A nonradial coarse-grained potential for proteins produces naturally stable secondary structure elements

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 6, Issue 1, 2010, Pages 315-324

  Alemani, Davide ^a   Collu, Francesca ^b   Cascella, Michele ^b   Dal Peraro, Matteo ^a  

^a EPFL   (Switzerland)

^b UNIVERSITY OF BERN   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 77950142931     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct900457z     Document Type: Article

References (77)

1. Karplus, M.; McCammon, J. Nat. Struct. Biol. 2002, 9, 646-652.
2. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725.
3. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T.; Laughton, C.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92, 3817-3829.
4. Klein, M. L.; Shinoda, W. Science 2008, 321, 798-800.
5. Levitt, M.; Warshel, A. Nature 1975, 253, 694-698.
6. Go, N.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1976, 9, 535-542.
7. Tanaka, S.; Sheraga, H. A. Macromolecules 1976, 9, 945-950.
8. Shelley, J. C.; Shelley, M. Y.; Reeder, R. C.; Bandyopadhyay, S.; Klein, M. L. J, Phys. Chem. B 2001, 105, 4464-4470.
9. Shelley, J. C.; Shelley, M. Y.; Reeder, R. C.; Bandyopadhyay, S.; Klein, M. L. J, Phys. Chem. B 2001, 105, 9785-9792.
10. Saiz, L.; Klein, M. L. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 482-489.
11. Shinoda, W.; DeVane, R.; Klein, M. L. Soft Matter 2008, 4, 2454-2462.
12. Shinoda, W.; Devane, R.; Klein, M. L. Mol. Simulat. 2007, 33, 27-36.
13. Marrink, S. J.; de Vries, A.; Mark, A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 750-760.
14. Brannigan, G.; Lin, L. C. L.; Brown, F. L. H. Eur. Biophys. J. 2006, 35, 104-124.
15. Shi, Q.; Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15045-15048.
16. Lu, L.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1501-1510.
17. Monticelli, L.; Kandasamy, S.; Periole, X.; Larson, R.; Tieleman, D.; Marrink, S. J. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 819-834.
18. Arkhipov, A.; Freddolino, P.; Imada, K.; Namba, K.; Schulten, K. Biophys. J. 2006, 91, 4589-4597.
19. DeVane, R.; Shinoda, W.; Moore, P. B.; Klein, M. L. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2115-2124.
20. Basdevant, N.; Borgis, D.; Ha-Duong, T. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9390-9399.
21. Voltz, K.; Trylska, J.; Tozzini, V.; Kurkal-Siebert, V.; Langowski, J.; Smith, J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 1429-1439.
22. Trylska, J.; Tozzini, V.; Chang, C.; McCammon, J. Biophys. J. 2007, 92, 4179-4187.
23. Trovato, F.; Tozzini, V. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 13197-13200.
24. Villa, E.; Balaeff, A.; Schulten, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 6783-6788.
25. Ayton, G. S.; Voth, G. A. Curr. Opin. Struct. Biol. 2009, 19, 138-144.
26. Arkhipov, A.; Yin, Y.; Schulten, K. Biophys. J. 2008, 95, 2806-2821.
27. Treptow, W.; Marrink, S. J.; Tarek, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 3277-3282.
28. Yelimov, S.; van der Giessen, E.; Onck, P.; Marrink, S. J. Biophys. J. 2008, 94, 2994-3002.
29. Marrink, S. J.; Mark, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11144-11145.
30. Risselada, H.; Marrink, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 17367-17372.
31. Bond, P.; Wee, C.; Sansom, M. S. P. Biochemistry 2008, 47, 11321-11331.
32. Carpenter, T.; Bond, P.; Khalid, S.; Sansom, M. S. P. Biophys. J. 2008, 95, 3790-3801.
33. Marrink, S. J.; de Vries, A. H.; Tieleman, D. P. BBA Biomembr. 2009, 1788, 149-168.
34. Balali-Mood, K.; Bond, P. J.; Sansom, M. S. P. Biochemistry 2009, 48, 2135-2145.
35. Klingelhoefer, J. W.; Carpenter, T.; Sansom, M. S. P. Biophys. J. 2009, 96, 3519-3528.
36. Sherwood, P.; Brooks, B. R.; Sansom, M. S. P. Curr. Opin. Struct. Biol. 2008, 18, 630-640.
37. Tozzini, V.; McCammon, J. Chem. Phys. Lett. 2005, 413, 123-128.
38. Tozzini, V.; Trylska, J.; Chang, C.; McCammon, J. J. Struct. Biol. 2007, 157, 606-615.
