Transition-state theory, dynamics, and narrow time scale separation in the rate-promoting vibrations model of enzyme catalysis

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 6, Issue 5, 2010, Pages 1447-1454

  Peters, Baron ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 77952381292     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct100051a     Document Type: Article

References (84)

1. Pauling, L. Nature 1948, 161, 707
2. Radzicka, A.; Wolfenden, R. Science 1995, 267, 5194
3. Zhang, X. Y.; Houk, K. N. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 379
4. Li, C. H.; Henry, C. S.; Jankowski, M. D.; Ionita, J. A.; Hatzimanikatis, V.; Broadbelt, L. J. Chem. Eng. Sci. 2004, 59, 5051
5. Hanggi, P.; Talkner, P.; Borkovec, M. Rev. Mod. Phys. 1990, 62, 251
6. Truhlar, D. G.; Garrett, B. C.; Klippenstein, S. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12771
7. Garcia-Viloca, M.; Gao, J.; Karplus, M.; Truhlar, D. G. Science 2004, 303, 186
8. Warshel, A.; Sharma, P. K.; Kato, M.; Xiang, Y.; Liu, H.; Olsson, M. H. M. Chem. Rev. 2006, 106, 3188
9. Keck, J. Adv. Chem. Phys. 1967, 13, 85
10. Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1984, 35, 159
11. Schenter, G. K.; Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5828
12. Rosta, E.; Woodcock, H. L.; Hummer, G.; Brooks, B. R. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1634
13. Aqvist, J.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 2860
14. Hu, H.; Yang, W. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 573
15. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227
16. Warshel, A. J. Biol. Chem. 1998, 273, 27035
17. Bruice, T. C.; Bruice, P. Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12478
18. Strajbl, M.; Sham, Y. Y.; Villa, J.; Chu, Z. T.; Warshel, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4578
19. Hammes-Schiffer, S.; Benkovic, S. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 519
20. Hammes-Schiffer, S.; Tully, J. C. J. Chem. Phys. 1994, 101, 4657
21. Cui, Q.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7927
22. Senn, H. M.; Thiel, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 48, 1198
23. Gao, J. Rev. Comput. Chem. 1996, 7, 1996
24. Warshel, A.; Florian, J. Empirical Valence Bond and Related Approaches; Wiley and Sons: New York, NY, 2004.
25. Agarwal, P. K.; Billeter, S. R.; Hammes-Schiffer, S. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3283
26. Benderskii, V. A.; Goldanskii, V. I.; Makarov, D. E. Chem. Phys. Lett. 1991, 186, 517
27. Billeter, S. R.; Webb, S. P.; Agarwal, P. K.; Iordanov, T.; Hammes-Schiffer, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11262
28. Pu, J.; Gao, J.; Truhlar, D. G. Chem. Rev. 2006, 106, 3140
29. Fernandez-Ramos, A.; Ellingson, B. A.; Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. In Reviews in Computational Chemistry; Lipkowitz, K. B.; Cundari, T., Eds.; Wiley-VCH: Hoboken, NJ, 2007; Vol. 23.
30. Dybala-Defratyka, A.; Paneth, P.; Banerjee, R.; Truhlar, D. G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 10774
31. Truhlar, D. G.; Gao, J.; Garcia-Viloca, M.; Alhambra, C.; Corchado, J.; Sanchez, M. L.; Poulsen, T. D. Int. J. Quantum Chem. 2004, 100, 1136
32. Garcia-Viloca, M.; Truhlar, D. G.; Gao, J. Biochemistry 2003, 42, 13558
33. Rothlisberger, D.; Khersonsky, D.; Wollacot, A. M.; Jiang, L.; DeChancie, J.; Betker, J. L.; Gallaher, J. L.; Althoff, E. A.; Zanghellini, A.; Dym, O.; Albeck, S.; Houk, K. N.; Tawfik, D. S.; Baker, D. Nature 2008, 453, 190
34. Jiang, L.; Althoff, E. A.; Clemente, F. R.; Doyle, L.; Rothlisberger, D.; Zanghellini, A.; Gallaher, J. L.; Betker, J. L.; Tanaka, F.; Barbas, C. F.; Hilvert, D.; Houk, K. N.; Stoddard, B. L.; Baker, D. Science 2008, 319, 1387
35. Kuharski, R. A.; Chandler, D.; Montgomery, J. A.; Rabii, F.; Singer, S. J. J. Phys. Chem. 1988, 92, 3261
36. Kramers, H. A. Physica 1940, 7, 284
