Influence of side chain conformations on local conformational features of amino acids and implication for force field development

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 17, 2010, Pages 5840-5850

  Jiang, Fan ^a,b   Han, Wei ^b   Wu, Yun Dong ^a,b  

^a PEKING UNIVERSITY   (China)

^b HONG KONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Hong Kong)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; ORGANIC ACIDS; PROTEINS;

AMINO ACID RESIDUES; CONFORMATIONAL PREFERENCES; DIPEPTIDE; FORCE FIELDS; HIGH RESOLUTION; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PROTEIN CRYSTAL; PROTEIN SIMULATIONS; PROTEIN STRUCTURES; ROTAMERS; SIDE CHAINS; STATISTICAL ANALYSIS; STATISTICAL STUDY; TETRAPEPTIDE;

AMINO ACIDS;

EID: 77951853578     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp909088e     Document Type: Article

References (83)

1. Chou, P. Y.; Fasman, G. D. Biochemistry 1974, 13, 211-222
2. Levitt, M. Biochemistry 1978, 17, 4277-4285
3. Niefind, K.; Schomburg, D. J. Mol. Biol. 1991, 219, 481-497
4. Rooman, M. J.; Kocher, J.-P. A.; Wodak, S. J. J. Mol. Biol. 1991, 221, 961-979
5. Kang, H. S.; Kurochkina, N. A.; Lee, B. J. Mol. Biol. 1993, 229, 448-460
6. Muñoz, V.; Serrano, L. Proteins 1994, 20, 301-311
7. Swindells, M. B.; MacArthur, M. W.; Thornton, J. M. Nat. Struct. Biol. 1995, 2, 596-603
8. Walther, D.; Cohen, F. E. Acta Crystallogr., D 1999, 55, 506-517
9. Novmöller, S.; Zhou, T.; Ohlson, T. Acta Crystallogr., D 2002, 58, 768-776
10. Avbelj, F.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5742-5747
11. Jha, A. K.; Colubri, A.; Zaman, M. H.; Koide, S.; Sosnick, T. R.; Freed, K. F. Biochemistry 2005, 44, 9691-9702
12. Sueki, M.; Lee, S.; Powers, S. P.; Denton, J. B.; Konishi, Y.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1984, 17, 148-155
13. ONeil, K.; DeGrado, W. Science 1990, 250, 646-651
14. Chakrabartty, A.; Kortemme, T.; Baldwin, R. L. Protein Sci. 1994, 3, 843-852
15. Kim, C. A.; Berg, J. M. Nature 1993, 362, 267-270
16. Smith, C. K.; Withka, J. M.; Regan, L. Biochemistry 1994, 33, 5510-5517
17. Serrano, L. J. Mol. Biol. 1995, 254, 322-333
18. Fiebig, K. M.; Schwalbe, H.; Buck, M.; Smith, L. J.; Dobson, C. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2661-2666
19. Smith, L. J.; Bolin, K. A.; Schwalbe, H.; MacArthur, M. W.; Thornton, J. M.; Dobson, C. M. J. Mol. Biol. 1996, 255, 494-506
20. Penkett, C. J.; Redfield, C.; Dodd, I.; Hubbard, J.; McBay, D. L.; Mossakowska, D. E.; Smith, R. A. G.; Dobson, C. M.; Smith, L. J. J. Mol. Biol. 1997, 274, 152-159
21. Peti, W.; Hennig, M.; Smith, L. J.; Schwalbe, H. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12017-12018
22. Tosatto, S. C.; Battistutta, R. BMC Bioinformatics 2007, 8, 155
23. Malkov, S. N.; Živković, M. V.; Beljanski, M. V.; Hall, M. B.; Zarić, S. D. J. Mol. Model. 2008, 14, 769-775
24. Dahl, D. B.; Bohannan, Z.; Mo, Q.; Vannucci, M.; Tsai, J. J. Mol. Biol. 2008, 378, 749-758
25. Beck, D. A. C.; Alonso, D. O. V.; Inoyama, D.; Daggett, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 12259-12264
26. Feig, M. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1555-1564
27. Ramachandran, G. N.; Ramakrishnan, C.; Sasisekharan, V. J. Mol. Biol. 1963, 7, 95-99
28. Ramachandran, G. N.; Sasisekharan, V. Adv. Protein Chem. 1968, 23, 283-438
29. Street, A. G.; Mayo, S. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9074-9076
30. Avbelj, F.; Grdadolnik, S. G.; Grdadolnik, J.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 1272-1277
31. Jha, A. K.; Colubri, A.; Freed, K. F.; Sosnick, T. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 13099-13104
32. Bernado, P.; Blanchard, L.; Timmins, P.; Marion, D.; Ruigrok, R. W. H.; Blackledge, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17002-17007
33. Betancourt, M. R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5058-5069
34. Fujitsuka, Y.; Chikenji, G.; Takada, S. Proteins 2006, 62, 381-398
35. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197
36. Beachy, M. D.; Chasman, D.; Murphy, R. B.; Halgren, T. A.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5908-5920
37. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, J. D.; Evanseck, M. J.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, 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.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616
