Urea and guanidinium induced denaturation of a Trp-cage miniprotein

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 28, 2011, Pages 8910-8924

  Heyda, Jan ^a   Kožíšek, Milan ^a   Bednárova, Lucie ^a   Thompson, Gary ^b   Konvalinka, Jan ^a   Vondrášek, Jiří ^a   Jungwirth, Pavel ^a  

^a INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

^b UNIVERSITY OF LEEDS   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; DENATURATION; DICHROISM; DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETRY; HYDROPHOBICITY; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS;

DENATURATION PROCESS; EXPERIMENTAL TECHNIQUES; FEMTOSECOND TIME RESOLUTION; GUANIDINIUM; HYDROPHOBIC CORE; HYDROPHOBIC LOOPS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MOLECULAR MECHANISM; PEPTIDE MOIETY; TWO-STATE; UNFOLDING PROCESS;

UREA;

EID: 79960344032     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp200790h     Document Type: Article

References (68)

1. Auton, M.; Holthauzen, L. M. F.; Bolen, D. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 15317-15322
2. Sagle, L. B.; Zhang, Y. J.; Litosh, V. A.; Chen, X.; Cho, Y.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9304-9310
3. Canchi, D. R.; Paschek, D.; Garcia, A. E. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2338-2344
4. Camilloni, C.; Rocco, A. G.; Eberini, I.; Gianazza, E.; Broglia, R. A.; Tiana, G. Biophys. J. 2008, 94, 4654-4661
5. Stumpe, M. C.; Grubmuller, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 16126-16131
6. Mason, P. E.; Brady, J. W.; Neilson, G. W.; Dempsey, C. E. Biophys. J. 2007, 93, L4-L6
7. O'Brien, E. P.; Dima, R. I.; Brooks, B.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7346-7353
8. Lim, W. K.; Rosgen, J.; Englander, S. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 2595-2600
9. Das, A.; Mukhopadhyay, C. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12816-12824
10. Bolhuis, P. G. Frontiers Biosci. 2009, 14, 2801-2828
11. Neidigh, J. W.; Fesinmeyer, R. M.; Andersen, N. H. Nat. Struct. Biol. 2002, 9, 425-430
12. Gellman, S. H.; Woolfson, D. N. Nat. Struct. Biol. 2002, 9, 408-410
13. Qiu, L. L.; Pabit, S. A.; Roitberg, A. E.; Hagen, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12952-12953
14. Streicher, W. W.; Makhatadze, G. I. Biochemistry 2007, 46, 2876-2880
15. Adams, C. M.; Kjeldsen, F.; Patriksson, A.; van der Spoel, D.; Graslund, A.; Papadopoulos, E.; Zubarev, R. A. Int. J. Mass Spectrom. 2006, 253, 263-273
16. Copps, J.; Murphy, R. F.; Lovas, S. Biopolymers 2007, 88, 427-437
17. Hudaky, P.; Straner, P.; Farkas, V.; Varadi, G.; Toth, G.; Perczel, A. Biochemistry 2008, 47, 1007-1016
18. Iavarone, A. T.; Patriksson, A.; van der Spoel, D.; Parks, J. H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6726-6735
19. Mok, K. H.; Kuhn, L. T.; Goez, M.; Day, I. J.; Lin, J. C.; Andersen, N. H.; Hore, P. J. Nature 2007, 447, 106-109
20. Shi, X. G.; Parks, J. H. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2010, 21, 707-718
21. Wafer, L. N. R.; Streicher, W. W.; Makhatadze, G. I. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2010, 78, 1376-1381
22. Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G. M.; Duan, Y. J. Mol. Biol. 2003, 327, 711-717
23. Linhananta, A.; Boer, J.; MacKay, I. J. Chem. Phys. 2005, 122
24. Pitera, J. W.; Swope, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 7587-7592
25. Snow, C. D.; Zagrovic, B.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14548-14549
26. Zhou, R. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13280-13285
27. Bunagan, M. R.; Yang, X.; Saven, J. G.; Gai, F. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3759-3763
28. Juraszek, J.; Bolhuis, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15859-15864
29. Paschek, D.; Hempel, S.; Garcia, A. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 17754-17759
