Cooperativity in long α- And 310-helical polyalanines: Both electrostatic and van der waals interactions are essential

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 39, 2011, Pages 11462-11469

  Hua, Shugui ^a   Xu, Lina ^a   Li, Wei ^a   Li, Shuhua ^a  

^a NANJING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTROSTATICS; PEPTIDES;

ASYMPTOTIC LIMITS; COOPERATIVE INTERACTIONS; COOPERATIVITY; HELICAL POLYALANINES; N VALUE; VAN DER WAALS; VAN DER WAALS INTERACTIONS;

VAN DER WAALS FORCES;

EID: 80053404988     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp203423w     Document Type: Article

References (80)

1. Creighton, T. E. Proteins: Structures and Molecular Properties, 2 nd ed.; W. H. Freeman and Company: New York, 1993.
2. Hudgins, R. R.; Ratner, M. A.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12974
3. Jarrold, M. F. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 179
4. Lopez, M. M.; Chin, D. H.; Baldwin, R. L.; Makhatadze, G. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 1298
5. Shi, Z.; Olson, C. A.; Rose, G. D.; Baldwin, R. L.; Kallenbach, N. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 9190
6. Kohtani, M.; Jones, T. C.; Schneider, J. E.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7420
7. Sudha, R.; Kohtani, M.; Breaux, G. A.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2777
8. Kohtani, M.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8454
9. Chin, W.; Piuzzi, F.; Dognon, J.-P.; Dimicoli, I.; Tardivel, B.; Mons, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11900
10. Hatakeyama, Y.; Sawada, T.; Kawano, M.; Fujita, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8695
11. Jarrold, M. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1659
12. Kinnear, B. S.; Kaleta, D. T.; Kohtani, M.; Hudgins, R. R.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9243
13. Kubelka, J.; Gangani, R. A.; Silva, D.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5325
14. Rossi, M.; Blum, V.; Kupser, P.; Helden, G. V.; Bierau, K. P.; Meijer, G.; Scheffler, M. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3465
15. Zhang, L.; Hermans, J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11915
16. Wang, Y.; Kuczera, K. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5205
17. Samuelson, S. O.; Martyna, G. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 1752
18. Counterman, A. E.; Clemmer, D. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2111
19. Hudgins, R. R.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3494
20. Kohtani, M.; Kinnear, B. S.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12377
21. Elstner, M.; Jalkanen, K. J.; Knapp-Mohammady, M.; Frauenheim, T.; Suhai, S. Chem. Phys. 2000, 256, 15
22. Topol, I. A.; Burt, S. K.; Deretey, E.; Tang, T.-H.; Perczel, A.; Rashin, A.; Csizmadia, I. G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6054
23. Bour, P.; Kubelka, J.; Keiderling, T. A. Biopolymer 2002, 65, 45
24. Ireta, J.; Neugebauer, J.; Scheffler, M.; Rojo, A.; Galván, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17241
25. Mándity, I. M.; Wéber, E.; Martinek, T. A.; Olajos, G.; Tóth, G. K.; Vass, E.; Fülöp, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2171
26. Zhao, Y.-L.; Wu, Y.-D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1570
27. Wu, Y.-D.; Zhao, Y.-L. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5313
28. Kobko, N.; Dannenberg, J. J. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 10389
29. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8124
30. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14198
31. Wieczorek, R.; Dannenberg, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14534
32. Tsai, M.; Xu, Y.; Dannenberg, J. J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 309
33. Morozov, A. V.; Tsemekhman, K.; Baker, D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4503
34. Ismer, L.; Ireta, J.; Neugebauer, J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4109
35. Liu, H.; Elstner, M.; Kaxiras, E.; Frauenheim, T.; Hermans, J.; Yang, W. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2001, 44, 484
36. Wu, Q.; Yang, W. T. J. Chem. Phys. 2002, 116, 515
