Direct evaluation of individual hydrogen bond energy in situ in intra- and intermolecular multiple hydrogen bonds system

Journal of Computational Chemistry

Volumn 33, Issue 4, 2012, Pages 379-390

  Liu, Cui ^a   Zhao, Dong Xia ^a   Yang, Zhong Zhi ^a,b  

^a LIAONING NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b JILIN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

ABEEM force field; direct evaluation; DNA base pair; helix to coil transition; in situ; individual hydrogen bond energy; polarization

Indexed keywords

DIRECT EVALUATION; DNA BASE PAIR; FORCE FIELDS; HELIX-TO-COIL TRANSITION; IN SITU; INDIVIDUAL HYDROGEN BOND ENERGY;

ATOMS; CALCULATIONS; DIMERS; MOLECULAR RECOGNITION; POLARIZATION; VAN DER WAALS FORCES;

HYDROGEN BONDS;

DNA; PEPTIDE;

ARTICLE; BASE PAIRING; CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; HYDROGEN BOND; PROTEIN MULTIMERIZATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; QUANTUM THEORY; STATIC ELECTRICITY; THERMODYNAMICS;

BASE PAIRING; DNA; HYDROGEN BONDING; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; PEPTIDES; PROTEIN MULTIMERIZATION; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; QUANTUM THEORY; STATIC ELECTRICITY; THERMODYNAMICS;

EID: 84855690902     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.21975     Document Type: Article

References (98)

