Insights into the sliding movement of the lac repressor nonspecifically bound to DNA

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 6, 2010, Pages 2238-2245

  Furini, Simone ^a,b   Domen, Carmen ^c   Cavalcanti, Silvio ^a  

^a UNIVERSITY OF BOLOGNA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF SIENA   (Italy)

^c UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING ENERGY; BINDING SITES; BIOCHEMISTRY; DIFFUSION; DNA; FREE ENERGY; GENES; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES;

ASSOCIATION RATES; ATOMISTIC MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; DIFFUSION COEFFICIENTS; DIFFUSION MODEL; DIFFUSIVE PROCESS; DNA BINDING SEQUENCE; DNA MOLECULES; ENERGY PROFILE; EXPERIMENTAL DATA; EXPERIMENTAL STUDIES; FREE-ENERGY CALCULATIONS; HELICAL TRAJECTORY; LAC REPRESSOR; LANGEVIN DYNAMICS; LOWER LIMITS; MOLECULAR SIMULATIONS; NON-SPECIFIC BINDING; ORDERS OF MAGNITUDE; REDUCED SPACE; SINGLE-MOLECULE IMAGING; SLIDING MOVEMENTS; SUCCESSIVE MINIMA; UMBRELLA SAMPLING;

DNA SEQUENCES;

EID: 77649111696     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp906504m     Document Type: Article

References (66)

