Salting effects on protein components in aqueous NaCl and urea solutions: Toward understanding of urea-induced protein denaturation

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 4, 2012, Pages 1446-1451

  Li, Weifeng ^a   Zhou, Ruhong ^b   Mu, Yuguang ^c  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^b IBM T J WATSON RESEARCH CENTER   (United States)

^c NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; DENATURATION; HYDROGEN; MOLECULES; PROTEINS; SODIUM CHLORIDE; SOLVATION; UREA; VAN DER WAALS FORCES;

HEAVY ATOMS; N-METHYLACETAMIDE; NACL SOLUTION; PROTEIN BACKBONE; PROTEIN COMPONENTS; PROTEIN DENATURATION; PURE WATER; SALT SOLUTION; SALT-OUT; SALTING EFFECT; SALTING-IN; SECONDARY AND TERTIARY STRUCTURES; SIDE-CHAIN ANALOGUES; SIDE-CHAINS; SOLUTE MOLECULES; SOLVATION FREE ENERGIES; UREA SOLUTIONS; VAN DER WAALS INTERACTIONS;

METABOLISM;

EID: 84863070501     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp210769q     Document Type: Article

References (54)

1. Robinson, D. R.; Jencks, W. P. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 2462-2470
2. Wallqvist, A.; Covell, D. G.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 427-428
3. Mountain, R. D.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1950-1957
4. Hua, L.; Zhou, R.; Thirumalai, D.; Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 16928-16933
5. Watlaufer, D. B.; Malik, S. K.; Stoller, L.; Coffin, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 508-514
6. Frank, H. S.; Franks, F. J. Chem. Phys. 1968, 48, 4746-4757
7. Finer, E. G.; Franks, F.; Tait, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 4424-4429
8. Hammes, G. G.; Schimmel, P. R. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 442-446
9. Barone, G.; Rizzo, E.; Vitagliano, V. J. Phys. Chem. 1970, 74, 2230-2232
10. Bennion, B. J.; Daggett, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5142-5147
11. Mountain, R. D.; Thirumalai, D. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19711-19716
12. Omta, A. W.; Kropman, M. F.; Woutersen, S.; Bakker, H. J. Science 2003, 301, 347-349
13. Batchelor, J. D.; Olteanu, A.; Tripathy, A.; Pielak, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1958-1961
14. Pegram, L. M.; Wendorff, T.; Erdmann, R.; Shkel, I.; Bellissimo, D.; Felitsky, D. J.; Record, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 7716-7721
15. Gibb, C. L. D.; Gibb, B. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7344-7347
16. Tielrooij, K. J.; