The role of nonbonded interactions in the conformational dynamics of organophosphorous hydrolase adsorbed onto functionalized mesoporous silica surfaces

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 1, 2010, Pages 531-540

  Gomes, Diego E B ^a,b   Lins, Roberto D ^a,c   Pascutti, Pedro G ^b   Lei, Chenghong ^a   Soares, Thereza A ^a,c  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b FEDERAL UNIVERSITY OF RIO DE JANEIRO   (Brazil)

^c FEDERAL UNIVERSITY OF PERNAMBUCO   (Brazil)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION; AUTOMOBILE EXHIBITIONS; CHEMICAL DETECTION; CHEMICAL WARFARE; CONFORMATIONS; ELECTROSTATICS; ENZYME IMMOBILIZATION; ENZYMES; FUNCTIONAL GROUPS; MESOPOROUS MATERIALS; MOLECULAR DYNAMICS; SILICA; VAN DER WAALS FORCES;

ACTIVE SITE; BULK SOLUTIONS; CATALYTIC EFFICIENCIES; CHEMICAL WARFARE AGENTS; CONFORMATIONAL DYNAMICS; COVERAGE PERCENTAGE; ELECTROSTATIC INTERACTIONS; EXPERIMENTAL MEASUREMENTS; EXPLICIT SOLVENTS; FUNCTIONALIZED; IMMOBILIZATION EFFICIENCY; INTERACTION POTENTIAL MODELS; INTERFACIAL ADHESIONS; MESOPOROUS SILICA; NONBONDED INTERACTION; ORGANOPHOSPHOROUS COMPOUNDS; ORGANOPHOSPHOROUS HYDROLASE; PROTEIN CONFORMATION; RELATIVE CONTRIBUTION; SPECIFIC ACTIVITY; SUBSTRATE SPECIFICITY;

FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEMS;

EID: 75649140553     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9083635     Document Type: Article

References (74)