37. Chandler, D. J. Chem. Phys. 1978, 68, 2959
38. Straub, J. E.; Berne, B. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1138
39. Vanden-Eijnden, E.; Tal, F. A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 184103
40. Berne, B.; Borkovec, M.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. 1988, 92, 3711
41. Peters, B.; Bell, A. T.; Chakraborty, A. K. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4453
42. Hu, H.; Kobrak, M. N.; Xu, C.; Hammes-Schiffer, S. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 8058
43. Hammes-Schiffer, S. Biochemistry 2002, 41, 13335
44. Kim, H. J.; Hynes, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10528
45. Pineda, J. R. E. T.; Schwartz, S. D. Philos. Trans. R. Soc., B 2006, 361, 1433
46. Antoniou, D.; Abolfath, M. R.; Schwartz, S. D. J. Chem. Phys. 2004, 121, 6442
47. Antoniou, D.; Basner, J.; Nunez, S.; Schwartz, S. D. Chem. Rev. 2006, 106, 3170
48. Quaytman, S.; Schwartz, S. D. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 12253
49. Schwartz, S. D.; Schramm, V. L. Nat. Chem. Biol. 2009, 5, 552
50. Bolhuis, P. G.; Dellago, C.; Chandler, D. Faraday Discuss. 1998, 110, 421
51. Dellago, C.; Bolhuis, P. G.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1998, 108, 9236
52. Bolhuis, P. G.; Chandler, D.; Dellago, C.; Geissler, P. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 291
53. Antoniou, D.; Schwartz, S. D. J. Chem. Phys. 2009, 130, 151103
54. Liu, F.; Nakaema, M.; Gruebele, M. J. Chem. Phys. 2009, 131, 195101
55. Caratzoulas, S.; Schwartz, S. D. J. Chem. Phys. 2001, 114, 2910
56. Best, R.; Hummer, G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 6732
57. Ma, A.; Dinner, A. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6769
58. Peters, B.; Trout, B. L. J. Chem. Phys. 2006, 125 054108
59. Peters, B.; Beckham, G. T.; Trout, B. L. J. Chem. Phys. 2007, 127, 1
60. Borrero, E. E.; Escobedo, F. A. J. Chem. Phys. 2007, 127, 164101
61. Peters, B. J. Chem. Phys. 2006, 125, 241101
62. Knott, B.; Duff, N. C.; Doherty, M. F.; Peters, B. J. Chem. Phys. 2009, 131, 224112
63. Peters, B.; Zimmerman, N. E. R.; Beckham, G. T.; Tester, J. W.; Trout, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17342
64. Juraszek, J.; Bolhuis, P. G. Biophys. J. 2008, 95, 4246
65. Beckham, G. T.; Peters, B.; Starbuck, C.; Variankaval, N.; Trout, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4714
66. Beckham, G. T.; Peters, B.; Trout, B. L. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7460
67. Vreede, J.; Juraszek, J.; Bolhuis, P. G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 2397
68. Du, R.; Pande, V. S.; Grosberg, A. Y.; Tanaka, T.; Shakhnovich, E. S. J. Chem. Phys. 1998, 108, 334
69. Geissler, P. G.; Dellago, C.; Chandler, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3706
70. Schlegel, H. B. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1514
71. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1966, 45, 4500
72. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1968, 49, 2610
73. Truhlar, D. G.; Kuppermann, A. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 1840
74. Shavitt, I. J. Chem. Phys. 1968, 49, 4048
75. Fukui, K. Acc. Chem. Res. 1981, 14, 363
76. Miller, W. H.; Handy, N. C.; Adams, J. E. J. Chem. Phys. 1980, 72, 99
77. Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. 1979, 83, 1052
78. Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. 1979, 83, 1079
79. Garrett, B. C.; Truhlar, D. G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1979, 76, 4755
80. Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. Acc. Chem. Res. 1980, 13, 440
81. Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1069
82. Pollak, E. J. Chem. Phys. 1986, 85, 865
83. Frenkel, D.; Smit, B. Understanding molecular simulation: from algorithms to applications; Academic Press: San Diego, CA, 2002.
84. Peters, B.; Bell, A. T.; Chakraborty, A. K. J. Chem. Phys. 2004, 121, 4461