Conformational flexibility influences degree of hydration of nucleic acid hybrids

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 47, 2011, Pages 13862-13872

  Pramanik, Smritimoy ^a   Nagatoishi, Satoru ^a   Saxena, Sarika ^a   Bhattacharyya, Jhimli ^a   Sugimoto, Naoki ^a  

^a KONAN UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMOLECULES; CONFORMATIONS; DNA; GLYCOLS; HYDRATION; MOLECULAR DYNAMICS; POLYETHYLENE GLYCOLS;

CONFORMATIONAL FLEXIBILITY; DEGREE OF HYDRATION; DNA DUPLEXES; DUPLEX FORMATION; DUPLEX STRUCTURES; HYBRID STRUCTURE; MOLECULAR CROWDING; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; OSMOLYTES; POLYETHYLENE GLYCOL 200; RNA DUPLEXES; THERMODYNAMIC PARAMETER; WATER MOLECULE;

RNA;

EID: 81855169738     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp207856p     Document Type: Article

References (94)

1. Miyoshi, D.; Sugimoto, N. Biochimie 2008, 90, 1040
2. Nakano, S.; Karimata, H. T.; Kitagawa, Y.; Sugimoto, N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16881
3. Zimmerman, S. B.; Minton, A. P. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1993, 22, 27
4. Yancey, P. H. J. Exp. Biol. 2005, 208, 2819
5. Gilles, R. Comp. Biochem. Physiol. A Physiol. 1997, 117, 279
6. Measures, J. C. Nature 1975, 257, 398
7. Le Rudulier, D.; Strom, A. R.; Dandekar, A. M.; Smith, L. T.; Valentine, R. C. Science 1984, 224, 1064
8. Perroud, B.; Le Rudulier, D. J. Bacteriol. 1985, 161, 393
9. Craig, S. A. Am. J. Clin. Nutr. 2004, 80, 539
10. Holtmann, G.; Bremer, E. J. Bacteriol. 2004, 186, 1683
11. Bohnert, H. J.; Jensen, R. G. Trends Biotechnol. 1996, 14, 89-97
12. Rajendrakumar, C. S.; Suryanarayana, T.; Reddy, A. R. FEBS Lett. 1997, 410, 201
13. Del Vecchio, P.; Esposito, D.; Ricchi, L.; Barone, G. Int. J. Biol. Macromol. 1999, 24, 361
14. Spink, C. H.; Garbett, N.; Chaires, J. B. Biophys. Chem. 2007, 126, 176
15. Vasudevamurthy, M. K.; Lever, M.; George, P. M.; Morison, K. R. Biopolymers 2009, 91, 85
16. Koumoto, K.; Ochiai, H.; Sugimoto, N. Tetrahedron 2008, 64, 168
17. Nakano, S.; Karimata, H.; Ohmichi, T.; Kawakami, J.; Sugimoto, N. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14330
18. Miyoshi, D.; Karimata, H.; Sugimoto, N. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7957
19. Miyoshi, D.; Nakamura, K.; Tateishi-Karimata, H.; Ohmichi, T.; Sugimoto, N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3522
20. Karimata, H.; Nakano, S.; Sugimoto, N. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2007, 80, 1987
21. Saenger, W. Principles of Nucleic Acid Structure; Springer-Verlag: New York, 1984.
22. Milman, G.; Langridge, R.; Chamberlin, M. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1967, 57, 1804
23. Chou, S. H.; Flynn, P.; Reid, B. Biochemistry 1989, 28, 2422
24. Katahira, M.; Lee, S. J.; Kobayashi, Y.; Sugeta, H.; Kyogoku, Y.; Iwai, S.; Ohtsuka, E.; Benevides, J. M.; Thomas, G. J., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4508
25. Hall, K. B.; McLaughlin, L. W. Biochemistry 1991, 30, 10606
26. Fedoroff, O.; Salazar, M.; Reid, B. R. J. Mol. Biol. 1993, 233, 509
27. Gonzalez, C.; Stec, W.; Kobylanska, A.; Hogrefe, R. I.; Reynolds, M.; James, T. L. Biochemistry 1994, 33, 11062
28. Gonzalez, C.; Stec, W.; Reynolds, M. A.; James, T. L. Biochemistry 1995, 34, 4969