1. Kane, R. S.; Stroock, A. D. Biotechnol. Prog. 2007, 23, 316.
2. Rusmini, F.; Zhong, Z. Y.; Feijen, J. Biomacromolecules 2007, 8, 1775.
3. Penn, S. G.; He, L.; Natan, M. J. Curr. Ovin. Chem. Biol. 2003, 7, 609.
4. Zhao, Y. N.; Trewyn, B. G.; Slowing, I. I.; Lin, V. S. Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8398.
5. Slowing, I. I.; Trewyn, B. G.; Lin, V. S. Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8845.
6. Trewyn, B. G.; Giri, S.; Slowing, I. I.; Lin, V. S. Y. Chem. Commun. 2007, 3236.
7. Slowing, I. I.; Trewyn, B. G.; Giri, S.; Lin, V. S. Y. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1225.
8. Weitkamp, J.; Hunger, M.; Rymsa, U. Microvorous Mesoporous Mater. 2001, 48, 255.
9. Eggers, D. K.; Valentine, J. S. Protein Sci. 2001, 10, 250.
10. Hanefeld, U.; Gardossi, L.; Magner, E. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 453.
11. Hudson, S.; Cooney, J.; Magner, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8582.
12. Lei, C. H.; Shin, Y.; Magnuson, J. K.; Fryxell, G.; Lasure, L. L.; Elliott, D. C.; Liu, J.; Ackerman, E. J. Nanotechnology 2006, 17, 5531.
13. Deere, J.; Magner, E.; Wall, J. G.; Hodnett, B. K. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7340.
14. Liu, J.; Shin, Y.; Nie, Z. M.; Chang, J. H.; Wang, L. Q.; Fryxell, G. E.; Samuels, W. D.; Exarhos, G. J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 8328.
15. Lei, C.; Shin, Y.; Liu, J.; Ackerman, E. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11242.
16. Lei, C.; Shin, Y.; Liu, J.; Ackerman, E. J. Nano Lett. 2007, 7, 1050.
17. Lei, C.; Soares, T. A.; Shin, Y.; Liu, J.; Ackerman, E. J. Nanotechnology 2008, 19, 125102.
18. Caldwell, S. R.; Newcomb, J. R.; Schlechtand, K. A.; Raushel, F. M. Biochemistry 1991, 30, 7438.
19. Chen-Goodspeed, M.; Sogorb, M. A.; Wu, F. Y.; Hong, S. B.; Raushel, F. M. Biochemistry 2001, 40, 1325.
20. Chen-Goodspeed, M.; Sogorb, M. A.; Wu, F. Y.; Raushel, F. M. Biochemistry 2001, 40, 1332.
21. Gopal, S.; Rastogi, V.; Ashman, W.; Mulbry, W. Biochem. Biovhys. Res. Commun. 2000, 279, 516.
22. Li, W. A.; Aubert, S. D.; Raushel, F. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7526.
23. Li, W. A.; Lum, K. T.; Chen-Goodspeed, M.; Sogorb, M. A.; Raushel, F. M. Bioorg. Med. Chem. 2001, 9, 2083.
24. Omburo, G. A.; Kuo, J. M.; Mullins, L. S.; Raushel, F. M. J. Biol. Chem. 1992, 267, 13278.
25. Raushel, F. M. Curr. Ovin. Microbiol. 2002, 5, 288.
26. Roodveldt, C.; Tawfik, D. S. Protein Eng., Des. Sel. 2005, 18, 51.
27. Cho, C. M. H.; Mulchandani, A.; Chen, W. Avvl. Environ. Microbiol. 2004, 68, 2026.
28. Cho, C. M. H.; Mulchandani, A.; Chen, W. Protein Eng., Des. Sel. 2006, 19, 99.
29. Hill, C. M.; Li, W. S.; Thoden, J. B.; Holden, H. M.; Raushel, F. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 125, 8990.
30. Lei, C. H.; Valenta, M. M.; Saripalli, K. P.; Ackerman, E. J. J Environ. Qual. 2007, 36, 233.
31. Ghanem, E.; Raushel, F. M. Toxicol. Avvi. Pharmacol. 2005, 207, 459.
32. Deere, J.; Serantoni, M.; Edler, K. J.; Hodnett, B. K.; Wall, J. G.; Magner, E. Lansmuir 2004, 20, 532.
33. Essa, H.; Magner, E.; Cooney, J.; Hodnett, B. K. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2007, 49, 61.
34. Goradia, D.; Cooney, J.; Hodnett, B. K.; Magner, E. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2005, 32, 231.
35. Haynes, C. A.; Norde, W. J. Colloid Interface Sci. 1995, 769, 313.
36. Chong, A. S. M.; Zhao, X. S. Avvl. Surf. Sci. 2004, 237, 398.
37. He, J.; Liu, Z. J.; Hai, C. X. Aiche J. 2008, 54, 2495.
38. Vinu, A.; Miyahara, M.; Ariga, K. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6436.
39. Vinu, A.; Streb, C.; Murugesan, V.; Hartmann, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8297.
40. Katiyar, A.; Ji, L.; Smirniotis, P.; Pinto, N. G. J. Chromatoer. A 2005, 7069, 119.
41. Katiyar, A.; Ji, L.; Smirniotis, P. G.; Pinto, N. G. Microvorous Mesovorous Mater. 2005, 80, 311.
42. Vinu, A.; Murugesan, V.; Tangermann, O.; Hartmann, M. Chem. Mater. 2004, 76, 3056.
43. Diaz, J. F.; Balkus, K. J. J. Mol. Catal. B: Enzym. 1996, 2, 115.
44. Adcock, S. A.; McCammon, J. A. Chem. Rev. 2006, 706, 1589.
