Magnesium ion-water coordination and exchange in biomolecular simulations

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 4, 2012, Pages 1493-1502

  Allnér, Olof ^a   Nilsson, Lennart ^a   Villa, Alessandra ^a  

^a KAROLINSKA INSTITUTE   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84859603569     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct3000734     Document Type: Article

References (76)

1. Woodson, S. A. Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 104-109
2. Pyle, A. M. J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 679-690
3. Draper, D. E.; Grilley, D.; Soto, A. M. Annu. Rev. Biophys. Biomol. 2005, 34, 221-243
4. Klein, D. J.; Moore, P. B.; Steitz, T. A. RNA 2004, 10, 1366-1379
5. Draper, D. E. RNA 2004, 10, 335-343
6. Fang, X. W.; Pan, T.; Sosnick, T. R. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 1091-1095
7. Fang, X. W.; Thiyagarajan, P.; Sosnick, T. R.; Pan, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 8518-8523
8. Leroy, J. L.; Gueron, M.; Thomas, G.; Favre, A. Eur. J. Biochem. 1977, 74, 567-574
9. Draper, D. E. Biophys. J. 2008, 95, 5489-5495
10. Stein, A.; Crothers, D. M. Biochemistry 1976, 15, 160-168
11. Romer, R.; Hach, R. Eur. J. Biochem. 1975, 55, 271-284
12. Caminiti, R.; Licheri, G.; Piccaluga, G.; Pinna, G. J. Appl. Crystallogr. 1979, 12, 34-38
13. Palinkas, G.; Radnai, T.; Dietz, W.; Szasz, G. I.; Heinzinger, K. Z. Naturforsch. A 1982, 37, 1049-1060
14. Soto, A. M.; Misra, V.; Draper, D. E. Biochemistry 2007, 46, 2973-2983
15. Leipply, D.; Draper, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13397-13405
16. Auffinger, P.; Westhof, E. J. Mol. Biol. 2000, 300, 1113-1131
17. Erat, M. C.; Sigel, R. K. Met. Ions Life Sci. 2011, 9, 37-100
18. Cate, J. H.; Gooding, A. R.; Podell, E.; Zhou, K. H.; Golden, B. L.; Kundrot, C. E.; Cech, T. R.; Doudna, J. A. Science 1996, 273, 1678-1685
19. Black, C. B.; Huang, H. W.; Cowan, J. A. Coord. Chem. Rev. 1994, 135, 165-202
20. Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 675-676
21. Cowan, J. A.; Huang, H. W.; Hsu, L. Y. J. Inorg. Biochem. 1993, 52, 121-129
22. Pabit, S. A.; Meisburger, S. P.; Li, L.; Blose, J. M.; Jones, C. D.; Pollack, L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16334-16336
23. Fiala, R.; Spackova, N.; Foldynova-Trantirkova, S.; Sponer, J.; Sklenar, V.; Trantirek, L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13790-3
24. Misra, V. K.; Draper, D. E. J. Mol. Biol. 2002, 317, 507-21
25. Tan, Z. J.; Chen, S. J. Biophys. J. 2010, 99, 1565-76
26. Gresh, N.; Sponer, J. E.; Spackova, N.; Leszczynski, J.; Sponer, J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8669-8681
27. Oliva, R.; Cavallo, L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 15670-15678
28. Chen, A. A.; Marucho, M.; Baker, N. A.; Pappu, R. V.; Daniel, H. In Biophysical, Chemical, and Functional Probes of RNA Structure, Interactions and Folding: Part B; Academic Press New York: 2009; Chapter 20-Simulations of RNA Interactions with Monovalent Ions, pp 411-432.
29. MacKerell, A. D. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 646-650
30. Mocci, F.; Laaksonen, A.; Lyubartsev, A.; Saba, G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16295-16302
31. Singh, A.; Sethaphong, L.; Yingling, Y. G. Biophys. J. 2011, 101, 727-735
32. Neely, J.; Connick, R. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 3476-&
33. Bleuzen, A.; Pittet, P. A.; Helm, L.; Merbach, A. E. Magn. Reson. Chem. 1997, 35, 765-773
34. Åqvist, J. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8021-8024
