Molecular dynamics of DNA: Comparison of force fields and terminal nucleotide definitions

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 30, 2010, Pages 9882-9893

  Ricci, Clarisse G ^a   De Andrade, Alex S C ^a   Mottin, Melina ^a   Netz, Paulo A ^a  

^a FEDERAL UNIVERSITY OF RIO DE JANEIRO   (Brazil)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMBER; CONFORMATIONS; DNA; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEIC ACIDS; NUCLEOTIDES; TOPOLOGY;

AMBER FORCE-FIELD; DICKERSON-DREW DODECAMER; GEOMETRICAL DEFORMATION; GLOBAL STABILITY; GROMOS FORCE FIELDS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; REPARAMETRIZATION; STRONG DEPENDENCES;

BIOINFORMATICS;

EID: 77955461658     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp1035663     Document Type: Article

References (76)

1. Norberg, J.; Nilsson, L. Q. Rev. Biophys. 2003, 36, 257-306
2. Moraitakis, G.; Purkiss, A. G.; Goodfellow, J. M. Rep. Prog. Phys. 2003, 66, 383-406
3. Mackerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1584-1604
4. Giudice, E.; Lavery, R. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 350-357
5. Travers, A. A. Philos. Trans. R. Soc. London 2009, 362, 1423-1438
6. Lavery, R. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 299-313
7. Dickerson, R. E.; Chiu, T. K. Biopolymers 1998, 44, 361-403
8. Djuranovic, D.; Hartmann, B. Biopolymers 2004, 73, 356-368
9. Neidle, S. Biopolymers 1997, 44, 105-121
10. Ahmad, S.; Kono, H.; Arauzo-Bravo, M. J.; Sarai, A. Nucleic Acids Res. 2006, 34, W124-W127
11. Hurley, L. H. Nature Rev. Cancer 2002, 2, 188-200
12. Dickerson, R. E.; Drew, H. R.; Conner, B. N.; Wing, R. M.; Fratini, A. V.; Kopka, M. L. Science 1982, 216, 475-485
13. Mackerell, A. D., Jr.; Kuczera, J. W.; Karplus, M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11946-11975
14. Mackerell, A. D., Jr.; Banavali, N. J. Comput. Chem. 2000, 21, 105-120
15. Foloppe, N.; Mackerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2000, 21, 86-104
16. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179
17. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074
18. 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. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999-2012
19. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hunenberger, P. H.; Kruger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P.; Tironi, I. G. In Biomolecular simulation: The GROMOS96 Manual and User guide; Vdf Hochschulverlag AG: Zurich, Switzerland; pp 1 - 1042.
20. Scott, W. R. P.; Hunenberger, P. H.; Tironi, I. G.; Mark, A. E.; Billeter, S. R.; Fennen, J.; Torda, A. E.; Huber, T.; Kruger, P.; van Gunsteren, W. F. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3596-3607
21. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1656-1676
22. Oostenbrink, C.; Soares, T. A.; van der Vegt, N. F. A.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biophys. J. 2005, 34, 273-284
23. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1657-1666
24. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236
25. Levitt, M.; Hirshberg, M.; Sharon, R.; Daggett, V. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 215-231
26. Langley, D. R. J. Biomol. Struct. Dyn. 1998, 16, 487-509
27. Feig, M.; Pettitt, B. M. Biophys. J. 1998, 75, 134-139
28. Wing, R. M.; Drew, H. R.; Takano, T.; Broka, C.; Tanaka, S.; Itakura, I.; Dickerson, R. E. Nature 1980, 287, 755-758
29. Dickerson, R. E.; Drew, H. R. J. Mol. Biol. 1981, 149, 761-786
30. Drew, H. R.; Wing, R. M.; Takano, T.; Broka, C.; Tanaka, S.; Itakura, K.; Dickerson, R. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981, 78, 2179-2183
31. Drew, H. R.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1981, 151, 535-556
32. Beveridge, D. L.; McConnell, K. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 182-196
33. Reddy, S. Y.; Leclerc, F.; Karplus, M. Biophys. J. 2003, 84, 1421-1449