45. van Gunsteren, W. F.; Bakowies, D.; Baron, R.; Chandrasekhar, I.; Christen, M.; Daura, X.; Gee, P.; Geerke, D. P.; Glattli, A.; Hunenberger, P. H.; Kastenholz, M. A.; Ostenbrink, C.; Schenk, M.; Trzesniak, D.; van der Vegt, N. F. A. Aneew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 4064.
46. van Gunsteren, W. F.; Bakowies, D.; Burgi, R.; Chandrasekhar, I.; Christen, M.; Daura, X.; Gee, P.; Glattli, A.; Hansson, T.; Oostenbrink, C.; Peter, C.; Pitera, J.; Schuler, L.; Soares, T. A.; Yu, H. B. Chimia 2001, 55, 856.
47. Feng, X.; Fryxell, G. E.; Wang, L. Q.; Kim, A. Y.; Liu, J.; Kemner, K. M. Science 1997, 276, 923.
48. Benning, M. M.; Hong, S. B.; Raushel, F. M.; Holden, H. M. J. Biol. Chem. 2000, 275, 30556.
49. Benning, M. M.; Shim, H.; Raushel, F. M.; Holden, H. M. Biochemistry 2001, 40, 2712.
50. Rodriguez, R.; Chinea, G.; Lopez, N.; Pons, T.; Vriend, G. Bioinformatics 1998, 74, 523.
51. Bas, D.; Rogers, D. M.; Jensen, J. H. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2008, 73, 765.
52. Oostenbrink, C.; Soares, T. A.; van der Vegt, N. F. A.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biovhys. J. Biovhys. 2005, 34, 273.
53. Soares, T. A.; Daura, X.; Oostenbrink, C.; Smith, L. J.; van Gunsteren, W. F. J. Biomol. NMR 2004, 30, 407.
54. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9620.
55. Bylaska, E. J.; de Jong, W. A.; Kowalski, K.; Straatsma, T. P.; Valiev, M.; Wang, D.; Aprà, E.; Windus, T. L.; Hirata, S.; Hackler, M. T.; Zhao, Y.; Fan, P.-D.; Harrison, R. J.; Dupuis, M.; Smith, D. M. A.; Nieplocha, J.; Tipparaju, V.; Krishnan, M.; Auer, A. A.; Nooijen, M.; Brown, E.; Cisneros, G.; Fann, G. I.; Frücht, H.; Garza, J.; Hirao, K.; Kendall, R.; Nichols, J. A.; Tsemekhman, K.; Wolinsk K.; Anchell, J.; Bernholdt, D.; Borowski, P.; Clark, T.; Clerc, D.; Dachsel, H.; Deegan, M.; Dyall, K.; Elwood, D.; Glendening, E.; Gutowski, M.; Hess, A.; Jaffe, J.; Johnson, B.; Ju, J.; Kobayashi, R.; Kutteh, R.; Lin, Z.; Littlefield, R.; Long, X.; Meng, B.; Nakajima, T.; Niu, S.; Pollack, L.; Rosing, M.; Sandrone, G.; Stave, M.; Taylor, H.; Thomas, G.; Lenthe, J. v.; Wong, A.; Zhang. Z. NWChem, A Computational Chemistry Package for Parallel Computers, version 5.0; Pacific Northwest National Laboratory: Richland, Washington 99352-0999, 2006; a modified version.
56. Soares, T. A.; Osman, M.; Straatsma, T. P. J. Chem. Theory Comvut. 2007, 3, 1569.
57. Chandrasekhar, I.; Kastenholz, M.; Lins, R. D.; Oostenbrink, C.; Schuler, L. D.; Tieleman, D. P.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biovhys. J. Biovhys. 2003, 32, 67.
58. Lins, R. D.; Hunenberger, P. H. J. Comvut. Chem. 2005, 26, 1400.
59. Soares, T. A.; Hunenberger, P. H.; Kastenholz, M. A.; Krautler, V.; Lenz, T.; Lins, R. D.; Oostenbrink, C.; van Gunsteren, W. F. J. Comvut. Chem. 2005, 26, 725.
60. Marrink, S. J.; Risselada, H. J.; Yefimov, S.; Tieleman, D. P.; de Vries, A. H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7812.
61. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. Interaction models for water in relation to protein hydration. In Intermolecular Forces; Pullman, B., Ed.; Reidel: Dordrecht, 1981; p 331.
62. Van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. Mol. Simul. 1988, 1, 173.
63. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comvut. Chem. 1997, 18, 1463.
64. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952.
65. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577.
66. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. chem Theory Comput. 2008, 4, 435.
67. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33.
68. Koca, J.; Zhan, C. G.; Rittenhouse, R. C.; Ornstein, R. L. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 817.
69. Aubert, S. D.; Li, Y. C.; Raushel, F. M. Biochemistry 1994, 43, 5707.
70. Amadei, A.; Linssen, A. B.; Berendsen, H. J. Proteins 1993, 17, 412.
71. García,A.E. Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 2696.
72. Dubin, S. B.; Clark, N. A.; Benedek, G. B. J. Chem. Phys. 1971, 54, 5158.
73. Hanasaki, I.; Takahashi, H.; Sazaki, G.; Nakajima, K.; Kawano, S. J. Phys. D: Appl. Phys. 2008, 41.
74. Dumas, D. P.; Caldwell, S. R.; Wild, J. R.; Raushel, F. M. J. Biol. Chem. 1989, 264, 19659.