Effects of an unnatural base pair replacement on the structure and dynamics of DNA and neighboring water and ions

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 30, 2010, Pages 9934-9945

  Furse, K E ^a   Corcelli, S A ^a  

^a UNIVERSITY OF NOTRE DAME   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DYNAMICS; ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE; GENES; MOLECULAR DYNAMICS; OLIGONUCLEOTIDES; PARAMAGNETIC RESONANCE; PROBES; RESONANCE;

BASE PAIRS; BIOMOLECULAR SYSTEM; DNA BASE PAIRS; DNA CONFORMATIONS; DNA DODECAMER; DNA OLIGONUCLEOTIDES; DNA SURFACE; ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE; EXPERIMENTAL TECHNIQUES; FLUORESCENT PROBES; LOCAL STRUCTURE; MINOR GROOVES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NATIVE SEQUENCES; RESONANCE ENERGY TRANSFER; SMALL MOLECULES; STRONG CORRELATION; STRUCTURE AND DYNAMICS; UNNATURAL BASE PAIRS; WATER MOBILITY;

DNA;

EID: 77955438624     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp105761b     Document Type: Article

References (49)

1. Berg, M. A.; Coleman, R. S.; Murphy, C. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1229
2. Furse, K. E.; Corcelli, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13103
3. Furse, K. E.; Lindquist, B. A.; Coreelli, S. A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 3231
4. Andreatta, D.; Lustres, J. L. P.; Kovalenko, S. A.; Ernsting, N. P.; Murphy, C. J.; Coleman, R. S.; Berg, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7270
5. Andreatta, D.; Sen, S.; Lustres, J. L. P.; Kovalenko, S. A.; Ernsting, N. P.; Murphy, C. J.; Coleman, R. S.; Berg, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6885
6. Brauns, E. B.; Madaras, M. L.; Coleman, R. S.; Murphy, C. J.; Berg, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11644
7. Brauns, E. B.; Madaras, M. L.; Coleman, R. S.; Murphy, C. J.; Berg, M. A. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 158101
8. Brauns, E. B.; Murphy, C. J.; Berg, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2449
9. Sen, S.; Andreatta, D.; Ponomarev, S. Y.; Beveridge, D. L.; Berg, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1724
10. Coleman, R. S.; Madaras, M. L. J. Org. Chem. 1998, 63, 5700
11. Dallmann, A.; Pfaffe, M.; Mugge, C.; Mahrwald, R.; Kovalenko, S. A.; Ernsting, N. P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 15619
12. Pal, S. K.; Zhao, L.; Xia, T. B.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13746
13. Furse, K. E.; Corcelli, S. A. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1813
14. Woods, K. K.; Maehigashi, T.; Howerton, S. B.; Sines, C. C.; Tannenbaum, S.; Williams, L. D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15330
15. Drew, H. R.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1981, 151, 535
16. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Wu, X.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Mathews, D. H.; Schafmeister, C.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. AMBER 9; University of California, San Francisco: San Francisco, 2006.
17. Wang, J. M.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049
18. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T. E.; Laughton, C. A.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92, 3817
19. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269
20. Furse, K. E.; Corcelli, S. A. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1959
21. Izaguirre, J. A.; Catarello, D. P.; Wozniak, J. M.; Skeel, R. D. J. Chem. Phys. 2001, 114, 2090
22. Loncharich, R. J.; Brooks, B. R.; Pastor, R. W. Biopolymers 1992, 32, 523
23. Pastor, R. W.; Brooks, B. R.; Szabo, A. Mol. Phys. 1988, 65, 1409
24. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684
25. Sen, S.; Gearheart, L. A.; Rivers, E.; Liu, H.; Coleman, R. S.; Murphy, C. J.; Berg, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13248
26. Sen, S.; Paraggio, N. A.; Gearheart, L. A.; Connor, E. E.; Issa, A.; Coleman, R. S.; Wilson, D. M.; Wyatt, M. D.; Berg, M. A. Biophys. J. 2005, 89, 4129
27. Somoza, M. M.; Andreatta, D.; Murphy, C. J.; Coleman, R. S.; Berg, M. A. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 2494
28. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327
29. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089
30. Marchi, M.; Sterpone, F.; Ceccarelli, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6787
31. Pizzitutti, F.; Marchi, M.; Sterpone, F.; Rossky, P. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7584
32. van der Spoel, D.; van Maaren, P. J.; Berendsen, H. J. C. J. Chem. Phys. 1998, 108, 10220
33. Jana, B.; Pal, S.; Bagchi, B. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 3633
34. Halle, B. Philos. Trans. R. Soc. 2004, 359, 1207
35. Qvist, J.; Halle, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10345
36. Denisov, V. P.; Carlstrom, G.; Venu, K.; Halle, B. J. Mol. Biol. 1997, 268, 118
37. Halle, B.; Denisov, V. P. Biopolymers 1998, 48, 210
38. Cheatham, T. E.; Young, M. A. Biopolymers 2000, 56, 232
39. Ponomarev, S. Y.; Thayer, K. M.; Beveridge, D. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 14771
40. Hud, N. V.; Plavec, J. Biopolymers 2003, 69, 144
41. Denisov, V. P.; Halle, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 629
42. Marincola, F. C.; Denisov, V. P.; Halle, B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6739
43. Lavery, R.; Zakrzewska, K.; Beveridge, D.; Bishop, T. C.; Case, D. A.; Cheatham, T.; Dixit, S.; Jayaram, B.; Lankas, F.; Laughton, C.; Maddocks, J. H.; Michon, A.; Osman, R.; Orozco, M.; Perez, A.; Singh, T.; Spackova, N.; Sponer, J. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 299
44. Hamelberg, D.; Williams, L. D.; Wilson, W. D. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 3615
45. Chen, J.; Dupradeau, F. Y.; Case, D. A.; Turner, C. J.; Stubbe, J. Nucleic Acids Res. 2008, 36, 253
46. Wang, K. Y.; Parker, S. A.; Goljer, I.; Bolton, P. H. Biochemistry 1997, 36, 11629
47. Chiu, T. K.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 2000, 301, 915
48. Mattea, C.; Qvist, J.; Halle, B. Biophys. J. 2008, 95, 2951
49. Moilanen, D. E.; Levinger, N. E.; Spry, D. B.; Fayer, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14311