35. Jiao, D.; King, C.; Grossfield, A.; Darden, T. A.; Ren, P. Y. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 18553-18559
36. Yu, H. B.; Whitfield, T. W.; Harder, E.; Lamoureux, G.; Vorobyov, I.; Anisimov, V. M.; MacKerell, A. D.; Roux, B. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 774-786
37. Kastenholz, M. A.; Hunenberger, P. H. J. Chem. Phys. 2006, 124, 224501
38. Kastenholz, M. A.; Hunenberger, P. H. J. Chem. Phys. 2006, 124, 124106
39. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197
40. Wang, J. M.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074
41. MacKerell, A. D.; Banavali, N. K. J. Comput. Chem. 2000, 21, 105-120
42. Foloppe, N.; MacKerell, A. D. J. Comput. Chem. 2000, 21, 86-104
43. Cowan, J. A. Inorg. Chem. 1991, 30, 2740-2747
44. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
45. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271
46. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L. J. Chem. Phys. 2000, 112, 8910-8922
47. Serganov, A.; Yuan, Y. R.; Pikovskaya, O.; Polonskaia, A.; Malinina, L.; Phan, A. T.; Hobartner, C.; Micura, R.; Breaker, R. R.; Patel, D. J. Chem. Biol. 2004, 11, 1729-1741
48. Serganov, A. RNA Biol. 2010, 7, 98-103
49. Leipply, D.; Draper, D. E. Biochemistry 2011, 50, 2790-2799
50. Lemay, J. F.; Penedo, J. C.; Tremblay, R.; Lilley, D. M. J.; Lafontaine, D. A. Chem. Biol. 2006, 13, 857-868
51. Noeske, J.; Schwalbe, H.; Wohnert, J. Nucleic Acids Res. 2007, 35, 5262-5273
52. Denning, E. J.; Priyakumar, U. D.; Nilsson, L.; Mackerell, A. D. J. Comput. Chem. 2011, 32, 1929-1943
53. Berman, H. M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T. N.; Weissig, H.; Shindyalov, I. N.; Bourne, P. E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242
54. Brünger, A. T.; Karplus, M. Proteins 1988, 4, 148-156
55. Brooks, B. R.; Brooks, C. L.; 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
56. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217
57. Nilsson, L. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1490-1498
58. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
59. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
60. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
61. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M; van Gunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
62. Allner, O.; Nilsson, L. RNA 2011, 17, 2177-2188
63. Boczko, E. M.; Brooks, C. L. J. Phys. Chem. 1993, 97, 4509-4513
64. Kumar, S.; Bouzida, D.; Swendsen, R. H.; Kollman, P. A.; Rosenberg, J. M. J. Comput. Chem. 1992, 13, 1011-1021
65. Tobias, D. J.; Brooks, C. L. Chem. Phys. Lett. 1987, 142, 472-476
66. Fleischman, S. H.; Brooks, C. L. J. Chem. Phys. 1987, 87, 3029-3037
67. Ohtaki, H.; Radnai, T. Chem Rev 1993, 93, 1157-1204
68. Helm, L.; Merbach, A. E. Chem Rev 2005, 105, 1923-1959
69. MacKerell, A. Mg parameters from the CHARMM 22 FF. Available from http://mackerell.umaryland.edu/CHARMM-ff-params.html (accessed March 05, 2012).
70. Schmid, R.; Miah, A. M.; Sapunov, V. N. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 97-102
71. Marcus, Y. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 2995-2999
72. Caminiti, R. J. Mol. Liq. 1984, 28, 191-204
73. Priyakumar, U. D.; MacKerell, A. D. J. Mol. Biol. 2010, 396, 1422-1438
74. Dror, R. O.; Jensen, M. O.; Borhani, D. W.; Shaw, D. E. J. Gen. Physiol. 2010, 135, 555-562
75. Shaw, D. E.; Maragakis, P.; Lindorff-Larsen, K.; Piana, S.; Dror, R. O.; Eastwood, M. P.; Bank, J. A.; Jumper, J. M.; Salmon, J. K.; Shan, Y. B.; Wriggers, W. Science 2010, 330, 341-346
76. Weingartner, H.; Muller, K. J.; Hertz, H. G.; Edge, A. V. J.; Mills, R. J. Phys. Chem. 1984, 88, 2173-2178