29. Xiong, Y.; Sundaralingam, M. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 2171
30. Gyi, J. I.; Gao, D.; Conn, G. L.; Trent, J. O.; Brown, T.; Lane, A. N. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 2683
31. Sugimoto, N.; Katoh, M.; Nakano, S.; Ohmichi, T.; Sasaki, M. FEBS Lett. 1994, 354, 74
32. Sugimoto, N.; Nakano, S.; Katoh, M.; Matsumura, A.; Nakamuta, H.; Ohmichi, T.; Yoneyama, M.; Sasaki, M. Biochemistry 1995, 34, 11211
33. Sugimoto, N.; Nakano, S.; Yoneyama, M.; Honda, K. Nucleic Acids Res. 1996, 24, 4501
34. Sugimoto, N.; Nakano, M.; Nakano, S. Biochemistry 2000, 39, 11270
35. Wu, P.; Nakano, S.; Sugimoto, N. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 2821
36. Nakano, S.; Kanzaki, T.; Sugimoto, N. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1088
37. Smith, C. A.; Wood, E. J. Biological Molecules; 1 st ed.; Chapman and Hall: London, 1992.
38. Shaw, N. N.; Arya, D. P. Biochimie 2008, 90, 1026
39. Ogawa, T.; Okazaki, T. Annu. Rev. Biochem. 1980, 49, 421
40. Varmus, H. E. Science 1982, 216, 812
41. Al-Hashimi, H. M.; Walter, N. G. Curr. Opin. Struct. Biol. 2008, 18, 321
42. Rohs, R.; West, S. M.; Sosinsky, A.; Liu, P.; Mann, R. S.; Honig, B. Nature 2009, 461, 1248
43. Boehr, D. D.; Nussinov, R.; Wright, P. E. Nat. Chem. Biol. 2009, 5, 789
44. Bothe, J. R.; Lowenhaupt, K.; Al-Hashimi, H. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2016
45. Nikolova, E. N.; Kim, E.; Wise, A. A.; O'Brien, P. J.; Andricioaei, I.; Al-Hashimi, H. M. Nature 2011, 470, 498
46. Kalodimos, C. G.; Biris, N.; Bonvin, A. M.; Levandoski, M. M.; Guennuegues, M.; Boelens, R.; Kaptein, R. Science 2004, 305, 386
47. Koudelka, G. B.; Mauro, S. A.; Ciubotaru, M. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 2006, 81, 143
48. Joshi, R.; Passner, J. M.; Rohs, R.; Jain, R.; Sosinsky, A.; Crickmore, M. A.; Jacob, V.; Aggarwal, A. K.; Honig, B.; Mann, R. S. Cell 2007, 131, 530
49. Kitayner, M.; Rozenberg, H.; Rohs, R.; Suad, O.; Rabinovich, D.; Honig, B.; Shakked, Z. Nat. Struct. Mol. Biol. 2010, 17, 423
50. Saiz, L.; Vilar, J. M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2006, 16, 344
51. Khesbak, H.; Savchuk, O.; Tsushima, S.; Fahmy, K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5834
52. Furse, K. E.; Corcelli, S. A. J. Phys. Chem. B. 2010, 114, 9934
53. Yonetani, Y.; Kono, H. Biophys. J. 2009, 97, 1138
54. Berg, M. A.; Coleman, R. S.; Murphy, C. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1229
55. Yu, H. Q.; Zhang, D. H.; Gu, X. B.; Miyoshi, D.; Sugimoto, N. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9034
56. Fasman, G. D. In Handbook of Biochemistry and Molecular Biology, 3 rd ed.; Richards, E. G., Ed.; CRC Press: Cleveland, OH, 1975; Vol. 1.
57. In Handbook of Biochemistry and Molecular Biology, 3 rd ed.; Richards, E. G., Ed.; CRC Press: Cleveland, OH, 1975; Vol. 1.
58. Goobes, R.; Kahana, N.; Cohen, O.; Minsky, A. Biochemistry 2003, 42, 2431
59. Berova, N.; Nakanishi, K.; Woody, R. W. Circular Dichroism: Principles and Applications; 2 nd ed.; Wiley-VCH: New York, 2000.
60. Bloomfield, V. A.; Crothers, D. M.; Tinoco, Jr. Nucleic Acids Structures, Properties, and Functions; University Science Books: Sausalito, CA, 2000.
61. Kypr, J.; Kejnovska, I.; Renciuk, D.; Vorlickova, M. Nucleic Acids Res. 2009, 37, 1713