1. Jacob, F.; Monod, J. J. Mol. Biol. 1961, 3, 318.
2. Farabaugh, P. Nature 1978, 274, 765.
3. Beyreuther, K.; Adler, K.; Geisler, N.; Klemm, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1973, 70, 3576.
4. Kaptein, R.; Zuiderweg, E.; Scheek, R.; Boelens, R.; van Gunsteren, W. J. Mol. Biol. 1985, 182, 179.
5. Friedman, A.; Fischmann, T.; Steitz, T. Science 1995, 268, 1721.
6. Chen, J.; Matthews, K. J. Biol. Chem. 1992, 267, 13843.
7. Oehler, S.; Eismann, E. R.; Krämer, H.; Müller-Hill, B. EMBO J. 1990, 9, 973.
8. Pfahl, M.; Guide, V.; Bourgeois, S. J. Moll Biol. 1979, 127, 339.
9. Haiford, S. E.; Marko, J. F. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 3040.
10. Riggs, A.; Bourgeois, S.; Colin, M. J. Mol. BM. 1970, 53, 401.
11. Hsieh, M.; Brenowitz, M. J. J. Biol. Chem. 1997, 272, 22092.
12. Nobbs, T.; Szczelkun, M.; Wentzell, L.; Haiford, S. J. Mol. Biol. 1998, 281, 419.
13. Erskine, S. G.; Baldwin, G. S.; Haiford, S. E. Biochemistry 1997, 36, 7567.
14. Gottlieb, P.; Wu, S.; Zhang, X.; Tecklenburg, M.; Kuempel, P.; Hill, T. J. Biol. Chem. 1992, 267, 7434.
15. Hoopes, B.; LeBlanc, J.; Hawley, D. J. Biol. Biol. Chem. 1992, 267, 11539.
16. Kleinschmidt, C.; Tovar, K.; Hillen, W.; Porschke, D. Biochemistry 1988, 27, 1094.
17. Kim, J.; Takeda, Y.; Matthews, B.; Anderson, W. J. Mol. Biol. 1987, 196, 149.
18. Brunner, M.; Bujard, H. EMBO J. 1987, 6, 3139.
19. Dhavan, G.; Crothers, D.; Chance, M.; Brenowitz, M. J. Mol. Biol. 2002, 315, 1027.
20. Wallis, R.; Leung, K.; Pommer, A.; Videler, H.; Moore, G.; James, R.; Kleanthous, C. Biochemistry 1995, 34, 13751.
21. Golding, I.; Cox, E. C. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 098102.
22. Elf, J.; Li, G.-W.; Xie, X. S. Science 2007, 316, 1191.
23. Berg, O. G.; Winter, R. B.; Von Hippel, P. H. Biochemistry 1981, 20, 6929.
24. Winter, R. B.; Berg, O. G.; Von Hippel, P. H. Biochemistry 1981, 20, 6961.
25. Winter, R. B.; Von Hippel, P. H. Biochemistry 1981, 20, 6948.
26. Wang, Y. M.; Austin, R. H.; Cox, E. C. Phys. Rev. Lett. 97, 048302.
27. Kalodimos, C. G.; Biris, N.; Bonvin, A. M. J. J.; Levandoski, M. M.; Guennuegues, M.; Boelens, R.; Kaptein, R. Science 2004, 305, 386.
28. Kalodimos, C.; Bonvin, A.; Salinas, R.; Wechselberger, R.; Boelens, R.; Kaptein, R. EMBO J. 2002, 21, 2866.
29. Shun, J. M. Biophvs Chem. 1975, 9, 413.
30. Bagchi, B.; Blainey, P. C.; Xie, X. S. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6282.
31. Kamberaj, H.; van der Vaart, A. BioPhys. J. 2009, 96, 1307.
32. Ramachandran, S.; Temple, B. R.; Chaney, S. G.; Dokholyan, N. V. Nucleic Acids Res. 2009, gkp029.
33. Tsai, A. G.; Engelhart, A. E.; Hatmal, M. m. M.; Houston, S. I.; Hud, N. V.; Haworth, I. S.; Lieber, M. R. J. Biol. Chem. 2009, 284, 7157.
34. Ahmad, R.; Brandsdal, B. O.; Michaud-Soret, I.; Willassen, N.-P. Proteins: Struct., Funct. Bioinf. 2009, 75, 373.
35. Zhu, Y.; Wang, Y.; Chen, G. J., Phys. Chem. B 2009, 113, 839.
36. Mackerell, A. J.; Nilsson, L. Curr. Opin. Struct. Biol. 2008, 18, 194.
37. Flynn, T. C.; Swint-Kruse, L.; Kong, Y.; Booth, C.; Matthews, K. S.; Ma, J. Protein Sci. 2003, 12, 2523.
38. Swint-Kruse, L.; Zhan, H.; Matthews, K. S. Biochemistry 2005, 44, 11201.
39. Wintjens, R.; Rooman, M. J. Mol. Biol. 1996, 262, 294.
40. Aravind, L.; Anantharaman, V.; Balaji, S.; Babu, M.; Iyer, L. FEMS Microbiol. Rev. 2005, 29, 231.
41. Santos, C. L.; Tavares, F.; Thioulouse, J.; Normand, P. FEMS Microbiol, Rev. 2009, 33, 411.
42. Kale, L.; Skeel, R.; Bhandarkar, M.; Brunner, R.; Gursoy, A.; Krawetz, N.; Philips, J.; Shinozaki, A.; Varadarajan, K.; Schuten, K. J. Comput. Phys. 1999, 151, 283.
43. Li, H.; Robertson, A. D.; Jensen, J. H. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2005, 61, 704.
44. Phillips, J. C.; Braun, R.; Wang, W.; Gumbart, J.; Tajkhorshid, E.; Villa, E.; Chipot, C.; Skeel, R. D.; Kale, L.; Schulten, K. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1781.
45. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; JosephMcCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stole, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J., Phys. Chem, B 1998, 102, 3586.
46. Jorgensen, W. L.; Chandresekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
47. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Commit. Chem. 1992, 13, 952.
48. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577.
49. Feller, S. E.; Zhang, Y. H.; Pastor, R. W.; Brooks, B. R. J. Chem. Phys. 1995, 103, 4613.
50. Martyna, G. J.; Tobias, D. J.; Klein, M. L. J., Chem Phys. Lett. 1994, 101, 4177.
51. Torrie, G. M.; Valieau, J. P. Chem. Phys. Lett. 1974, 28, 578.
52. Kumar, S.; Bouzida, D.; Swendsen, R. H.; Kollman, P. A.; Rosenberg, J. M. J. Comput. Chem. 1992, 13, 1011.
53. Chiu, S. W.; Novotny, J. A.; Jakobsson, E. BioPhys. J. 1993, 64, 98.
54. Gorman, J.; Greene, E. C. Nat. Struct. Mol. Biol. 2008, 15, 768.
55. Wade-Jardetzky, N.; Bray, R. P.; Conover, W. W.; Jardetzky, O.; Geisler, N.; Weber, K. Mol. Biol. 1979, 128, 259.
56. Lewis, M.; Chang, G.; Horton, N. C.; Kercher, M. A.; Pace, H. C.; Schumacher, M. A.; Brennan, R. G.; Lu, P. Science 1996, 271, 1247.
57. Bell, C.; Lewis, M. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 209.
58. Bell, C. E.; Lewis, M. J., Mol. Biol. 2001, 312, 921.
59. Bell, C. E.; Barry, J.; Matthews, K. S.; Lewis, M. J. Mol. Biol. 2001, 313, 99.
60. Pabo, C. O.; Sauer, R. T. Annu. Rev. Biochem. 1992, 61, 1053.
61. Mukherjee, S.; Majumdar, S.; Bhattacharyya, D. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10484.
62. Blainey, P. C.; Luo, G.; Kou, S. C.; Mangel, W. F.; Verdine, G. L.; Bagchi, B.; Xie, X. S. Nat. Struct. Mol. Biol. 2009, 16, 1224.
63. Slutsky, M.; Mirny, L. A. Biophys. J. 2004, 87, 4021.
64. Givaty, O.; Levy, Y. J. Mol. Biol. 2009, 385, 1087.
65. Luscombe, N. M.; Laskowski, R. A.; Thornton, J. M. Nucleic Acids Res. 2001, 29, 2860.
66. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics. 1996, 14, 33.