Role of electrostatics in modulating hydrophobic interactions and barriers to hydrophobic assembly

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 24, 2010, Pages 8107-8117

  Bauer, Brad A ^a   Patel, Sandeep ^a  

^a UNIVERSITY OF DELAWARE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ASSOCIATION REACTIONS; HYDROGEN BONDS; HYDROPHOBICITY; MOLECULAR DYNAMICS; POLARIZATION; WATER TREATMENT;

ACTIVE AREA; DENSITY FLUCTUATION; DRIVING FORCES; EXPLICIT TREATMENTS; HYDROGEN BONDINGS; HYDROPHOBIC ASSOCIATION; HYDROPHOBIC EFFECT; HYDROPHOBIC INTERACTIONS; HYDROPHOBIC PLATES; LIQUID PHASE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PHYSICOCHEMICAL PHENOMENA; POLARIZABILITIES; POLARIZABLE MODEL; POTENTIAL OF MEAN FORCE; PROSPECTIVES; SIMILARITIES AND DIFFERENCES; WATER MODELS; WATER POTENTIAL; WATER SYSTEM; WATER-WATER INTERACTIONS;

COMPUTER SIMULATION;

EID: 77953730422     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp101995d     Document Type: Article

References (109)

1. Kauzmann, W. Adv. Protein Chem. 1959, 14, 1-63
2. Dill, K. A. Biochemistry 1990, 29, 7133-7155
3. Nagarajan, R.; Ruckenstein, E. Langmuir 1991, 7, 2934-2969
4. Stillinger, F. H. J. Solution Chem. 1973, 2, 141-158
5. Pratt, L. R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 409-436
6. Southall, N. T.; Dill, K. A.; Haymet, A. D. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 521-533
7. Tanford, C. J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 4240-4247
8. Tanford, C. Protein Sci. 1997, 6, 1358-1366
9. Pratt, L. R.; Pohorille, A. Chem. Rev. 2002, 102, 2671-2692
10. Berne, B. J.; Weeks, J. D.; Zhou, R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2009, 60, 85-103
11. Chandler, D. Nature 2005, 437, 640-647
12. Rasaiah, J. C.; Garde, S.; Hummer, G. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 713-740
13. Widom, B.; Bhimalapuram, P.; Koga, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 3085-3093
14. Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. 1986, 83, 8069-8072
15. Granick, S.; Bae, S. C. Science 2008, 322, 1477-1478
16. Huang, D. M.; Chandler, D. Proc. Natl. Acad. Sci. 2000, 97, 8324-8327
17. Hummer, G.; Garde, S.; Garcia, A. E.; Paulaitis, M. E.; Pratt, L. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10469-10482
18. Hummer, G.; Garde, S. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 4193-4196
19. Hummer, G.; Garde, S.; Garcia, A. E.; Pratt, L. R. Chem. Phys. 2000, 258, 349-370
20. Hummer, G.; Rassiah, J. C.; Noworyta, J. P. Nature 2001, 414, 188-190
21. Lum, K.; Chandler, D.; Weeks, J. D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4570-4577
22. Pratt, L. R.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3683-3704
23. Pratt, L. R.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1980, 73, 3430-3433
24. Zangi, R.; Berne, B. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8634-8644
25. Hummer, G.; Garde, S.; Garcia, A. E.; Pohorille, A.; Pratt, L. R. Proc. Natl. Acad. Sci. 1996, 1996, 8951-8955
26. Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. 1996, 93, 8800-8803
27. Wallqvist, A.; Gallicchio, E.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6745-6753
28. Graziano, G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11232-11239
29. Luzar, A.; Leung, K. J. Chem. Phys. 2000, 113, 5836-5844
30. Lum, K.; Luzar, A. Phys. Rev. E 1997, 56, R6283
31. Sarupria, S.; Garde, S. Phys. Rev. Lett. 2009, 103 037803
32. Vaitheeswaran, S.; Yin, H.; Rasaiah, J. C.; Hummer, G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2004, 101, 17002-17005
33. Zhu, S.; Elcock, A. H. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, ASAP Article.
34. Ashbaugh, H. S.; Collett, N. J.; Hatch, H. W.; Staton, J. A. J. Chem. Phys. 2010, 132, 124504
35. Geiger, A.; Rahman, A.; Stillinger, F. H. J. Chem. Phys. 1978, 70, 263-276
36. Pangali, C.; Rao, M.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2975-2981
37. Pangali, C.; Rao, M.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2982-2990
38. van Belle, D.; Wodak, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 647-652
39. Smith, D. E.; Haymet, A. D. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 6445-6454
40. Dang, L. X. J. Chem. Phys. 1994, 100, 9032-9034
41. New, M. H.; Berne, B. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7172-7179
42. Rick, S. W.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10488-10493
43. Young, W. S.; Brooks, C. L., III. J. Chem. Phys. 1997, 106, 9265-9269
44. Willard, A. P.; Chandler, D. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6187-6192
45. Godawat, R.; Jamadagni, S. N.; Garde, S. Proc. Natl. Acad. Sci. 2009, 106, 15119-15124
46. Patel, A. J.; Varilly, P.; Chandler, D. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1632-1637
47. Mittal, J.; Hummer, G. Proc. Natl. Acad. Sci. 2008, 105, 20130-20135
48. Wallqvist, A.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2885-2892
49. Giovambattista, N.; Rossky, P. J.; Debenedetti, P. G. Phys. Rev. E 2006, 73 041604
50. Kumar, P.; Buldyrev, S. V.; Starr, F. W.; Giovambattista, N.; Stanley, H. E. Phys. Rev. E 2005, 72 051503
51. Huang, X.; Margulis, C. J.; Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. 2003, 100, 11953-11958
52. Hua, L.; Zangi, R.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5244-5253
53. Gordillo, M. C.; Nagy, G.; Marti, J. J. Chem. Phys. 2005, 123 054707
54. Choudhury, N. J. Chem. Phys. 2010, 132 064505
