Correlation between electron localization and metal ion mutagenicity in DNA synthesis from QM/MM calculations

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 13, Issue 23, 2011, Pages 11239-11247

  Chaudret, Robin ^a   Piquemal, Jean Philip ^a,b   Andres Cisneros G ^c  

^a SORBONNE UNIVERSITÉ   (France)

^b LABORATOIRE DE CHIMIE THÉORIQUE   (France)

^c WAYNE STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DNA; DNA DIRECTED DNA POLYMERASE BETA; DNA POLYMERASE BETA2; ION; MAGNESIUM; METAL; MUTAGENIC AGENT;

BIOSYNTHESIS; CHEMISTRY; CONFERENCE PAPER; ELECTRON; ENZYME ACTIVE SITE; HUMAN; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS; QUANTUM THEORY;

CATALYTIC DOMAIN; DNA; DNA POLYMERASE BETA; ELECTRONS; HUMANS; IONS; MAGNESIUM; METALS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; MUTAGENS; QUANTUM THEORY;

EID: 79958036387     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cp02550j     Document Type: Conference Paper

References (62)

1. D. Starcevic S. Dalal J. B. Sweasy Cell Cycle 2004 3 98 1001
2. T. A. Kunkel Cancer Cell 2003 3 105 110
3. J. Cowan BioMetals 2002 15 225 235
4. T. A. Steitz Curr. Opin. Struct. Biol. 2003 3 31 38
5. A. Kornberg and T. A. Baker, DNA Replication, W. H. Freeman & Co., San Francisco, CA, 1992
6. M. Fothergill M. F. Goodman J. Petruska A. Warshel J. Am. Chem. Soc. 1995 117 11619 11627
7. Y. G. Abashkin J. W. Erickson S. K. Burt J. Phys. Chem. B 2001 105 287 292
8. K. A. Fiala W. Abdel-Gawad Z. Suo Biochemistry 2004 43 6751 6762
9. R. Radhakrishnan T. Schlick Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006 350 521 529
10. A. K. Showalter B. J. Lamarche M. Bakhtina M.-I. Su K.-H. Tang M.-D. Tsai Chem. Rev. 2006 106 340 360
11. T. Rungrotmongkol A. J. Mulholland S. Hannongbua J. Mol. Graphics Modell. 2007 26 1 13
12. M. Bakhtina M. P. Roettger S. Kumar M.-D. Tsai Biochemistry 2007 46 5463 5472
13. Y. Xiang A. Warshel J. Phys. Chem. B 2008 112 1007 1015
14. M. D. Bojin T. Schlick J. Phys. Chem. B 2007 111 11244 11252
15. P. Lin L. C. Pedersen V. K. Batra W. A. Beard S. H. Wilson L. G. Pedersen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 13294 13299
16. J. Florián M. F. Goodman A. Warshel J. Am. Chem. Soc. 2003 125 8163 8177
17. J. Florián M. F. Goodman A. Warshel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 6819 6824
18. L. Wang X. Yu P. Hu S. Broyde Y. Zhang J. Am. Chem. Soc. 2007 129 4731 4737
19. I. L. Alberts Y. Wang T. Schlick J. Am. Chem. Soc. 2007 129 11100 11110
20. A. Hartwig Toxicol. Lett. 1998 102-103 235 239
21. L. P. Bignold Carcinogenesis 2004 25 299 307
22. M. A. Sirover L. A. Loeb Science 1976 194 1434 1436
23. H. Pelletier M. R. Sawaya W. Wolfle S. H. Wilson J. Kraut Biochemistry 1996 35 12762 12777
24. J. Aaqvist A. Warshel J. Am. Chem. Soc. 1990 112 2860 2868
25. P. Oelschlaeger M. Klahn W. A. Beard S. H. Wilson A. Warshel J. Mol. Biol. 2007 366 687 701
26. G. Blanca I. Shelev K. Ramadan G. Villani S. Spadari U. Hübscher G. Maga Biochemistry 2003 42 7467 7476
27. G. A. Cisneros L. Perera M. García-Díaz K. Bebenek T. A. Kunkel L. G. Pedersen DNA Repair 2008 7 1824 1834
28. R. D. Shannon Acta Crystallogr., Sect. A: Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr. 1976 32 751 767
