENZYMES; GASES; MODELS, CHEMICAL; PROTONS; QUANTUM THEORY; SOLVENTS;

EID: 73949129042     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp902213t     Document Type: Article

References (58)

1. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Chem. Rev. 1999, 99, 2161.
2. Tomasi, J.; Mennucci, B.; Cammi, R. Chem. Rev. 2005, 105, 2999.
3. Bashford, D.; Case, D. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 129.
4. Kollman, P. A.; Massova, I.; Reyes, C.; Kuhn, B.; Huo, S. H.; 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.
5. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 760.
6. Tomasi, J. Theor. Chem. Acc. 2004, 112, 184.
7. Orozco, M.; Luque, F. J. Chem. Rev. 2000, 100, 4187.
8. Tomasi, J.; Persico, M. Chem. Rev. 1994, 94, 2027.
9. Himo, F. Theor. Chem. Acc. 2006, 116, 232.
10. Leopoldini, M.; Marino, T.; Michelini, M. D.; Rivalta, I.; Russo, N.; Sicilia, E.; Toscano, M. Theor. Chem. Acc. 2007, 117, 765.
11. Ramos, M. J.; Fernandes, P. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 689.
12. Leopoldini, M.; Chiodo, S. G.; Toscano, M.; Russo, N. Chemistry 2008, 14, 8674.
13. Hopmann, K. H.; Himo, F. J. Chem. Theor. Comput. 2008, 4, 1129.
14. Siegbahn, P. E. M.; Tye, J. W.; Hall, M. B. Chem. Rev. 2007, 107, 4414.
15. Borowski, T.; Blgomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. Chemistry 2008, 14, 2264.
16. Calvaresi, M.; Garavefli, M.; Bottoni, A. Proteins 2008, 73, 527.
17. Sharma, S.; Rauk, A.; Juffer, A. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9708.
18. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. J. Comput. Chem. 2007, 28, 1160.
19. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. Proteins 2007, 66, 205.
20. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J Biophys. J. 2005, 88, 483.
21. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2005, 729, 125.
22. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. Chemistry 2009, 15, 4243.
23. Liao, R. Z.; Yu, J. G.; Raushel, F. M.; Himo, F. Chemistry 2008, 14, 4287.
24. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1378.
25. Tamames, B.; Sousa, S. F.; Tamames, J.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. Proteins 2007, 69, 466.
26. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; 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.; Hratchin, 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.; Malik, 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-Lahan, 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.
27. Barone, V.; Cossi, M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1995.
28. Cossi, M.; Rega, N.; Scalmani, G.; Barone, V. J. Comput. Chem. 2003, 24, 669.
29. Cances, E.; Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 3032.
30. Mennucci, B.; Tomasi, J. J. Chem. Phys. 1997, 106, 5151.
31. Tomasi, J.; Mennucci, B.; Cances, E. J. Mol. Struct: THEOCHEM 1999, 464, 211.
32. Foresman, J. B.; Keith, T. A.; Wiberg, K. B.; Snoonian, J.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16098.
33. Sousa, S. F.; Fernandes, P. A.; Ramos, M. J. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 10439.
34. Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Babcock, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8812.
35. Siegbahn, P. E. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8417.
36. Siegbahn, P. E. M.; Eriksson, L. A.; Himo, F.; Pavlov, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10622.
37. Allen, F. H. Acta Crystallogr., Sect. B 2002, 58, 380.
38. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535.
39. Destro, R.; Marsh, R. E.; Bianchi, R. J. Phys. Chem. 1988, 92, 966.
40. Petrosyan, A. M.; Karapetyan, H. A.; Sukiasyan, R. P.; Aghajanyan, A. E.; Morgunov, V. G.; Kravchenko, E. A.; Bush, A. A. J. Mol. Struct. 2005, 752, 144.
41. Pasternak, R. A.; Katz, L.; Corey, R. B. Acta Crystallogr. 1954, 7, 225.
42. Flaig, R.; Koritsanszky, T.; Zobel, D.; Luger, P. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2227.
43. Kerr, K. A.; Ashmore, J. P. Acta Crystallogr., Sect. B 1973, 29, 2124.
44. Lehmann, M. S.; Nunes, A. C. Acta Crystallogr., Sect. B 1980, 36, 1621.
45. Wagner, A.; Luger, P. J. Mol. Struct. 2001, 595, 39.
46. Destro, R.; Roversi, P.; Barzaghi, M.; Marsh, R. E. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1047.
47. Coppens, P.; Abramov, Y.; Carducci, M.; Korjov, B.; Novozhilova, I. Alhambra, C. Pressprich, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121 2585.
48. Gorbitz, C. H. New J. Chem. 2003, 27, 1789.
49. Coll, M.; Solans, X.; Fontaltaba, M.; Subirana, J. A. Acta Crystallogr., Sect. C 1986, 42, 599.
50. Flaig, R.; Koritsanszky, T.; Dittrich, B.; Wagner, A.; Luger, P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3407.
51. Chen, C. Parthasarathy, R. Acta Crystallogr., Sect. B 1977, 33, 3332.
52. Alkaraghouli, A. R.; Koetzle, T. F. Acta Crystallogr., Sect. B 1975, 31, 2461.
53. Koritsanszky, T.; Flaig, R.; Zobel, D.; Krane, H. G.; Morgenroth, W.; Luger, P. Science 1998, 279, 356.
54. Frey, M. N.; Lehmann, M. S.; Koetzle, T. F.; Hamilton, W. C. Acta Crystallogr., Sect. B 1973, 29, 876.
55. Yadava, V. S.; Padmanab, V. M. Acta Crystallogr., Sect. B 1973, 29, 854.
56. Takigawa, T.; Ashida, T.; Sasada, Y.; Kakudo, M. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1966, 39, 2369.
57. Frey, M. N.; Koetzle, T. F.; Lehmann, M. S.; Hamilton, W. C. J. Chem. Phys. 1973, 58, 2547.
58. Dalhus, B.; Gorbitz, C. H. Acta Chem. Scand. 1996, 50, 544.