39. Tozzini, V.; McCammon, J. Protein Sci. 2004, 13, 194-194
40. Arkhipov, A.; Freddolino, P.; Schulten, K. Structure 2006, 14, 1767-1777.
41. Delle Site, L.; Abrams, C. F.; Alavi, A.; Kremer, K. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 156103.
42. Villa, E.; Balaeff, A.; Mahadevan, L.; Schulten, K. Multiscale Modell. Simulat. 2004, 2, 527-553.
43. Neri, M.; Anselmi, C.; Cascella, M.; Maritan, A.; Carloni, P. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 218102.
44. Lyman, E.; Ytreberg, F. M.; Zuckerman, D. M. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 028105.
45. Lyman, E.; Zuckerman, D. M. J. Chem. Theory. Comput. 2006, 2, 656-666.
46. Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 24692473.
47. Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 637-648.
48. Ayton, G. S.; Voth, G. A. J. Struct. Biol. 2007, 157, 570-578.
49. Ensing, B.; Nielsen, S. O.; Moore, P. B.; Klein, M. L.; Parrinello, M. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1100-1105.
50. Heyden, A.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 217-221.
51. Zacharias, M. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 477-487.
52. Ayton, G.; Noid, W.; Voth, G. A. Curr. Opin. Struct. Biol. 2007, 17, 192-198.
53. Cascella, M.; Dal Peraro, M. CHIMIA 2009, 63, 14-18.
54. Tozzini, V. Curr. Opin. Struct. Biol. 2005, 15, 144-150.
55. Noid, W.; Chu, J.; Ayton, G.; Krishna, V.; Izvekov, S.; Voth, G. A.; Das, A.; Andersen, H. J. Chem. Phys. 2008, 128, 244114.
56. Noid, W.; Liu, P.; Wang, Y.; Chu, J.; Ayton, G.; Izvekov, S.; Andersen, H.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 244115.
57. Bereau, T.; Deserno, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 235106.
58. Maupetit, J.; Tuffery, P.; Derremaux, P. Proteins 2007, 69, 394-408.
59. Gopal, S. M.; Mukherjee, S.; Cheng, Y.-M.; Feig, M. Proteins 2009, DOI: 10.1002/prot.22645.
60. Liwo, A.; Oldziej, S.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1997, 18, 849-873.
61. Liwo, A.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Oldziej, S.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1997, 18, 874-887.
62. Liwo, A.; Oldziej, S.; Czaplewski, C.; Kozlowska, U.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 9421-9438.
63. Liwo, A.; Khalili, M.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 2362-2367.
64. Májek, P.; Elber, R. Proteins 2009, 76, 822-836.
65. Cascella, M.; Neri, M. A.; Carloni, P.; Dal Peraro, M. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1378-1385.
66. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hünenberg, P. H.; Krüger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P.; Tironi, I. G. Biomolecular Simulation: The GROMOS96 Manual and User Guide; Hochschulverlag AG an der ETH Zurich: Zurich, Switzerland, 1996.
67. LAMMPS Molecular Dynamics Simulator. http://lammps. sandia.gov/ (accessed November 25th, 2009).
68. Plimpton, S. J. J. Comp. Phys. 1995, 117, 1-19.
69. Plimpton, S. J.; Pollock, R.; Stevens, M. Particle-Mesh Ewald and rRESPA for Parallel Molecular Dynamics Simulations. In Proceedings of the Eighth SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing Minneapolis, 1997; SIAM, ISBN 0-89871-395-1.
70. Forood, B.; Perezpaya, E.; Houghten, R.; Blondelle, S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995, 211, 7-13.
71. Leinala, E.; Davies, P.; Doucet, D.; Tyshenko, M.; Walker, V.; Jia, Z. J. Biol. Chem. 2002, 277, 33349-33352.
72. Hoang, T. X.; Trovato, A.; Seno, F.; Banavar, J. R.; Maritan, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 7960-7964.
73. Banavar, J. R.; Cieplak, M.; Hoang, T. X.; Maritan, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 6900-6903.
74. Warshel, A.; Russell, S. Q. Rev. Biophys. 1984, 17, 283422.
75. Park, B.; Levitt, M. Proteins 1996, 258, 367-392.
76. Micheletti, C.; Carloni, P.; Maritan, A. Proteins 2004, 55, 635-645.
77. Neri, M.; Cascella, M.; Micheletti, C. J. Phys., Condens. Matter 2005, 17, S1581-S1593.