Like-charge guanidinium pairing from molecular dynamics and ab initio calculations

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 115, Issue 41, 2011, Pages 11193-11201

  Vazdar, Mario ^a,b   Vymětal, Jiři ^a   Heyda, Jan ^a   Vondrášek, Jiři ^a   Jungwirth, Pavel ^a  

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

^b RUDER BO KOVI INSTITUTE   (Croatia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AB INITIO CALCULATIONS; AQUEOUS ENVIRONMENT; DIPEPTIDE; GUANIDINIUM; ION PAIRING; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PROTEIN STRUCTURE DATABASE; PROTEIN STRUCTURES; TRIPEPTIDE; WATER CLUSTER;

ARGININE; CALCULATIONS; DYNAMICS; PEPTIDES;

MOLECULAR DYNAMICS;

GUANIDINE; OLIGOPEPTIDE; WATER;

ARTICLE; CHEMISTRY; MOLECULAR DYNAMICS;

GUANIDINE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; OLIGOPEPTIDES; WATER;

EID: 80054686180     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp203519p     Document Type: Article

References (50)

1. Berg, J. M.; Tymoczko, J. L.; Stryer, L. Biochemistry; W. H. Freeman: New York, 2002.
2. Collins, K. D.; Washabaugh, M. W. Q. Rev. Biophys. 1985, 18, 323-422
3. Jungwirth, P.; Winter, B. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 343-366
4. Heyda, J.; Vincent, J. C.; Tobias, D. J.; Dzubiella, J.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1213-1220
5. Heyda, J.; Pokorná, J.; Vrbka, L.; Vácha, R.; Jagoda-Cwiklik, B.; Konvalinka, J.; Jungwirth, P.; Vondrášek, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 7599-7604
6. Wondrak, E. M.; Louis, J. M.; Oroszlan, S. FEBS Lett. 1991, 280, 344-346
7. Zhao, H. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2005, 37, 16-25
8. Bilanicova, D.; Salis, A.; Ninham, B. W.; Monduzzi, M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 12066-12072
9. Auffinger, P.; Bielecki, L.; Westhof, E. Structure 2004, 12, 379-388
10. Magalhaes, A.; Maigret, B.; Hoflack, J.; Gomes, J. N. F.; Scheraga, H. A. J. Protein Chem. 1994, 13, 195-215
11. Pednekar, D.; Tendulkar, A.; Durani, S. Proteins 2009, 74, 155-163
12. Sumowski, C. V.; Schmitt, B. B. T.; Schweizer, S.; Ochsenfeld, C. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9951
13. Seeman, N. C.; Rosenberg, J. M.; Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 804-808
14. Riordan, J. F.; McElvany, K. D.; Borders, C. L., Jr. Science 1977, 195, 884-886
15. Mitchell, J. B. O.; Nandi, C. L.; McDonald, I. K.; Thornton, J. M.; Price, S. L. J. Mol. Biol. 1994, 239, 315-331
16. Jairajpuri, M. A.; Azain, N.; Baburaj, K.; Bulliraju, E.; Durani, S. Biochemistry 1998, 37, 10780-10791
17. Onishi, H.; Ohki, T.; Mochizuki, N.; Morales, M. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 15339-15344
18. Cymes, G. D.; Ni, Y.; Grosman, C. Nature 2005, 438, 975-980
19. No, K. T.; Nam, K. Y.; Scheraga, H. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12917-12922
20. Vondrášek, J.; Mason, P. E.; Heyda, J.; Collins, K. D.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9041-9045
21. Boudon, S.; Wipff, G.; Maigret, B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 6056-6061
22. Soetens, J. C.; Millot, C.; Chipot, C.; Jansen, G.; Ángyán, J. G.; Maigret, B. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10910-10917
23. Mason, P. E.; Neilson, G. W.; Enderby, J. E.; Saboungi, M. L.; Dempsey, C. E.; MacKerell, A. D., Jr.; Brady, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11462-11470
24. Hunger, J.; Niedermayer, S.; Buchner, R.; Hefter, G. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 13617-13627
25. Sapse, A. M.; Massa, L. J. J. Org. Chem. 1980, 45, 719-721
26. Mason, P. E.; Neilson, G. W.; Dempsey, C. E.; Barnes, A. C.; Cruickshank, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 4557-4561
27. Greene, R. F., Jr.; Pace, C. N. J. Biol. Chem. 1974, 249, 5388-5393
28. Mason, P. E.; Brady, J. W.; Neilson, G. W.; Dempsey, C. E. Biophys. J. 2007, 93, L4-L6
29. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074
30. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725
31. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G.; Zhang, W.; Yang, R.; Cieplak, P.; Luo, R.; Lee, T.; Caldwell, J.; Wang, J.; Kollman, P. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999-2012
32. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M.; Roberts, B.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Kolossvary, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Liu, J.; Wu, X.; Brozell, S. R.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Cai, Q.; Ye, X.; Hsieh, M. J.; Cui, G.; Roe, D. R.; Mathews, D. H.; Seetin, M. G.; Sagui, C.; Babin, V.; Luchko, T.; Gusarov, S.; Kovalenko, A.; Kollman, P. A. AMBER 11.
33. Perera, L.; Berkowitz, M. L. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3085-3093
34. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271
35. Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6208-6219
36. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
37. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Van Gunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
38. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
39. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577-2637
40. Lovell, S. C.; Davis, I. W.; Arendall, W. B., III; De Bakker, P. I. W.; Word, J. M.; Prisant, M. G.; Richardson, J. S.; Richardson, D. C. Proteins 2003, 50, 437-450
41. van der Kamp, M. W.; Schaeffer, R. D.; Jonsson, A. L.; Scouras, A. D.; Simms, A. M.; Toofanny, R. D.; Benson, N. C.; Anderson, P. C.; Merkley, E. D.; Rysavy, S.; Bromley, D.; Beck, D. A. C.; Daggett, V. Structure 2010, 18, 423-435
42. Van Duijneveldt, F. B.; Van Duijneveldt-Van De Rijdt, J. G. C. M.; Van Lenthe, J. H. Chem. Rev. 1994, 94, 1873-1885
43. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553-566
44. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1463-1473
45. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787-1799
46. TURBOMOLE, V6.2; 2010, at http://www.turbomole.com.
47. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Kiene, M.; Knox, J. E.; 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.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision A.1; 2009.
48. Grdadolnik, J.; Mohaček-Grošev, V.; Baldwin, R. L.; Avbelj, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 1794-1798
49. Tsuzuki, S.; Honda, K.; Uchimaru, T.; Mikami, M.; Tanabe, K. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 104-112
50. Tsuzuki, S.; Honda, K.; Uchimaru, T.; Mikami, M. J. Chem. Phys. 2004, 120, 647-659