Exploration of transferability in multiscale coarse-grained peptide models

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 41, 2011, Pages 11911-11926

  Thorpe, Ian F ^a,c   Goldenberg, David P ^a   Voth, Gregory A ^a,b  

^a UNIVERSITY OF UTAH   (United States)

^b UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

^c UNIVERSITY OF MARYLAND BALTIMORE COUNTY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL SYSTEMS; COMPUTER SIMULATION;

COARSE GRAINED MODELS; COARSE GRAINING; COARSE-GRAINED; COMPLEX BIOLOGICAL SYSTEMS; EFFICIENT SIMULATION; FOLDED CONFORMATION; FORCE FIELDS; MULTISCALES; NH GROUPS; PEPTIDE BACKBONES; PEPTIDE MODELS; PEPTIDE SYSTEM; STRUCTURAL MOTIFS;

PEPTIDES;

EID: 80054706972     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp204455g     Document Type: Article

References (101)

1. Ayton, G. S.; Noid, W. G.; Voth, G. A. Curr. Opin. Struct. Biol. 2007, 17, 192-198
2. Heath, A. P.; Kavraki, L. E.; Clementi, C. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2007, 68, 646-661
3. Coarse-Graining of Condensed Phase and Biomolecular Systems, 1st ed.; Voth, G. A., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009; 456 pp.
4. Karttunen, M.; Murtola, T.; Vattulainen, I. In Coarse-Graining of Condensed Phase and Biomolecular Systems; 1st ed.; Voth, G. A., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009; pp 83-106.
5. Sherwood, P.; Brooks, B. R.; Sansom, M. S. P. Curr. Opin. Struct. Biol. 2008, 18, 630-640
6. Tozzini, V. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 220-230
7. Wang, Y. T.; Izvekov, S.; Yan, T. Y.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3564-3575
8. Johnson, M. E.; Head-Gordon, T.; Louis, A. A. J. Chem. Phys. 2007, 126, 144509
9. Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2006, 125, 151101
10. Hadley, K. R.; McCabe, C. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 4590-4599
11. Carbone, P.; Varzaneh, H. A.; Chen, X.; Muller-Plathe, F. J. Chem. Phys. 2008, 128, 064904
12. Savelyev, A.; Papoian, G. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7785-7793
13. Ayton, G. S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4413-4424
14. Marrink, S. J.; Risselada, H. J.; Yefimov, S.; Tieleman, D. P.; de Vries, A. H. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7812-7824
15. Winter, N. D.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 5053-5060
16. Lu, L.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1501-1510
17. Basdevant, N.; Borgis, D.; Ha-Duong, T. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9390-9399
18. Monticelli, L.; Kandasamy, S. K.; Periole, X.; Larson, R. G.; Tieleman, D. P.; Marrink, S. J. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 819-834
19. Kim, Y. C.; Hummer, G. J. Mol. Biol. 2008, 375, 1416-1433
20. Maisuradze, G. G.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Mol. Biol. 2009, 385, 312-329
21. Maisuradze, G. G.; Senet, P.; Czaplewski, C.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 4471-4485
22. Krishna, V.; Ayton, G. S.; Voth, G. A. Biophys. J. 2010, 98, 18-26
23. Ayton, G. S.; Voth, G. A. Biophys. J. 2010, 99, 2757-2765
24. Basdevant, N.; Ha-Duong, T.; Borgis, D. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 1646-1656
25. Savelyev, A.; Papoian, G. A. Biophys. J. 2009, 96, 4044-4052
26. Maciejczyk, M.; Spasic, A.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 2010, 31, 1644-1655
27. Bond, P. J.; Holyoake, J.; Ivetac, A.; Khalid, S.; Sansom, M. S. P. J. Struct. Biol. 2007, 157, 593-605
28. Voltz, K.; Trylska, J.; Tozzini, V.; Kurkal-Siebert, V.; Langowski, J.; Smith, J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 1429-1439
29. Vorobyov, I.; Li, L. B.; Allen, T. W. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9588-9602
30. Ayton, G. S.; Voth, G. A. Curr. Opin. Struct. Biol. 2009, 19, 138-144
31. Arkhipov, A.; Yin, Y.; Schulten, K. Biophys. J. 2009, 97, 2727-2735
32. Ayton, G. S.; Lyman, E.; Voth, G. A. Faraday Discuss. 2010, 144, 347-357
33. Wee, C. L.; Ulmschneider, M. B.; Sansom, M. S. P. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 966-976
34. Gopal, S. M.; Mukherjee, S.; Cheng, Y. M.; Feig, M. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2010, 78, 1266-1281
35. Shih, A. Y.; Freddolino, P. L.; Arkhipov, A.; Schulten, K. J. Struct. Biol. 2007, 157, 579-592
36. Lopez, C. A.; Rzepiela, A. J.; de Vries, A. H.; Dijkhuizen, L.; Huenenberger, P. H.; Marrink, S. J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 3195-3210
37. Zhou, J.; Thorpe, I. F.; Izvekov, S.; Voth, G. A. Biophys. J. 2007, 92, 4289-4303
38. Makowski, M.; Sobolewski, E.; Czaplewski, C.; Oldziej, S.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11385-11395
39. Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2469-2473
40. Ayton, G. S.; Noid, W. G.; Voth, G. A. MRS Bull. 2007, 32, 929-934
41. Thorpe, I. F.; Zhou, J.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 13079-13090
42. Lu, L.; Izvekov, S.; Das, A.; Andersen, H. C.; Voth, G. A. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 954-965
43. Noid, W. G.; Chu, J.-W.; Ayton, G. S.; Krishna, V.; Izvekov, S.; Voth, G. A.; Das, A.; Andersen, H. C. J. Chem. Phys. 2008, 128, 244114
44. Noid, W. G.; Chu, J.-W.; Ayton, G. S.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4116-4127
