Specific interactions of sodium salts with alanine dipeptide and tetrapeptide in water: Insights from molecular dynamics

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 45, 2011, Pages 13389-13400

  Ioannou, Filippos ^a   Archontis, Georgios ^a   Leontidis, Epameinondas ^a  

^a UNIVERSITY OF CYPRUS   (Cyprus)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; SODIUM CHLORIDE;

ALANINE DIPEPTIDES; CARBONYL GROUPS; CONFIGURATION SPACE; CONFORMATIONAL PREFERENCES; DIPEPTIDE; HELICITIES; HYDROGEN BONDING INTERACTIONS; INTERMOLECULAR INTERACTION ENERGIES; IODIDE ANIONS; PEPTIDE SEQUENCES; PURE WATER; REPLICA EXCHANGE METHOD; SALT CONCENTRATION; SIDE-CHAINS; SODIUM SALT; SPECIFIC INTERACTION; STABILIZING EFFECTS; TETRAPEPTIDE;

PEPTIDES;

EID: 80855128934     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp207068m     Document Type: Article

References (89)

1. Collins, K. D.; Washabaugh, M. W. Q. Rev. Biophys. 1985, 18, 323-422
2. Cacace, M. G.; Landau, E. M.; Ramsden, J. J. Q. Rev. Biophys. 1997, 30, 241-277
3. Baldwin, R. L. Biophys. J. 1996, 71, 2056-2063
4. Ninham, B. W.; Yaminski, V. Langmuir 1997, 13, 2097-2108
5. Kunz, W., Ed. Specific Ion Effects; World Scientific: Singapore, 2010.
6. Anisimov, V. M.; Lamoureux, G.; Vorobyov, I. V.; Huang, N.; Roux, B.; Mackerell, A. D. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 153-168
7. Borodin, O. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11463-11478
8. Horinek, D.; Herz, A.; Vrbka, L.; Sedlmeier, F.; Mamatkulov, S. I.; Netz, R. R. Chem. Phys. Lett. 2009, 479, 173-183
9. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1259-1281
10. Gopalakrishnan, S.; Liu, D.; Allen, H. C.; Kuo, M.; Shultz, M. J. Chem. Rev. 2006, 106, 1155-1175
11. Jungwirth, P.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6361-6373
12. Dang, L. X.; Chang, T.-M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 235-238
13. Archontis, G.; Leontidis, E.; Andreou, G. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17957-17966
14. Archontis, G.; Leontidis, E. Chem. Phys. Lett. 2006, 420, 199-203
15. Schwierz, N.; Horinek, D.; Netz, R. R. Langmuir 2010, 26, 7370-7379
16. Vácha, R.; Jurkiewicz, P.; Petrov, M.; Berkowitz, M. L.; Böckmann, R. A.; Barucha-Kraszewska, J.; Hof, M.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 9504-9509
17. Pegram, L. M.; Record, M. T. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9428-9436
18. Lund, M.; Vrbka, L.; Jungwirth, P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11582-11583
19. Shimizu, S.; McLaren, W. L.; Matubayasi, N. J. Chem. Phys. 2004, 124, 234905
20. Shulgin, I. L.; Ruckenstein, E. Biophys. Chem. 2005, 118, 128-134
21. Boström, M.; Tavares, F. W.; Ninham, B. W.; Prausnitz, J. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24757-24760
22. Scholtz, J. M.; York, E. J.; Stewart, J. M.; Baldwin, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5102-5104
23. Smith, J. S.; Scholtz, J. M. Biochemistry 1998, 37, 33-40
24. Maison, W.; Kennedy, R. J.; Kemp, D. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 3819-3821
25. Graf, J.; Nguyen, P. H.; Stock, G.; Schwalbe, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1179-1189
26. Xiong, K.; Asciutto, E. K.; Madura, J. D.; Asher, S. A. Biochemistry 2009, 48, 10818-10826
27. Fedorov, M. V.; Goodman, J. M.; Schumm, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 5423-5435
28. Fedorov, M. V.; Goodman, J. M.; Kolombet, V. V.; Schumm, S.; Socorro, I. M. J. Mol. Liq. 2009, 147, 117-123
29. Dzubiella, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14000-14007
30. Dzubiella, J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 16689-16694
31. Asciutto, E. K.; General, I. J.; Xiong, K.; Asher, S. A.; Madura, J. D. Biophys. J. 2010, 98, 186-196
32. Heyda, J.; Vincent, J. C.; Tobias, D. J.; Dzubiella, J.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1213-1220
33. Von Hansen, Y.; Kalcher, I.; Dzubiella, J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 13815-13822
34. Yu, H.; Mazzanti, C. L.; Whitfield, T. W.; Koeppe, R. E., II; Andersen, O. S; Roux, B. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10847-10856
35. Cantor, C. R.; Schimmel, P. R. Biophysical Chemistry; W. H. Freeman: San Fransisco, 1980; Part I.
36. Creighton, T. E. Proteins: Structures and Molecular Properties, 2 nd ed.; W. H. Freeman: San Fransisco, 1992.
37. Mu, Y.; Kosov, D. S.; Stock, G. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5064-5073
38. Ohkubo, Y. Z.; Brooks, C. L., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13916-13921
39. Feig, M. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1555-1564
40. Nandi, P. K.; Robinson, D. R. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 1299-1308
41. Hamabata, A.; von Hippel, P. H. Biochemistry 1973, 12, 1264-1271
42. Collins, K. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 5553-5557
43. Collins, K. D. Methods 2004, 34, 300-311
44. Vrbka, L.; Jungwirth, P.; Bauduin, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7036-7043
