Free energy calculations of the adsorption of amino acid analogues at the aqueous titania interface

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 114, Issue 50, 2010, Pages 22197-22206

  Monti, S ^a   Walsh, T R ^b  

^a CNR   (Italy)

^b UNIVERSITY OF WARWICK   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMISTIC MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; CHARGED MOIETIES; CONSTRAINT FORCES; EXPERIMENTAL DATA; FREE ENERGY OF BINDING; FREE-ENERGY CALCULATIONS; HYDROGEN BONDINGS; IN-BUILDINGS; PEPTIDE CONFORMATION; PEPTIDE SEQUENCES; POSITIVELY CHARGED; RUTILE TITANIA; SIDE-CHAIN ANALOGUES; TITANIA; TITANIA SURFACES;

ADSORBATES; ADSORPTION; AMINO ACIDS; FREE ENERGY; HYDROGEN BONDS; METHANOL; MOLECULAR DYNAMICS; OXIDE MINERALS; PEPTIDES; TITANIUM DIOXIDE;

BINDING ENERGY;

EID: 79951619727     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp107859q     Document Type: Article

References (68)

1. Sarikaya, M.; Tamerler, C.; Jen, A. K. Y.; Schulten, K.; Baneyx, F. Nat. Mater. 2003, 2, 577.
2. Dickerson, M. B.; Sandhage, K. H.; Naik, R. R. Chem. Rev. 2008, 108, 4935.
3. Belton, D. J.; Patwardhan, S. V.; Annenkov, V. V.; Danilovtseva, E. N.; Perry, C. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 5963.
4. Chen, C. L.; Rosi, N. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1924.
5. Lambert, J.-F.; Stievano, L.; Lopes, I.; Gharsallah, M.; Piao, L. Planet. Space Sci. 2009, 57, 460.
6. Sano, K. I.; Shiba, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14234.
7. Chen, H. B.; Su, X. D.; Neoh, K. G.; Choe, W. S. Anal. Chem. 2006, 78, 4872.
8. Dickerson, M. B.; Jones, S. E.; Cai, Y.; Ahmad, G.; Naik, R. R.; Kröger, N.; Sandhage, K. H. Chem. Mater. 2008, 20, 1578.
9. Fang, Y.; Poulsen, N.; Dickerson, M. B.; Cai, Y.; Jones, S. E.; Naik, R. R.; Kröger, N.; Sandhage, K. H. J. Mater. Chem. 2008, 18, 3871.
10. Khoo, X. J.; Hamilton, P.; O'Toole, G. A.; Snyder, B. D.; Kenan, D. J.; Grinstaff, M. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10992.
11. Gronewold, T. M. A.; Baumgartner, A.; Weckmann, A.; Knekties, J.; Egler, C. Acta Biomater. 2009, 5, 794.
12. Sano, K. I.; Sasaki, H.; Shiba, K. Langmuir 2005, 21, 3090.
13. Sano, K. I.; Ajima, K.; Iwahori, K.; Yudasaka, M.; Iijima, S.; Yamashita, I.; Shiba, K. Small 2005, 1, 826.
14. Yamashita, I.; Kirimura, H.; Okuda, M.; Nishio, K.; Sano, K. I.; Shiba, K.; Hayashi, T.; Hara, M.; Mishima, Y. Small 2006, 2, 1148.
15. Hayashi, T.; Sano, K. I.; Shiba, K.; Kumashiro, Y.; Iwahori, K.; Yamashita, I.; Hara, M. Nano Lett. 2006, 6, 515.
16. Hayashi, T.; Sano, K. I.; Shiba, K.; Iwahori, K.; Yamashita, I.; Hara, M. Langmuir 2009, 25, 10901.
17. Chen, H. B.; Su, X. D.; Neoh, K. G.; Choe, W. S. Langmuir 2009, 25, 1588.
18. Gertler, G.; Fleminger, G.; Rapaport, H. Langmuir 2010, 26, 6457.
19. Carravetta, V.; Monti, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6160.
20. Köppen, S.; Ohler, B.; Langel, W. Z. Phys. Chem. 2007, 221, 3.
21. Monti, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6086.
22. Monti, S.; Carravetta, V.; Zhang, W. H.; Yang, J. L. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7765.
23. Monti, S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16962.
24. Polzonetti, G.; Battocchio, C.; Dettin, M.; Gambaretto, R.; Bello, C. D.; Carravetta, V.; Monti, S.; Iucci, G. Mater. Sci. Eng., C 2008, 28, 309.
25. Monti, S.; Carravetta, V.; Battocchio, C.; Iucci, G.; Polzonetti, G. Langmuir 2008, 24, 3205.
26. Monti, S.; Alderighi, M.; Duce, C.; Solaro, R.; Tiné, M. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 2433.
27. Carravetta, V.; Monti, S.; Wang, W. H. Theor. Chim. Acta 2009, 123, 299.
28. Chen, M. J.; Wu, C. Y.; Song, D. P.; Li, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 12, 406.