37. Improta, R.; Barone, V.; Kudin, K. N.; Scuseria, G. E. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3311
38. Ireta, J.; Neugebauer, J.; Scheffler, M.; Rojo, A.; Galván, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1432
39. Tkatchenko, A.; Rossi, M.; Blum, V.; Ireta, J.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 118102
40. Koch, O.; Bocola, M.; Klebe, G. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2005, 61, 310
41. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
42. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098
43. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
44. Li, W.; Li, S.; Jiang, Y. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2193
45. Deev, V.; Collins, M. A. J. Chem. Phys. 2005, 122, 154102
46. Collins, M. A.; Deev, V. J. Chem. Phys. 2006, 125, 104104
47. Addicoat, M. A.; Collins, M. A. J. Chem. Phys. 2009, 131, 104103
48. Ganesh, V.; Dongare, R. K.; Balanarayan, P.; Gadre, S. R. J. Chem. Phys. 2006, 125, 104109
49. Deshmukh, M. M.; Gadre, S. R. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 7927
50. Ahalkar, A. P.; Katouda, M.; Gadre, S. R.; Nagase, S. J. Comput. Chem. 2010, 31, 2405
51. Bettens, R. P. A.; Lee, A. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8777
52. Hua, W.; Fang, T.; Li, W.; Yu, J.; Li, S. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 10864
53. Dong, H.; Hua, S.; Li, S. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 1335
54. Hua, S.; Hua, W.; Li, S. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 8126
55. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215
56. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157
57. Tian, B.; Strid, Å.; Eriksson, L. A. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 1918
58. Bertran, O.; Torras, J.; Alemán, C. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11074
59. Li, S.; Li, W.; Fang, T. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7215
60. Li, S.; Li, W. Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 2008, 104, 256
61. Li, W.; Dong, H.; Li, S. Progress in Theoretical Chemistry and Physics; Springer-Verlag: Berlin, 2008; Vol. 18, p 289.
62. Li, W.; Hua, W.; Fang, T.; Li, S. Computational Methods for Large Systems: Electronic Structure Approaches for Biotechnology and Nanotechnology; Reimers, J. R., Ed.; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 2011; p 227.
63. Yang, Z.; Hua, S.; Hua, W.; Li, S. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 9253
64. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 09, revision A.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
65. Li, S.; Li, W.; Fang, T.; Ma, J.; Hua, W.; Hua, S.; Jiang, Y. Low-Scaling Quantum Chemistry (LSQC), Version 2.0; Nanjing University: Nanjing, 2010.
66. Tkatchenko, A.; DiStasio, R. A.; Head-Gordon, M.; Scheffler, M. J. Chem. Phys. 2009, 131, 094106
67. Riley, K. E.; Pionak, M.; Jurecka, P.; Hobza, P. Chem. Rev. 2010, 110, 5023
68. Perczel, A.; Farkas, Ö.; Jákli, I.; Topol, I. A.; Csizmadia, I. G. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1206
69. Bouteiller, Y.; Poully, J. C.; Desfrançois, C.; Grégoire, G. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 6301
70. Riley, K. E.; Pionak, M.; Jurecka, P.; Hobza, P. Chem. Rev. 2010, 110, 5023
71. Steinmann, S. N.; Csonka, G.; Corminbouef, C. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2950
72. Johnson, E. R.; Mackie, I. D.; DiLabio, G. A. J. Phys. Org. Chem. 2009, 22, 1127
73. Hohenstein, E. G.; Chill, S. T.; Sherrill, C. D. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1996
74. Acosta-Silva, C.; Branchadell, V.; Bertran, J.; Oliva, A. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 10217
75. Gloaguen, E.; de Courcy, B.; Piquemal, J.-P.; Pilme, J.; Parisel, O.; Pollet, R.; Biswal, H. S.; Piuzzi, F.; Tardivel, B.; Broquier, M.; Mons, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11861
76. Valdés, H.; Klusák, V.; Pitoňák, M.; Exner, O.; Starý, I.; Hobza, P.; Rulíšek, L. J. Comput. Chem. 2008, 29, 861
77. Adler, T. B.; Werner, H.-J. J. Chem. Phys. 2009, 130, 241101
78. Balabin, R. M. Mol. Phys. 2011, 109, 943
79. Voet, D.; Voet, J. G. Biochemistry, 2 nd ed.; Wiley: New York, 1995.
80. Improta, R.; Barone, V. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1333