45. Cho, Y.; Zhang, Y.; Christensen, T.; Sagle, L. B.; Chilkoti, A.; Cremer, P. S. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 13765-13771
46. Pegram, L. M.; Record, M. T. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9428-9436
47. Leontidis, E.; Aroti, A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1460-1467
48. Zangi, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 643-650
49. Rossky, P. J.; Karplus, M. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 1913-1937
50. Mezei, M.; Mehrotra, P. K.; Beveridge, D. L. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2239-2245
51. Tobias, D. J.; Brooks, C. L. J. Phys. Chem. 1992, 96, 3864-3870
52. Ishizuka, R.; Huber, G. A.; McCammon, J. A. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2279-2283
53. Tobias, D. J.; Brooks, C. L. Biochemistry 1991, 30, 6059-6070
54. Mackerell, A. D. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1584-1604
55. García, A. E.; Sanbonmatsu, K. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 2782-2787
56. Buchete, N.-V.; Hummer, G. Phys. Rev. E 2008, 77, 030903(R)1-4
57. MacKerrell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; M. J. Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; H.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. K. T.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1988, 102, 3586-3616
58. Mackerell, A. D.; Feig, M.; Brooks, C. L., III. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1400-1415
59. Mackerell, A. D.; Feig, M.; Brooks, C. L., III. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 698-699
60. Jorgensen, L. W.; Chandrasekhar, J.; Madura, D. J.; Impey, W. R.; Klein, L. M. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-93
61. Neria, E.; Fischer, S.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1902-1921
62. Joung, S.; Cheatham, E. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9020-9041
63. Best, R. B.; Buchete, N.-V.; Hummer, G. Biophys. J. 2008, 95, L07-L09
64. Best, R. B.; Hummer, G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9004-9015
65. Verbaro, D.; Ghosh, I.; Nau, W. M.; Schweitzer-Stenner, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 17201-17208
66. Hegefeld, W. A.; Chen, S. E.; DeLeon, K. Y.; Kuczera, K.; Jas, G. S. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 12391-12402
67. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; 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.; Kolossvari, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Liu, J.; Wu, X.; Brozell, S. R.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Cai, Q.; Ye, X.; Wang, J.; 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; University of California: San Francisco, 2010.
68. Brooks, B. R.; Brooks, C. L., III; Mackerell, A. D.; Nilsson, L; Petrella, R. J.; Roux, B.; Won, Y; Archontis, G; Bartels, C; Boresch, S; Caflisch, A; Caves, L; Cui, Q; Dinner, A. R.; Feig, M.; Fischer, S.; Gao, J.; Hodoscek, M.; Im, W.; Kuczera, K.; Lazaridis, T.; Ma, J.; Ovchinnikov, V.; Paci, E.; Pastor, R. W.; Post, C. B.; Pu, J. Z.; Schaefer, M.; Tidor, B.; Venable, R. M.; Woodcock, H. L.; Wu, X.; Yang, W.; York, D. M.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
69. Darden, T.; York, D.; Petersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
70. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
71. Nose, S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 511-519
72. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695-1697
73. Lifson, S.; Roig, A. J. Chem. Phys. 1961, 34, 1963-1974
74. Wilmot, C. M.; Thornton, J. M. Protein Eng. 1990, 3, 479-493
75. Carpenter, G. A.; Grossberg, S. Appl. Opt. 1987, 26, 4919-4930
76. Karpen, M. E.; Tobias, D. T.; Brooks, C. L. Biochemistry 1993, 32, 412-420
77. Tamamis, P.; Skourtis, S.; Lambris, J. D.; Morikis, D.; Archontis, G. J. Mol. Graphics Modell. 2007, 26, 571-580
78. Hu, H.; Elstner, M.; Hermans, J. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2003, 50, 451-463
79. Poon, C.-D.; Samulski, E. T. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5642-5643
80. Weise, C. F.; Weisshaar, J. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3265-3277
81. Grdadolnik, J.; Grdadolnik-Golič, S.; Avbelj, F. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2712-2718
82. Woutersen, S.; Pfister, R.; Hamm, P.; Mu, Y.; Kosov, D. S.; Stock, G. J. Chem. Phys. 2002, 117, 6833-6840
83. Schweitzer-Stenner, R.; Measey, T.; Kakalis, L.; Jordan, F.; Pizzanelli, S.; Forte, C.; Griebenow, K. Biochemistry 2007, 46, 1587-1596
84. Gnanakaran, S.; Garcia, A. E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12555-12557
85. Kaminski, G. A.; Friesner, R. A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (28) 6474-6487
86. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306-317
87. Rick, S. W. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6085-6093
88. Kuffel, A.; Zielkiewicz, J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 15503-15512
89. Shalongo, W.; Dugad, L.; Stellwagen, E. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8288-8293