38. Kaminski, G. A.; Friesner, R. A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6474-6487
39. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G.; Zhang, W.; Yang, R.; Cieplak, P.; Luo, R.; Lee, T.; Caldwell, J.; Wang, J.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999-2012
40. MacKerell, A. D., Jr.; Feig, M.; Brooks, C. L., III J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 698-699
41. MacKerell, A. D., Jr.; Feig, M.; Brooks, C. L., III J. Comput. Chem. 2004, 25, 1400-1415
42. MacKerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1584-1604
43. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725
44. Fujitani, H.; Matsuura, A.; Sakai, S.; Sato, H.; Tanida, Y. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1155-1165
45. McGregor, M. J.; Islam, S. A.; Sternberg, M. J. E. J. Mol. Biol. 1987, 198, 295-310
46. Dunbrack, R. L., Jr.; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1993, 230, 543-574
47. Dunbrack, R. L., Jr.; Karplus, M. Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 334-340
48. Dunbrack, R. L., Jr.; Cohen, F. E. Protein Sci. 1997, 6, 1661-1681
49. Chakrabarti, P.; Pal, D. Protein Eng. 1998, 11, 631-647
50. Chakrabarti, P.; Pal, D. Prog. Biophys. Mol. Biol. 2001, 76, 1-102
51. West, N. J.; Smith, L. J. J. Mol. Biol. 1998, 280, 867-877
52. Hennig, M.; Bermel, W.; Spencer, A.; Dobson, C. M.; Smith, L. J.; Schwalbe, H. J. Mol. Biol. 1999, 288, 705-723
53. Berman, H. M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T. N.; Weissig, H.; Shindyalov, I. N.; Bourne, P. E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242
54. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577-2637
55. OConnell, T. M.; Wang, L.; Tropsha, A.; Hermans, J. Proteins 1999, 36, 407-418
56. Lovell, S. C.; Davis, I. W.; Arendall, W., III; de Bakker, P. I. W.; Word, J. M.; Prisant, M. G.; Richardson, J. S.; Richardson, D. C. Proteins 2003, 50, 437-450
57. Fitzkee, N. C.; Fleming, P. J.; Rose, G. D. Proteins 2005, 58, 852-854
58. Vijayakumar, M.; Qian, H.; Zhou, H.-X. Proteins 1999, 34, 497-507
59. Wan, W.-Y.; Milner-White, E. J. J. Mol. Biol. 1999, 286, 1633-1649
60. Penel, S.; Hughes, E.; Doig, A. J. J. Mol. Biol. 1999, 287, 127-143
61. Srinivasan, R.; Rose, G. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 96, 14258-14263
62. Jiang, F.; Wu, Y.-D. Chem. J. Chin. U. 2008, 29, 2371-2376
63. Berendsen, H. J. C.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43-56
64. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236
65. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
66. Case, D. A.; Cheatham, T.; Darden, T.; Gohlke, H.; Luo, R.; Merz, K. M., Jr.; Onufriev, A.; Simmerling, C.; Wang, B.; Woods, R. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1668-1688
67. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Kolossváry, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Wu, X.; Brozell, S. R.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Mathews, D. H.; Seetin, M. G.; Sagui, C.; Babin, V.; Kollman, P. A. AMBER 10, University of California: San Francisco, 2008.
68. Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 335-340
69. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
70. Wang, Z.-X.; Duan, Y. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1699-1716
71. Poon, C.; Samulski, E. T.; Weise, C. F.; Weisshaar, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5642-5643
72. Weise, C. F.; Weisshaar, J. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3265-3277
73. Eker, F.; Cao, X.; Nafie, L.; Huang, Q.; Schweitzer-Stenner, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 358-365
74. Eker, F.; Griebenow, K.; Cao, X.; Nafie, L.; Schweitzer-Stenner, R. Biochemistry 2004, 43, 613-621
75. Shi, Z.; Chen, K.; Liu, Z.; Sosnick, T. R.; Kallenbach, N. R. Proteins 2006, 63, 312-321
76. Pappu, R. V.; Srinivasan, R.; Rose, G. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 12565-12570
77. Zaman, M. H.; Shen, M. Y.; Berry, R. S.; Freed, K. F.; Sosnick, T. R. J. Mol. Biol. 2003, 331, 693-711
78. Keskin, O.; Yuret, D.; Gursoy, A.; Turkay, M.; Erman, B. Proteins 2004, 55, 992-998
79. Hu, H.; Elstner, M.; Hermans, J. Proteins 2003, 50, 451-463
80. Renfrew, P. D.; Butterfoss, G. L.; Kuhlman, B. Proteins 2008, 71, 1637-1646
81. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 6665-6670
82. Avbelj, F. J. Mol. Biol. 2000, 300, 1335-1359
83. Avbelj, F.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 1309-1313