29. M. García-Díaz K. Bebenek L. C. Pedersen T. A. Kunkel DNA Repair 2007 6 1333 1340
30. G. A. Cisneros L. Perera R. M. Schaaper L. C. Pedersen R. E. London L. G. Pedersen T. A. Darden J. Am. Chem. Soc. 2009 131 1550 1556
31. B. Silvi J. Phys. Chem. A 2003 107 3081 3085
32. W. Tiznado E. Chamorro R. Contreras P. Fuentealba J. Phys. Chem. A 2005 109 3220 3224
33. J.-P. Piquemal J. Pilmé O. Parisel H. Gerard I. Fourre J. Berges C. Gourlaouen A. D. L. Lande M.-C. V. Severen B. Silvi Int. J. Quantum Chem. 2008 108 1951 1969
34. R. Chaudret G. A. Cisneros O. Parisel J.-P. Piquemal Chem.-Eur. J. 2011 17 2833 2837
35. B. de Courcy L. G. Pedersen O. Parisel N. Gresh B. Silvi J. Pilmé J.-P. Piquemal J. Chem. Theory Comput. 2010 6 1048 1063
36. R. G. Parr R. G. Pearson J. Am. Chem. Soc. 1983 105 7512 7516
37. R. G. Pearson Inorg. Chem. 1988 27 734 740
38. A. Warshel P. K. Sharma M. Kato Y. Xiang H. Liu M. H. M. Olsson Chem. Rev. 2006 106 3210 3235
39. W. J. Stevens W. H. Fink Chem. Phys. Lett. 1987 139 15 22
40. M. W. Schmidt K. K. Baldridge J. A. Boatz S. T. Elbert M. S. Gordon J. H. Jensen S. Koseki N. Matsunaga K. A. Nguyen S. Su T. L. Windus M. Dupuis J. A. Montgomery Jr J. Comput. Chem. 1993 14 1347 1363
41. N. Gresh G. A. Cisneros T. A. Darden J.-P. Piquemal J. Chem. Theory Comput. 2007 3 1960 1986
42. G. A. Cisneros J.-P. Piquemal T. A. Darden J. Phys. Chem. B 2006 110 13682 13684
43. D. A. Case T. E. Cheatham III T. A. Darden H. Gohlke R. Luo K. M. Merz Jr. A. Onufirev C. Simmerling B. Wang R. J. Woods J. Comput. Chem. 2005 26 1668 1688
44. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
45. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988 37 785 788
46. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, GAUSSIAN 09, Revision A.02, Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2010
47. J. Ponder, TINKER, Software Tools for Molecular Design, Version 4.2: the most updated version for the TINKER program can be obtained from J. W. Ponder's WWW site at http://dasher.wustl.edu/tinker, Washington University, St. Louis, 2004
48. Y. Zhang H. Liu W. Yang J. Chem. Phys. 2000 112 3483 3491
49. Y. Zhang, H. Liu and W. Yang, Ab initio QM/MM and Free Energy Calculations of Enzyme Reactions, in Computational Methods for Macromolecules: Challenges and Applications, Springer Verlag, Heidelberg, Germany, 2002, pp. 332-354
50. Y. Zhang T. Lee W. Yang J. Chem. Phys. 1999 110 46 54
51. J. M. Parks H. Hu A. J. Cohen W. Yang J. Chem. Phys. 2008 129 154106
52. C. Gonzalez H. B. Schlegel J. Phys. Chem. 1990 94 5523 5527
53. H. B. Schlegel J. Comput. Chem. 2003 24 1514 1527
54. H. Senn and W. Thiel, QM/MM methods for biological systems, in Atomistic approaches in modern biology, Springer Berlin/Heidelberg, Berlin, Germany, 2007, vol. 268, pp. 173-290
55. K. E. Ranaghan A. J. Mulholland Int. Rev. Phys. Chem. 2010 29 65 133
56. A. D. Becke K. E. Edgecombe J. Chem. Phys. 1990 92 5397 5403
57. B. Silvi A. Savin Nature 1994 371 683 686
58. R. F. W. Bader J. Am. Chem. Soc. 1979 101 1389 1395
59. R. F. W. Bader, Atoms in molecules: a quantum theory, Clarendon Press, Oxford, UK, 1990
60. R. J. Gillespie E. A. Robinson Chem. Soc. Rev. 2005 34 396 407
61. J. Pilmé J.-P. Piquemal J. Comput. Chem. 2008 29 1440 1449
62. S. Noury X. Krokidis F. Fuster B. Silvi Comput. Chem. 1999 23 597 604