62. Ratmeyer, L.; Vinayak, R.; Zhong, Y. Y.; Zon, G.; Wilson, W. D. Biochemistry 1994, 33, 5298
63. Lesnik, E. A.; Freier, S. M. Biochemistry 1995, 34, 10807
64. Clark, C. L.; Cecil, P. K.; Singh, D.; Gray, D. M. Nucleic Acids Res. 1997, 25, 4098
65. Venkiteswaran, S.; Vijayanathan, V.; Shirahata, A.; Thomas, T.; Thomas, T. J. Biochemistry 2005, 44, 303
66. Hung, S. H.; Yu, Q.; Gray, D. M.; Ratliff, R. L. Nucleic Acids Res. 1994, 22, 4326
67. Kankia, B. I.; Marky, L. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8759
68. Freier, S. M.; Kierzek, R.; Jaeger, J. A.; Sugimoto, N.; Caruthers, M. H.; Neilson, T.; Turner, D. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 9373
69. Huang, Y.; Chen, C.; Russu, I. M. Biochemistry 2009, 48, 3988
70. Rees, W. A.; Yager, T. D.; Korte, J.; von Hippel, P. H. Biochemistry 1993, 32, 137
71. Rozners, E.; Moulder, J. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 248
72. Gyi, J. I.; Conn, G. L.; Lane, A. N.; Brown, T. Biochemistry 1996, 35, 12538
73. Noy, A.; Perez, A.; Marquez, M.; Luque, F. J.; Orozco, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4910
74. Priyakumar, U. D.; Mackerell, A. D., Jr. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 1515
75. Zhao, C.; Ren, J.; Qu, X. Chemistry 2008, 14, 5435
76. Miller, M. C.; Buscaglia, R.; Chaires, J. B.; Lane, A. N.; Trent, J. O. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17105
77. Heddi, B.; Phan, A. T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9824
78. Hansel, R.; Lohr, F.; Foldynova-Trantirkova, S.; Bamberg, E.; Trantirek, L.; Dotsch, V. Nucleic Acids Res. 2011, 39, 5768
79. Nakano, S.; Wu, L.; Oka, H.; Karimata, H. T.; Kirihata, T.; Sato, Y.; Fujii, S.; Sakai, H.; Kuwahara, M.; Sawai, H.; Sugimoto, N. Mol. BioSyst. 2008, 4, 579
80. Minton, A. P. Biophys. J. 2005, 88, 971
81. Zhou, H. X.; Rivas, G.; Minton, A. P. Annu. Rev. Biophys. 2008, 37, 375
82. Kilburn, D.; Roh, J. H.; Guo, L.; Briber, R. M.; Woodson, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8690
83. Spink, C. H.; Chaires, J. B. Biochemistry 1999, 38, 496
84. Pincus, D. L.; Hyeon, C.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7364
85. Noy, A.; Luque, F. J.; Orozco, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3486
86. Oda, Y.; Iwai, S.; Ohtsuka, E.; Ishikawa, M.; Ikehara, M.; Nakamura, H. Nucleic Acids Res. 1993, 21, 4690
87. Cerritelli, S. M.; Crouch, R. J. FEBS J. 2009, 276, 1494
88. Li, F.; Sarkhel, S.; Wilds, C. J.; Wawrzak, Z.; Prakash, T. P.; Manoharan, M.; Egli, M. Biochemistry 2006, 45, 4141
89. Lener, D.; Kvaratskhelia, M.; Le Grice, S. F. J. Biol. Chem. 2003, 278, 26526
90. Rausch, J. W.; Qu, J.; Yi-Brunozzi, H. Y.; Kool, E. T.; Le Grice, S. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 11279
91. Dash, C.; Yi-Brunozzi, H. Y.; Le Grice, S. F. J. Biol. Chem. 2004, 279, 37095
92. Place, R. F.; Noonan, E. J.; Foldes-Papp, Z.; Li, L. C. Curr. Pharm. Biotechnol. 2010, 11, 518
93. Kawashima, T.; Amano, N.; Koike, H.; Makino, S.; Higuchi, S.; Kawashima-Ohya, Y.; Watanabe, K.; Yamazaki, M.; Kanehori, K.; Kawamoto, T.; Nunoshiba, T.; Yamamoto, Y.; Aramaki, H.; Makino, K.; Suzuki, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 14257
94. Nagatoishi, S.; Tanaka, Y.; Kudou, M.; Tsumoto, K. Mol. BioSyst. 2010, 6, 98