Optimizing solute-water van der waals interactions to reproduce solvation free energies

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 15, 2012, Pages 4524-4534

  Nerenberg, Paul S ^a,c   Jo, Brian ^b   So, Clare ^b   Tripathy, Ajay ^b   Head Gordon, Teresa ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b University of California at Berkeley   (United States)

^c SCRIPPS COLLEGE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMBER; DRUG INTERACTIONS; FREE ENERGY; MOLECULAR DYNAMICS; PEPTIDES; SOLVATION; VAN DER WAALS FORCES;

AGGREGATION PROPENSITY; AQUEOUS ENVIRONMENT; BIOLOGICALLY RELEVANT SMALL MOLECULES; CONFORMATIONAL PREFERENCES; FIXED CHARGES; FOLDED PROTEINS; FORCE FIELDS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NATIVE STATE; SOLVATION FREE ENERGIES; VAN DER WAALS INTERACTIONS; WATER MODELS; WATER-WATER INTERACTIONS;

OPTIMIZATION;

EID: 84859950079     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2118373     Document Type: Article

References (50)

1. Schlick, T.; Collepardo-Guevara, R.; Halvorsen, L. A.; Jung, S.; Xiao, X. Q. Rev. Biophys. 2011, 44, 191-228
2. van Gunsteren, W. F.; Dolenc, J. Biochem. Soc. Trans. 2008, 36, 11-15
3. van der Kamp, M. W.; Shaw, K. E.; Woods, C. J.; Mulholland, A. J. J. R. Soc. Interface 2008, 5 (Suppl 3) S173-190
4. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236
5. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Dunbrack, R. L., Jr.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; 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.; Wiórkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616
6. 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
7. Kaminski, G. A.; Friesner, R. A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6474-6487
8. Mackerell, A. D.; Feig, M.; Brooks, C. L. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1400-1415
9. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725
10. Lindorff-Larsen, K.; Piana, S.; Palmo, K.; Maragakis, P.; Klepeis, J. L.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. Proteins 2010, 78, 1950-1958
11. Nerenberg, P. S.; Head-Gordon, T. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1220-1230
12. Best, R. B.; Hummer, G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9004-9015
13. Best, R. B.; Mittal, J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14916-14923
14. Wickstrom, L.; Okur, A.; Simmerling, C. Biophys. J. 2009, 97, 853-856
15. Best, R. B.; Buchete, N.-V.; Hummer, G. Biophys. J. 2008, 95, L07-L09
16. Jiang, F.; Han, W. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 5840-5850
17. Shirts, M. R.; Pande, V. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 134508
18. Mobley, D. L.; Bayly, C. I.; Cooper, M. D.; Shirts, M. R.; Dill, K. A. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 350-358
19. Swope, W. C.; Horn, H. W.; Rice, J. E. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8631-8645
20. Mobley, D. L.; Dumont, E.; Chodera, J. D.; Dill, K. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2242-2254
21. Baker, C. M.; Lopes, P. E. M.; Zhu, X.; Roux, B.; Mackerell, A. D. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 1181-1198
22. Dyer, P. J.; Docherty, H.; Cummings, P. T. J. Chem. Phys. 2008, 129, 024508
23. Sun, Y.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1995, 30, 1164-1169
24. Klimovich, P. V.; Mobley, D. L. J. Comput. Aided Mol. Des. 2010, 24, 307-316
25. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1656-1676
26. Ashbaugh, H. S.; Collett, N. J.; Hatch, H. W.; Staton, J. A. J. Chem. Phys. 2010, 132, 124504
27. Horta, B. A. C.; Fuchs, P. F. J.; van Gunsteren, W. F.; Hünenberger, P. H. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1016-1031
28. Horn, H. W.; Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Madura, J. D.; Dick, T. J.; Hura, G. L.; Head-Gordon, T. J. Chem. Phys. 2004, 120, 9665-9678
29. Jakalian, A.; Bush, B. L.; Jack, D. B.; Bayly, C. I. J. Comput. Chem. 2000, 21, 132-146
30. Jakalian, A.; Jack, D. B.; Bayly, C. I. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1623-1641
31. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280
32. Dupradeau, F.-Y.; Pigache, A.; Zaffran, T.; Savineau, C.; Lelong, R.; Grivel, N.; Lelong, D.; Rosanski, W.; Cieplak, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7821-7839
33. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S. J.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347-1363
34. Swope, W. C.; Horn, H. W.; Rice, J. E. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8621-8630
35. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
36. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; 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.; Kolossváry, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Wu, X.; Brozell, S. R.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Cai, Q.; Ye, X.; 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, 2010.
37. Price, D. J.; Brooks, C. L. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1529-1541
38. Mobley, D. L.; Bayly, C. I.; Cooper, M. D.; Dill, K. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4533-4537
39. Ponder, J. W.; Wu, C.; Ren, P.; Pande, V. S.; Chodera, J. D.; Schnieders, M. J.; Haque, I.; Mobley, D. L.; Lambrecht, D. S.; DiStasio, R. A.; Head-Gordon, M.; Clark, G. N. I.; Johnson, M. E.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2549-2564
40. Johnson, M. E.; Malardier-Jugroot, C.; Murarka, R. K.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4082-4092
41. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G.; Zhang, W.; Yang, R.; Cieplak, P.; Luo, R.; Lee, T.; Caldwell, J.; Wang, J.; Kollman, P. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999-2012
42. Hura, G.; Sorenson, J. M.; Glaeser, R. M.; Head-Gordon, T. Perspect. Drug Disc. Des. 1999, 17, 97-118
43. Graf, J.; Nguyen, P. H.; Stock, G.; Schwalbe, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1179-1189
44. McGuire, R. F.; Momany, F. A.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1972, 76, 375-393
45. Momany, F. A.; McGuire, R. F.; Burgess, A. W.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1975, 79, 2361-2381
46. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 230-252
47. Best, R. B.; Mittal, J. Proteins 2011, 79, 1318-1328
48. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
49. Shi, Y.; Wu, C.; Ponder, J. W.; Ren, P. J. Comput. Chem. 2010, 32, 967-977
50. Rasmussen, T. D.; Ren, P.; Ponder, J. W.; Jensen, F. Int. J. Quantum Chem. 2006, 107, 1390-1395