55. Berezhkovskii, A.; Hummer, G. Phys. Rev. Lett. 2002, 89 064503
56. Setny, P.; Wang, Z.; Cheng, L.; Li, B.; McCammon, J. A.; Dzubiella, J. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 187801
57. Ewell, J.; Gibb, B. C.; Rick, S. W. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 10272-10279
58. Werder, T.; Walther, J. H.; Jaffe, R. L.; Halicioglu, T.; Koumoutsakos, P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1345-1352
59. Kathmann, S. M.; Kuo, I. W.; Mundy, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16556-16561
60. Kathmann, S. M.; Kuo, I. W.; Mundy, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17522
61. Krishtal, A.; Senet, P.; Yang, M.; Van Alsenoy, C. J. Chem. Phys. 2006, 125 034312
62. Rappe, A. K.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. 1991, 95, 3358-3363
63. Rick, S. W.; Stuart, S. J.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6141-6156
64. Rick, S. W.; Stuart, S. J.; Bader, J. S.; Berne, B. J. J. Mol. Liq. 1995, 65/66, 31
65. Patel, S.; Brooks, C. L., III. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1-15
66. Patel, S.; MacKerell, A. D., Jr.; Brooks, C. L., III. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1504-1514
67. Patel, S.; Brooks, C. L., III. Mol. Simul. 2006, 32, 231-249
68. Lamoureux, G.; Roux, B. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3025
69. Lamoureux, G.; MacKerell, A. D., Jr.; Roux, B. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5185
70. Lamoureux, G.; Harder, E.; Vorobyov, I. V.; Roux, B.; MacKerell, A. D., Jr. Chem. Phys. Lett. 2006, 418, 245-249
71. Lopes, P. E. M.; Lamoureux, G.; Roux, B.; MacKerell, A. D., Jr. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2873-2885
72. Anisimov, V. M.; Lamoureux, G.; Vorobyov, I. V.; Huang, N.; Roux, B., Jr. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 153-168
73. Yu, H.; Whitfield, T. W.; Harder, E.; Lamoureux, G.; Vorobyov, I.; Anisimov, V. M.; MacKerell, A. D., Jr.; Roux, B. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 774-786
74. Applequist, J.; Carl, J. R.; Fung, K. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 2952-2960
75. Thole, B. T. Chem. Phys. 1981, 59, 341-350
76. Grossfield, A.; Ren, P.; Ponder, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15671-15682
77. Ponder, J. W.; Wu, C.; Ren, P.; Pande, V. S.; Chodera, J. D.; Schnieders, M. J.; Haque, I.; Mobley, D. L.; Lambrecht, D. S.; DiStasio, R. A., Jr.; Head-Gordon, M.; Clark, G. N. I.; Johnson, M. E.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2549-2564
78. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1497-1506
79. Ren, P.; Ponder, J. W. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5933-5947
80. Brooks, B. R. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
81. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
82. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271
83. Zangi, R.; Hagen, M.; Berne, B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4678-4686
84. Li, X.; Li, J.; Eleftheriou, M.; Zhou, R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12439-12447
85. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
86. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
87. Nose, S. Mol. Phys. 1984, 52, 255-268
88. Rick, S. W. J. Chem. Phys. 2001, 114, 2276-2283
89. Jorgensen, W. L.; Jenson, C. J. Comput. Chem. 1998, 19, 1179-1186
90. Pi, H. L.; Aragones, J. L.; Vega, C.; Noya, E. G.; Abascal, J. L. F.; Gonzalez, M. A.; McBride, C. Mol. Phys. 2009, 107, 365-374
91. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. Proc. Natl. Acad. Sci. 2005, 102, 6665-6670
92. Sprik, M. J. Chem. Phys. 1991, 95, 6762-6769
93. Kuo, I. W.; Mundy, C. J.; Eggimann, B. L.; McGrath, M. J.; Siepmann, J.; Chen, B.; Vieceli, J.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3738-3746
94. McGrath, M. J.; Siepmann, J. I.; Kuo, I. W.; Mundy, C. J. Mol. Phys. 2007, 105, 1411-1417
95. Silvestrelli, P. L.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 3308-3311
96. Badyal, Y. S.; Saboungi, M.; Price, D. L.; Shastri, S. D.; Haeffner, D. R.; Soper, A. K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 9206-9208
97. Liu, P.; Harder, E.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2949-2955
98. Bauer, B. A.; Warren, G. L.; Patel, S. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 359-373
99. Chowdhary, J.; Ladanyi, B. M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4045-4053
100. Zangi, R.; Zhou, R.; Berne, B. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1535-1541
101. Zangi, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 643-650
102. Jonsson, M.; Skepo, M.; Linse, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8782-8788
103. Ghosh, T.; Kalra, A.; Garde, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 642-651
104. Godawat, R.; Jamadagni, S. N.; Garde, S. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2246-2254
105. Rick, S. W. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6884-6888
106. Giovambattista, N.; Rossky, P. J.; Debenedetti, P. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13723-13734
107. Jamadagni, S. N.; Godawat, R.; Dordick, J. S.; Garde, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4093-4101
108. Anthawale, M. V.; Goel, G.; Ghosh, T.; Truskett, T. M.; Garde, S. Proc. Natl. Acad. Sci. 2007, 104, 733-738
109. Huang, X.; Margulis, C. J.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11742-11748