Hydrogen-bonded proton transfer in the protonated guanine-cytosine (GC+H)+ base pair

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 40, 2011, Pages 11746-11756

  Lin, Yuexia ^a   Wang, Hongyan ^a   Gao, Simin ^a   Schaefer, Henry F ^b  

^a SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY   (China)

^b UNIVERSITY OF GEORGIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ISOMERS; POSITIVE IONS; PROTON TRANSFER; PROTONATION;

AQUEOUS PHASE; BASE PAIRS; DENSITY-FUNCTIONAL METHODS; DNA BASE PAIRS; ENERGY PROFILE; GASPHASE; GEOMETRICAL STRUCTURE; GUANINE CYTOSINES; GUANINE MOIETY; MINOR GROOVES; POSITIVE CHARGES; PRODUCT STRUCTURE; PROTONATED; RELATIVE ENERGIES; TRANSITION STATE;

HYDROGEN BONDS;

EID: 80053905179     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp205403f     Document Type: Article

References (56)

1. Watson, J. D.; Crick, F. H. C. Nature 1953, 171, 737-738
2. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213-222
3. Leś, A.; Adamowicz, L. J. Phys. Chem. 1989, 93, 7078-7081
4. Colominas, C.; Luque, F. J.; Orozco, M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6811-6821
5. Hutter, M.; Clark, T. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7574-7577
6. Colson, A. O.; Besler, B.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13852-13859
7. Sevilla, M. D.; Besler, B.; Colson, A. O. J. Phys. Chem. 1995, 99, 1060-1063
8. Hush, N. S.; Cheung, A. S. Chem. Phys. Lett. 1975, 34, 11-13
9. Orlov, V. M.; Smirnov, A. N.; Varshavsky, Y. M. Tetrahedron Lett. 1976, 48, 4377-4378
10. Smets, J.; Houben, L.; Schoone, K.; Maes, G.; Adamowicz, L. Chem. Phys. Lett. 1996, 262, 789-796
11. Ha, T.-K.; Keller, H.-J.; Gunde, R.; Gunthard, H.-H. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6612-6623
12. Chandra, A. K.; Nguyen, M. T.; Uchimaru, T.; Zeegers-Huyskens, T. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8853-8860
13. Podolyan, Y.; Gorb, L.; Leszczynski, J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 7346-7352
14. Noguera, M.; Rodríguez-Santiago, L.; Sodupe, M.; Bertran, J. J. Mol. Str. 2001, 537, 307-318
15. Kampf, G.; Kapinos, L. E.; Griesser, R.; Lippert, B.; Sigel, H. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2002, 2, 1320-1327
16. Gu, J. D.; Wang, J.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12651-12660
17. Zhang, J. D.; Schaefer, H. F. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 115-126
18. Wang, H. Y.; Zhang, J. D.; Schaefer, H. F. ChemPhysChem 2010, 11, 622-629
19. Lyngdoh, R. H. D.; Schaefer, H. F. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 563-572
20. Löwdin, P.-O. Rev. Mod. Phys. 1963, 35, 724-732
21. Löwdin, P.-O. Adv. Quantum Chem. 1965, 2, 213-361
22. Kong, Y. S.; Jhon, M. S.; Löwdin, P.-O. Int J. Quantum Chem. Symp. 1987, 14, 189
23. Florián, J.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3010-3017
24. Cerón-Carrasco, J. P.; Requena, A.; Perpète, E. A.; Michaux, C.; Jacquemin, D. Chem. Phys. Lett. 2009, 484, 64-68
25. Bertrand, P. Radiat. Phys. Chem. 2005, 72, 105-110
26. Gorb, L.; Podolyan, Y.; Dziekonski, P.; Sokalski, W. A.; Leszczynski, J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10119-10129
27. Florián, J.; Hrouda, V.; Hobza, P. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1457-1460
28. Noguera, M.; Sodupe, M.; Bertrán, J. Theor. Chem. Acc. 2004, 112, 318-326
29. Noguera, M.; Sodupe, M.; Bertrán, J. Theor. Chem. Acc. 2007, 118, 113-121
30. Hrouda, V.; Florián, J.; Polášek, M.; Hobza, P. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4742-4747
31. Cerón-Carrasco, J. P.; Requena, A.; Michaux, C.; Perpète, E. A.; Jacquemin, D. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 7892-7898
32. Cerón-Carrasco, J. P.; Requena, A.; Zúñiga, J.; Michaux, C.; Perpète, E. A.; Jacquemin, D. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 10549-10556
33. Colson, A. O.; Besler, B.; Close, D. M.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. 1992, 96, 661-668
34. Colson, A. O.; Besler, B.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9787-9794
35. Bertran, J.; Oliva, A.; Rodriguez-Santiago, L.; Sodupe, M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8159-8167
36. Li, X. F.; Cai, Z. L.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10115-10123
37. Pulkkinen, S.; Noguera, M.; Rodríguez-Santiago, L.; Sodupe, M.; Bertran, J. Chem.-Eur. J. 2000, 6, 4393-4399
38. Noguera, M.; Bertran, J.; Sodupe, M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 333-341
39. Noguera, M.; Bertrán, J.; Sodupe, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4817-4825
40. Nonin, S.; Leroy, J.-L.; Guéron, M. Nucl. Acid Res. 1996, 24, 586-595
41. Kumar, A.; Sevilla, M. D. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11359-11361
42. Adhikary, A.; Khanduri, D.; Sevilla, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8614-8619
43. Chen, H. Y.; Yeh, S. W.; Hsu, S. C. H.; Kao, C. L.; Dong, T. Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2674-2681
44. Cerón-Carrasco, J. P.; Zúñiga, J.; Requena, A.; Perpète, E. A.; Michaux, C.; Jacquemin, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 14584-14589
45. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
46. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
47. Latajka, Z.; Bouteiller, Y. J. Chem. Phys. 1994, 101, 9793-9799
48. Lee, C.; Fitzgerald, G.; Planas, M.; Novoa, J. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 7398-7404
49. 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.; Bakken, V.; 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.1; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
50. Huzinaga, S. J. Chem. Phys. 1965, 42, 1293-1302
51. Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1970, 53, 2823-2833
52. Lee, T. J.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1784-1794
53. Rienstra-Kiracofe, J. C.; Tschumper, G. S.; Schaefer, H. F.; Nandi, S.; Ellison, G. B. Chem. Rev. 2002, 102, 231-282
54. Zhang, J. D.; Chen, Z. F.; Schaefer, H. F. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 6217-6226
55. Hanus, M.; Ryjáček, F.; Kabeláč, M.; Kubař, T.; Bogdan, T. V.; Trygubenko, S. A.; Hobza, P. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7678-7688
56. Jang, Y. H.; Goddard, W. A.; Noyes, K. T.; Sowers, L. C.; Hwang, S.; Chung, D. S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 344-357