1. E. N. Baker, R. E. Hubbard, Prog Biophys Mol Biol 1984, 44, 97.
2. G. P. Dado, S. H. Gellman, J Am Chem Soc 1994, 116, 1054.
3. M. Harel, D. M. Quinn, H. K. Nair, I. Silman, J. L. Sussman, J Am Chem Soc 1996, 118, 2340.
4. P. J. F. de Rege, S. A. Williams, M. J. Therien, Science 1995, 269, 1409.
5. T. C. W. Mak, W. H. Yip, Q. Li, J Am Chem Soc 1995, 117, 11995.
6. W. Y. Feng, C. Lifshitz, J Am Chem Soc 1995, 117, 11548.
7. K. Endo, T. Sawaki, M. Koyanagi, K. Kobayashi, H. Masuda, Y. Aoyama, J Am Chem Soc 1995, 117, 8341.
8. J. D. Hartgerink, J. R. Granja, R. A. Milligan, M. R. Ghadiri, J Am Chem Soc 1996, 118, 43.
9. S. C. Zimmerman, F. Zeng, D. E. C. Reichert, S. V. Kolotuchin, Science 1996, 271, 1095.
10. S. Hanessian, H. Yang, R. Schaum, J Am Chem Soc 1996, 118, 2507.
11. R. G. Nuzzo, B. R. Zegarski, E. M. Korenic, L. H. Dubois, J Phys Chem 1992, 96, 1355.
12. I. Engquist, M. Lestelius, B. Liedberg, J Phys Chem 1995, 99, 14198.
13. E. S. Manas, Z. Getahun, W. W. Wright, W. F. DeGrado, J. M. Vanderkooi, J Am Chem Soc 2000, 122, 9883.
14. E. D. Isaacs, A. Shukla, P. M. Platzman, D. R. Hamann, B. Barbiellini, C. Tulk, Phys Rev Lett 1999, 82, 600.
15. A. H. Romero, P. L. Silvestrelli, M. Parinello, J Chem Phys 2001, 115, 115.
16. A. Shukla, B. Barbiellini, T. Buslaps, P. Suortti, Phys Chem (Munich) 2001, 215, 1315.
17. S. Ragot, J. M. Gillet, P. J. Becker, Phys Rev B 2002, 65, 235115.
18. K. Morokuma, L. Pedersen, J Chem Phys 1968, 48, 3275.
19. H. Umeyama, K. Morokuma, J Am Chem Soc 1977, 99, 1316.
20. S. Yamabe, K. Morokuma, J Am Chem Soc 1975, 97, 4458.
21. C. A. Coulson, U. D. Anielsson, Ark Fys 1954, 8, 245.
22. S. Bratoz, Adv Quantum Chem 1967, 3, 209.
23. T. K. Ghanty, V. N. Staroverov, P. R. Koren, E. R. Davidson, J Am Chem Soc 2000, 122, 1210.
24. B. Barbiellini, A. Shukla, Phys Rev B 2002, 66, 235101.
25. M. S. Gordon, J. H. Jensen, Acc Chem Res 1996, 29, 536.
26. M. H. Hao, J Chem Theory Comput 2006, 2, 863.
27. J. Ireta, J. Neugebauer, M. Scheffler, J Phys Chem A 2004, 108, 5692.
28. S. Wojtulewski, S. J. Grabowski, Chem Phys Lett 2003, 378, 388.
29. S. J. Grabowski, J Phys Chem A 2000, 104, 5551.
30. S. J. Grabowski, Chem Phys Lett 2001, 338, 361.
31. P. Gilli, L. Pretto, V. Bertolasi, G. Gilli, Acc Chem Res 2009, 42, 33.
32. R. F. W. Bader, P. E. Cade, P. M. Beddall, J Am Chem Soc 1971, 93, 1831.
33. S. Wojtulewski, S. J. Grabowski, J Mol Struct 2002, 605, 235.
34. A. H. Pakiari, K. Eskandari, J Mol Struct (Theochem) 2006, 759, 51.
35. B. G. Oliveira, F. S. Pereira, R. C. M. U. de Araújo, M. N. Ramos, Chem Phys Lett 2006, 427, 181.
36. N. J. M. Amezaga, S. C. Pamies, N. M. Peruchena, G. L. Sosa, J Phys Chem A 2010, 114, 552.
37. M. Korth, M. Pitoňák, J. Řezáč, P. Hobza, J Chem Theory Comput 2010, 6, 344.
38. P. Jurečka, J. Šponer, J. Cerný, P. Hobza, Phys Chem Chem Phys 2006, 8, 1985.
39. K. E. Riley, P. Hobza, J Phys Chem A 2007, 111, 8257.
40. G. A. Kaminski, R. A. Friesner, J. Tirado-Rives, W. L. Jorgensen, J Phys Chem B 2001, 105, 6474.
41. J. H. Lii, N. L. Allinger, R. A. Kok, M. R. Imam, J Comput Chem 1998, 19, 1001.
42. W. D. Cornell, P. Cieplak, C. I. Bayly, I. R. Gould, K. M. Merz, Jr., D. M. Ferguson, D. C. Spellmeyer, T. Fox, J. W. Caldwell, P. A. Kollman, J Am Chem Soc 1995, 117, 5179.
43. A. D. MacKerell, Jr., D. Bashford, M. Bellott, R. L. Dunbrack, Jr., J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera, F. T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher, III., B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stote, J. Straub, M. Watanabe, J. Wiõrkiewicz-Kuczera, D. Yin, M. Karplus, J Phys Chem B 1998, 102, 3586.
44. A. Vendani, J Comput Chem 1988, 9, 269.
