A molecular dynamics study for the structure determination of the signaling state in the photocycle of photoactive yellow protein

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 19, 2010, Pages 6594-6600

  Kamiya, Motoshi ^a,b   Ohmine, Iwao ^a,b  

^a NAGOYA UNIVERSITY   (Japan)

^b KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FREE ENERGY; MOLECULAR DYNAMICS; SIGNALING;

FREE-ENERGY CALCULATIONS; MOLECULAR MIGRATION; N-TERMINAL DOMAINS; N-TERMINALS; PHOTOACTIVE YELLOW PROTEINS; PHOTOCYCLES; SIGNALING STATE; STRUCTURAL CHANGE; STRUCTURAL DISPLACEMENT; STRUCTURAL REARRANGEMENT; STRUCTURE DETERMINATION; TRANSLATIONAL DISPLACEMENTS;

PROTEINS;

EID: 77952507550     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp910018d     Document Type: Article

References (43)

1. Meyer, T. E. Biochim. Biophys. Acta 1985, 806, 175
2. Imhoff, J. F.; Süling, J. Arch. Microbiol. 1996, 165, 106
3. Sprenger, W. W.; Hoff, W. D.; Armitage, J. P.; Hellingwerf, K. J. J. Bacteriol. 1993, 175, 3096
4. Hoff, W. D.; Dux, P.; Hard, P.; Devreese, B.; Nugteren-Roodzant, I. M.; Crielaard, W.; Boelens, R.; Kaptein, R.; van Beeumen, J.; Hellingwerf, K. J. Biochemistry 1994, 33, 13959
5. Brudler, R.; Rammelsberg, R.; Woo, T. T.; Getzoff, E. D.; Gerwert, K. Nat. Struct. Mol. Biol. 2001, 8, 265
6. Hendriks, J.; Hoff, W. D.; Crielaard, W.; Hellingwerf, K. J. J. Biol. Chem. 1999, 274, 17655
7. Xie, A.; Kelemen, L.; Hendriks, J.; White, B. J.; Heliingwerf, K. J.; Hoff, W. D. Biochemistry 2001, 40, 1510
8. Pan, D.; Philip, A.; Hoff, W. D.; Mathies, R. A. Biophys. J. 2004, 86, 2374
9. van der Horst, M. A.; van Stokkum, I. H.; Crielaard, W.; Hellingwerf, K. J. FEBS Lett. 2001, 497, 26
10. Rajagopal, S.; Anderson, S.; Šrajer, V.; Schmidt, M.; Pahl, R.; Moffat, K. Structure 2005, 13, 55
11. Fuentes, G.; Nederveen, A. J.; Kaptein, R.; Boelens, R.; Bonvin, A. M. J. J. J. Biomol. NMR 2005, 33, 175
12. Bernard, C.; Houben, K.; Derix, N. M.; Marks, D.; van der Horst, M. A.; Hellingwerf, K. J.; Boelens, R.; Kaptein, R.; van Nuland, N. A. J. Structure 2005, 13, 953
13. Kort, R.; Ravelli, R. B.; Schotte, F.; Bourgeois, D.; Crielaard, W.; Hellingwerf, K. J.; Wulff, M. Photochem. Photobiol. 2003, 78, 131
14. Cusanovich, M. A.; Meyer, T. E. Biochemistry 2003, 42, 4759
15. Vreede, J.; Crielaard, W.; Hellingwerf, K. J.; Bolhuis, P. G. Biophys. J. 2005, 88, 3525
16. Kamiya, M.; Saito, S.; Ohmine, I. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2948
17. Coutsias, E. A.; Seok, C.; Dill, K. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1849
18. Kästner, J.; Thiel, W. J. Chem. Phys. 2006, 123, 234106
19. Jarzynski, C. Phys. Rev. Lett. 1996, 78, 2690
20. Park, S.; Khalili-Araghi, F.; Tajkhorshid, E.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3559
21. Maragakis, P.; Ritort, F.; Bustamante, C.; Karplus, M.; Crooks, G. E. J. Chem. Phys. 2008, 129 024102
22. 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
23. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049
24. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926
25. Martyna, G. J.; Tuckerman, M. E.; Tobias, D. J.; Klein, M. L. Mol. Phys. 1996, 87, 1117
26. Andersen, H. C. J. Comput. Phys. 1983, 52, 24
27. Ding, H.-Q.; Karasawa, N.; Goddard, W. A., III. J. Chem. Phys. 1992, 97, 4309
28. Fisher, S. Z.; Anderson, S.; Henning, R.; Moffat, K.; Langan, P.; Thiyagarajan, P.; Shultz, A. J. Acta Crystallogr. 2007, D63, 1178
29. Shimizu, N.; Imamoto, Y.; Harigai, M.; Kamikubo, H.; Yamazaki, Y.; Kataoka, M. J. Biol. Chem. 2006, 281, 4318
30. Otto, H.; Hoersch, D.; Meyer, T. E.; Cusanovich, M. A.; Heyn, M. P. Biochemistry 2005, 44, 16804
31. Svergun, D.; Barberato, C.; Koch, M. H. J. J. Appl. Crystallogr. 1995, 28, 768
32. Frishman, D.; Argos, P. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 1995, 23, 566
33. Leenders, E. J. M.; Vande Vondele, J. I.; Bolhuis, P. G.; Meijer, E. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 13591
34. Brudler, R.; Gessner, C. R.; Li, S.; Tyndall, S.; Getzoff, E. D.; Woods, V. L., Jr. J. Mol. Biol. 2006, 363, 148
35. Hironari, K.; Shimizu, N.; Harigai, M.; Yamazaki, Y.; Imamoto, Y.; Kataoka, M. Biophys. J. 2007, 92, 3633
36. Ihee, H.; Rajagopal, S.; Šrajer, V.; Pahl, R.; Anderson, S.; Schmidt, M.; Schotte, F.; Anfinrud, P. A.; Wulff, M.; Moffat, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 7145
37. Hoshihara, Y.; Imamoto, Y.; Kataoka, M.; Tokunaga, F.; Terazima, M. Biophys. J. 2008, 94, 2187
38. 2, where D is the diffusion coefficient. The SANDER module of AMBER7 is used for the MD calculation. The particle-mesh Ewald method is used for the calculations of the electrostatic interaction. The force field parameters used are same as those in the calculations on the water sphere system.
39. Rubinstenn, G.; Vuister, G. W.; Mulder, F. A. A.; Düx, P. E.; Boelens, R.; Hellingwerf, K. J.; Kaptein, R. Nat. Struct. Mol. Biol. 1998, 5, 568
40. Harigai, M.; Kataoka, M.; Imamoto, Y. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10646
41. Harigai, M.; Kataoka, M.; Imamoto, Y. Photochem. Photobiol. 2008, 84, 1031
42. Harigai, M.; Imamoto, Y.; Kamikubo, H.; Yamazaki, Y.; Kataoka, M. Biochemistry 2003, 42, 13893
43. Kraulis, P. J. J. Appl. Crystallogr. 1991, 24, 946