30. Paschek, D.; Nymeyer, H.; Garcia, A. E. J. Struct. Biol. 2007, 157, 524-533
31. Duan, L. L.; Mei, Y.; Li, Y. L.; Zhang, Q. G.; Zhang, D. W.; Zhang, J. Z. Sci. China-Chem. 2010, 53, 196-201
32. Gattin, Z.; Riniker, S.; Hore, P. J.; Mok, K. H.; van Gunsteren, W. F. Protein Sci. 2009, 18, 2090-2099
33. Kannan, S.; Zacharias, M. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2009, 76, 448-460
34. Marinelli, F.; Pietrucci, F.; Laio, A.; Piana, S. Plos Comput. Biol. 2009, 5
35. Sarupria, S.; Ghosh, T.; Garcia, A. E.; Garde, S. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2010, 78, 1641-1651
36. Sugita, Y.; Okamoto, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 141-151
37. Lee, M. S.; Olson, M. A. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2477-2487
38. Juraszek, J.; Bolhuis, P. G. Biophys. J. 2008, 95, 4246-4257
39. Day, R.; Paschek, D.; Garcia, A. E. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2010, 78, 1889-1899
40. Neuweiler, H.; Doose, S.; Sauer, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16650-16655
41. Smith, J. S.; Scholtz, J. M. Biochemistry 1996, 35, 7292-7297
42. Mason, P. E.; Dempsey, C. E.; Neilson, G. W.; Kline, S. R.; Brady, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16689-16696
43. Vondrasek, J.; Mason, P. E.; Heyda, J.; Collins, K. D.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9041-9045
44. Rohl, C. A.; Baldwin, R. L. Energet. Biol. Macromol., Part B 1998, 295, 1-26
45. Piotto, M.; Saudek, V.; Sklenar, V. J. Biomol. NMR 1992, 2, 661-665
46. Kay, L. E.; Keifer, P.; Saarinen, T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10663-10665
47. Pace, C. N. Methods Enzymol. 1986, 131, 266
48. Delaglio, F.; Grzesiek, S.; Vuister, G. W.; Zhu, G.; Pfeifer, J.; Bax, A. J. Biomol. NMR 1995, 6, 277-293
49. Vranken, W. F.; Boucher, W.; Stevens, T. J.; Fogh, R. H.; Pajon, A.; Llinas, P.; Ulrich, E. L.; Markley, J. L.; Ionides, J.; Laue, E. D. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2005, 59, 687-696
50. Case, D. A.; D., T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Kolossvary, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Wu, X.; Brozell, S. R.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Mathews, D. H.; Seetin, M. G.; Sagui, C.; Babin, V.; Kollman, P. A.; Amber 10, University of California, San Francisco: San Francisco, CA, 2008.
51. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271
52. Dang, L. X.; Chang, T. M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 235-238
53. Mason, P. E.; Neilson, G. W.; Enderby, J. E.; Saboungi, M. L.; Dempsey, C. E.; MacKerell, A. D.; Brady, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11462-11470
54. Wang, J. M.; Wolf, R. M.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1157-1174
55. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197
56. Weerasinghe, S.; Smith, P. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3891-3898
57. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
58. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
59. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
60. Rohl, C. A.; Baldwin, R. L. Biochemistry 1997, 36, 8435-8442
61. Rohl, C. A.; Baldwin, R. L. Energet. Biol. Macromol. 1998, 295, 1
62. See ref 21.
63. Stark, G. R.; Stein, W. H. J. Biol. Chem. 1964, 239, 3755.
64. Lippincott, J.; Apostol, I. Anal. Biochem. 1999, 267, 57-64
65. Makhatadze, G. I.; Privalov, P. L. J. Mol. Biol. 1992, 226, 491-505
66. Lee, D. D.; Seung, H. S. In Advances in Neural Information Processing Systems 13; Leen, T. K.; Dietterich, T. G.; Tresp, V., Eds.; MIT Press: Cambridge, MA, 2001; Vol. 13, pp 556-562.
67. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2006, 65, 712-725
68. Makhatadze, G. I. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4781-4785