45. P. J. Goodford, J Med Chem 1985, 28, 849.
46. F. Fabiola, R. Bertram, A. Korostelev, M. S. Chapman, Protein Sci 2002, 11, 1415.
47. S. Raub, C. M. Marian, J Comput Chem 2007, 28, 1503.
48. A. Asensio, N. Kobko, J. J. Dannenberg, J Phys Chem A 2003, 107, 6441.
49. J. Grunenberg, J Am Chem Soc 2004, 126, 16310.
50. J. Baker, P. Pulay, J Am Chem Soc 2006, 128, 11324.
51. H. Dong, W. J. Hua, S. H. Li, J Phys Chem A 2007, 111, 2941.
52. S. Scheiner, J Phys Chem B 2006, 110, 18670.
53. M. M. Deshmukh, L. J. Bartolotti, S. R. Gadre, J Phys Chem A 2008, 112, 312.
54. A. Oliva, J. Bertran, J. J. Dannenberg, J Phys Chem B 2008, 112, 1765.
55. C. L. Sun, X. N. Jiang, C. S. Wang, J Comput Chem 2009, 30, 2567.
56. C. S. Wang, C. L. Sun, J Comput Chem 2010, 31, 1036.
57. X. N. Jiang, C. L. Sun, C. S. Wang, J Comput Chem 2010, 31, 1410.
58. Y. Cong, Z. Z. Yang, Chem Phys Lett 2000, 316, 324.
59. C. S. Wang, Z. Z. Yang, J Chem Phys 1999, 110, 6189.
60. Z. Z. Yang, C. S. Wang, J Theory Comput Chem 2003, 2, 273.
61. C. S. Wang, S. M. Li, Z. Z. Yang, J Mol Struct (Theochem) 1998, 430, 191.
62. Z. Z. Yang, C. S. Wang, J Phys Chem A 1997, 101, 6315.
63. Z. Z. Yang, B. Q. Cui, J Chem Theory Comput 2007, 3, 1561.
64. Z. Z. Yang, P. Qian, J Chem Phys 2006, 125, 064311.
65. Z. Z. Yang, Q. Zhang, J Comput Chem 2006, 27, 1.
66. Z. Z. Yang, X. Li, J Phys Chem A 2005, 109, 3517.
67. Z. Z. Yang, Y. Wu, D. X. Zhao, J Chem Phys 2004, 120, 2541.
68. D. X. Zhao, C. Liu, F. F. Wang, C. Y. Yu, L. D. Gong, S. B. Liu, Z. Z. Yang, J Chem Theory Comput 2010, 795.
69. E. R. Lippincott, R. Schroeder, J Chem Phys 1955, 23, 1099.
70. M. Buck, M. Karplus, J Phys Chem B 2001, 105, 11000.
71. A. K. Rappé, W. A. Goddard, III., J Phys Chem 1991, 95, 3358.
72. D. Bakowies, W. Theil, J Comput Chem 1996, 17, 87.
73. K. Shimizu, H. Chaimovich, J. P. S. Farah, L. G. Dias, D. L. Bostick, J Phys Chem B 2004, 108, 4171.
74. G. Menegou, K. Shimizu, J. P. S. Farah, L. G. Dias, H. Chaimovich, Phys Chem Chem Phys 2002, 4, 5933.
75. W. G. Han, S. Suhai, J Phys Chem 1996, 100, 3942.
76. C. H. Langley, N. L. Allinger, J Phys Chem A 2003, 107, 5208.
77. S. Scheiner, J Phys Chem B 2005, 109, 16132.
78. T. Steiner, Angew Chem Int Ed Engl 2002, 41, 48.
79. S. N. Delanoye, W. A. Herrebout, B. J. van der Veken, J Am Chem Soc 2002, 124, 11854.
80. L. A. Curtis, D. J. Frurip, M. Blander, J Chem Phys 1979, 71, 2703.
81. J. Reimers, R. Watts, M. Klein, Chem Phys 1982, 64, 95.
82. N. Foloppe, A. D. Mackerell, J Comput Chem 2000, 21, 86.
83. P. Hobza, M. Kabeláč, J. Šponer, P. Mejzlík, J. Vondrášek, J Comput Chem 1997, 18, 1136.
84. Z. X. Wang, C. Wu, H. Lei, Y. Duan, J Chem Theory Comput 2007, 3, 1527.
85. O. Koch, M. Bocola, G. Klebe, Proteins Struct Funct Bioinform 2005, 61, 310.
86. P. I. Lario, A. Vrielink, J Am Chem Soc 2003, 125, 12787.
87. Y. D. Wu, Y. L. Zhao, J Am Chem Soc 2001, 123, 5313.
88. Y. L. Zhao, Y. D. Wu, J Am Chem Soc 2002, 124, 1570.
89. R. Wieczorek, J. J. Dannenberg, J Am Chem Soc 2003, 125, 8124.
90. R. Wieczorek, J. J. Dannenberg, J Am Chem Soc 2003, 125, 14065.
91. N. Kobko, J. J. Dannenberg, J Phys Chem A 2003, 107, 10389.
92. R. Viswanathan, A. Asensio, J. J. Dannenberg, J Phys Chem A 2004, 108, 9205.
93. W. L. Jorgensen, J. Pranata, J Am Chem Soc 1990, 112, 2008.
94. C. Liu, Z. Z. Yang, Sci China Ser B Chem 2009, 52, 1917.
95. T. A. Halgren, W. Damm, Curr Opin Struct Biol 2001, 11, 236.
96. G. A. Kaminski, H. A. Stern, B. J. Berne, R. A. Friesner, Y. X. X. Cao, R. B. Murphy, R. H. Zhou, T. A. Halgren, J Comput Chem 2002, 23, 1515.
97. C. G. Ji, J. Z. H. Zhang, J Am Chem Soc 2008, 130, 17129.
98. C. G. Ji, Y. Mei, J. Z. H. Zhang, Biophys J 2008, 1080.