29. Skelton, A. A.; Liang, T.; Walsh, T. R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 1482.
30. Goede, K.; Busch, P.; Grundmann, M. Nano Lett. 2004, 4, 2115.
31. Oren, E. E.; Tamerler, C.; Sahin, D.; Hnilova, M.; Seker, U. O. S.; Sarikaya, M.; Samudrala, R. Bioinformatics 2007, 23, 2816.
32. Willett, R. L.; Baldwin, K. W.; West, K. W.; Pfeiffer, L. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 7817.
33. Meyers, S. R.; Hamilton, P. T.; Walsh, E. B.; Kenan, D. J.; Grinstaff, M. W. Adv. Mater. 2007, 19, 2492.
34. Sano, K. I.; Yoshii, S.; Yamashita, I.; Shiba, K. Nano Lett. 2007, 7, 3200.
35. Kokubun, K.; Kashiwagi, K.; Yoshinari, M.; Inoue, T.; Shiba, K. Biomacromolecules 2008, 9, 3098.
36. Kashiwagi, K.; Tsuji, T.; Shiba, K. Biomaterials 2009, 30, 1166.
37. Evans, J. S.; Samudrala, R.; Walsh, T. R.; Oren, E. E.; Tamerler, C. MRS Bull. 2008, 33, 514.
38. Oren, E. E.; Notman, R.; Kim, I. W.; Evans, J. S.; Walsh, T. R.; Samudrala, R.; Tamerler, C.; Sarikaya, M. Langmuir 2010, 26, 11003.
39. Zhang, Z.; Fenter, P.; Cheng, L.; Sturchio, N. C.; Bedzyk, M. J.; Pr'edota, M.; Bandura, A.; Kubicki, J.; Lvov, S. N.; Cummings, P. T.; Chialvo, A. A.; Ridley, M. K.; Bénézeth, P.; Anovitz, L.; Palmer, D. A.; Machesky, M. L.; Wesolowski, D. J. Langmuir 2004, 20, 4954.
40. Koppen, S.; Langel, W. Surf. Sci. 2006, 600, 2040.
41. Pr'edota, M.; Bandura, A. V.; Cummings, P. T.; Kubicki, J. D.; Wesolowski, D. J.; Chialvo, A. A.; Machesky, M. L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12049.
42. Skelton, A. A.; Walsh, T. R. Mol. Simul. 2007, 33, 379.
43. Roddick-Lanzilotta, A. D.; Connor, P. A.; McQuillan, A. J. Langmuir 1998, 14, 6479.
44. Roddick-Lanzilotta, A. D.; McQuillan, A. J. J. Colloid Interface Sci. 2000, 227, 48.
45. Pászti, Z.; Guczi, L. Vib. Spectrosc. 2009, 50, 48.
46. Jonsson, C. M.; Jonsson, C. L.; Sverjensky, D. A.; Cleaves, H. J.; Hazen, R. M. Langmuir 2009, 25, 12127.
47. Jonsson, C. M.; Jonsson, C. L.; Estrada, C.; Sverjensky, D. A.; Cleaves, H. J.; Hazen, R. M. Geochim. Cosmochim. Acta 2010, 74, 2356.
48. Wei, Y.; Latour, R. A. Langmuir 2009, 25, 5637.
49. Langel, W.; Menken, L. Surf. Sci. 2003, 538, 1.
50. Koppen, S.; Bronkalla, O.; Langel, W. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13600.
51. Koppen, S.; Langel, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1907.
52. Raut, V. P.; Agashe, M. A.; Stuart, S. J.; Latour, R. A. Langmuir 2005, 21, 1629.
53. O'Brien, C. P.; Stuart, S. J.; Bruce, D. A.; Latour, R. A. Langmuir 2008, 24, 14115.
54. Schravendijk, P.; Ghiringhelli, L. M.; Site, L. D.; van der Vegt, N. F. A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2631.
55. Ghiringhelli, L. M.; Hess, B.; van der Vegt, N. F. A.; Site, L. D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13460.
56. Notman, R.; Walsh, T. R. Langmuir 2009, 25, 1638.
57. Hoefling, M.; Iori, F.; Corni, S.; Gottschalk, K.-E. Langmuir 2010, 26, 8347.
58. Basalyga, D. M.; Latour, R. A. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2002, 64 A, 120.
59. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306.
60. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
61. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
62. Neria, E.; Fischer, S.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1902.
63. Nosé, S. Mol. Phys. 1984, 52, 255.
64. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695.
65. Essman, U.; Perela, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577.
66. Hess, B. J. Chem. Phys. 2002, 116, 209.
67. Walsh, T. R.; Monti, S., 2010, in preparation.
68. Skelton, A. A. Modelling the Interaction Between Titania Surfaces and Strong-binding Peptides, Ph. D. Thesis, University of Warwick, Department of Chemistry, 2008.