34. Babin, V.; Baucom, J.; Darden, T. A.; Sagui, C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 11571-11581
35. Perez, A.; Luque, F. J.; Orozco, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14739-14745
36. Perez, A.; Lankas, F.; Luque, F. J.; Orozco, M. Nucleic Acids Res. 2008, 36, 2379-2384
37. Mura, C.; McCammon, J. A. Nucleic Acids Res. 2008, 36, 4941-4955
38. Tapia, O.; Velasquez, I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5934-5938
39. Bonvin, A. M. J. J.; Sunnerhagen, M.; Otting, G.; van Gunsteren, W. F. J. Mol. Biol. 1998, 282, 859-873
40. Swaminathan, S.; Ravishanker, G.; Beveridge, D. L. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5027-5040
41. Soares, T. A.; Hunenberger, P. H.; Kastenholtz, M. A.; Krautler, V.; Lenz, T.; Lins, R. D.; Oostenbrink, C.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2005, 23, 725-737
42. Bonvin, A. M. J. J. Eur. Biophys. J. 2000, 29, 57-60
43. Sorin, E. J.; Pande, V. S. Biophys. J. 2005, 88, 2472-2493
44. Lu, X. J.; Olson, W. K. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 5108-5121
45. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Modell. 2001, 7, 306-317
46. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; van Buuren, A. R.; Apol, E.; Meulenhoff, P. J.; Tieleman, D. P.; Sijbers, A. L. T. M.; Feenstra, K. A.; van Drunen, R.; Berendsen, H. J. C. Gromacs User Manual version 3.3; www.gromacs.org, 2005.
47. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718
48. Berendsen, H.; Postma, J.; Gunsteren, W.; Hermans, J. In Interaction Models for Water in Relation to Protein Hydration; Pullman, B., Ed.; D. Reidel Publishing Co.: Amsterdam, 1981; p 331.
49. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
50. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
51. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8592
52. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
53. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, J. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
54. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952-962
55. Rappaport, D. Mol. Phys. 1983, 50, 1151
56. Dickerson, R. E. Nucleic Acids Res. 1989, 17, 1797-1803
57. Dickerson, R. E. Methods Enzymol. 1992, 211, 67-110
58. Lu, X. J.; Olson, W. K. J. Mol. Biol. 1999, 285, 1563-1575
59. Hassan, M. A. E.; Calladine, C. R. J. Mol. Biol. 1998, 282, 331-343
60. Young, M. A.; Ravishanker, G.; Beveridge, D. L.; Berman, H. M. Biophys. J. 1995, 68, 2454-2468
61. Wu, Z.; Ono, A.; Kaianosho, M.; Bax, A. J. Biomol. NMR 2001, 19, 361-365
62. Arora, N.; Jayaram, B. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6139-6144
63. Calladine, C.; Drew, H. R. J. Mol. Biol. 1984, 178, 773-782
64. Yanagi, K.; Prive, G. G.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1991, 217, 201-214
65. Varnai, P.; Djuranovic, D.; Lavery, R.; Hartman, B. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 5398-5406
66. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T. E., III; Laughton, C. A.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92, 3817-3829
67. Schneider, B.; Neidle, S.; Berman, H. M. Biopolymers 1997, 42, 113-124
68. Gao, Y.-G.; Robinson, H.; Wang, A. H.-J. Eur. J. Biochem. 1999, 261, 413-420
69. Pearlman, D. A.; Kim, S. H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1986, 4, 69-98
70. Ryckaert, J. P.; Bellemans, A. Chem. Phys. Lett. 1975, 30, 123-125
71. Ryckaert, J. P.; Bellemans, A. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1978, 66, 95-106
72. Hartmann, B.; Piazzola, D.; Lavery, R. Nucleic Acids Res. 1993, 21, 561-568
73. Tse, W. C.; Boger, D. L. Chem. Biol. 2004, 11, 1607-1617
74. ElHassan, M. A.; Calladine, C. R. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. Aî - ̧Math., Phys. Eng. Sci. 1997, 355, 43-100
75. Olson, W. K.; Zhurkin, V. B. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 286-297
76. Goodsell, D. S.; Kaczor-Grzeskowiak, M.; Dickerson, R. E. J. Mol. Biol. 1994, 79-96