45. Noid, W. G.; Liu, P.; Wang, Y. T.; Chu, J.-W.; Ayton, G. S.; Izvekov, S.; Andersen, H. C.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 244115
46. Jernigan, R. L.; Bahar, I. Curr. Opin. Struct. Biol. 1996, 6, 195-209
47. Betancourt, M. R.; Thirumalai, D. Protein Sci. 1999, 8, 361-369
48. van Giessen, A. E.; Straub, J. E. J. Chem. Phys. 2005, 122, 024904
49. Lyubartsev, A. P.; Laaksonen, A. Phys. Rev. E 1995, 52, 3730-3737
50. Reith, D.; Putz, M.; Muller-Plathe, F. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1624-1636
51. Liwo, A.; Czaplewski, C.; Pillardy, J.; Scheraga, H. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 2323-2347
52. Murarka, R. K.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Chem. Phys. 2007, 127, 155103
53. Kozlowska, U.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 2010, 31, 1143-1153
54. Pace, C. N.; Scholtz, J. M. Biophys. J. 1998, 75, 422-427
55. Rohl, C. A.; Fiori, W.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 3682-3687
56. Levy, Y.; Jortner, J.; Becker, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 2188-2193
57. Gnanakaran, S.; Garcia, A. E. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2005, 59, 773-782
58. Couch, V. A.; Cheng, N.; Nambiar, K.; Fink, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3410-3419
59. Morozov, A. N.; Lin, S. H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20555-20561
60. Buchete, N. V.; Hummer, G. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6057-6069
61. Wimley, W. C.; Creamer, T. P.; White, S. H. Biochemistry 1996, 35, 5109-5124
62. Fairman, R.; Shoemaker, K. R.; York, E. J.; Stewart, J. M.; Baldwin, R. L. Biophys. Chem. 1990, 37, 107-119
63. Shoemaker, K. R.; Fairman, R.; Schultz, D. A.; Robertson, A. D.; York, E. J.; Stewart, J. M.; Baldwin, R. L. Biopolymers 1990, 29, 1-11
64. Smith, C. K.; Withka, J. M.; Regan, L. Biochemistry 1994, 33, 5510-5517
65. Sung, S. S. Biophys. J. 1999, 76, 164-175
66. Wang, H.; Varady, J.; Ng, L.; Sung, S. S. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 1999, 37, 325-333
67. Honda, S.; Kobayashi, N.; Munekata, E. J. Mol. Biol. 2000, 295, 269-278
68. Kobayashi, N.; Honda, S.; Yoshii, H.; Munekata, E. Biochemistry 2000, 39, 6564-6571
69. Fesinmeyer, R. M.; Hudson, F. M.; Andersen, N. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7238-7243
70. Pande, V. S.; Rokhsar, D. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9062-9067
71. Roccatano, D.; Amadei, A.; Di Nola, A.; Berendsen, H. J. Protein Sci. 1999, 8, 2130-2143
72. Dinner, A. R.; Lazaridis, T.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9068-9073
73. Ma, B.; Nussinov, R. J. Mol. Biol. 2000, 296, 1091-1104
74. Zhou, R.; Berne, B. J.; Germain, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 14931-14936
75. Garcia, A. E.; Sanbonmatsu, K. Y. Proteins 2001, 42, 345-354
76. Bolhuis, P. G. Biophys. J. 2005, 88, 50-61
77. Nguyen, P. H.; Stock, G.; Mittag, E.; Hu, C. K.; Li, M. S. Proteins 2005, 61, 795-808
78. Bonomi, M.; Branduardi, D.; Gervasio, F. L.; Parrinello, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13938-13944
79. Cochran, A. G.; Skelton, N. J.; Starovasnik, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 5578-5583
80. Snow, C. D.; Qiu, L.; Du, D.; Gai, F.; Hagen, S. J.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 4077-4082
81. Yang, W. Y.; Pitera, J. W.; Swope, W. C.; Gruebele, M. J. Mol. Biol. 2004, 336, 241-251
82. Yang, L. J.; Shao, Q.; Gao, Y. Q. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 803-808
83. He, Y.; Xiao, Y.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 2009, 30, 2127-2135
84. Brooks, B. R.; Brooks, C. L.; Mackerell, A. D.; Nilsson, L.; Petrella, R. J.; Roux, B.; Won, Y.; Archontis, G.; Bartels, C.; Boresch, S. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
85. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
86. Smith, W. Mol. Simul. 2006, 32, 933-1121
87. Nosé, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511-519
88. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. In Intermolecular Forces; Pullman, B., Ed.; Reidel: Dordrecht, 1981; p 331.
89. Van Der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718
90. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 16557-11666
91. Mullinax, J. W.; Noid, W. G. J. Chem. Phys. 2009, 131, 104110
92. Feig, M.; MacKerell, A. D.; Brooks, C. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2831-2836
93. MacKerell, A. D.; Feig, M.; Brooks, C. L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 698-699
94. Mackerell, A. D.; Feig, M.; Brooks, C. L. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1400-1415
95. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447
96. Shehu, A.; Kavraki, L. E.; Clementi, C. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2009, 76, 837-851
97. Liu, P.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2007, 126, 045106
98. Liu, P.; Shi, Q.; Lyman, E.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 114103
99. Mullinax, J. W.; Noid, W. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 19867-19872
100. Hills, R. D., Jr.; Lu, L.; Voth, G. A. PLoS Comput. Biol. 2010, 6, e1000827
101. Matysiak, S.; Clementi, C. In Coarse-Graining of Condensed Phase and Biomolecular Systems, 1st ed.; Voth, G. A., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009; pp 157-170.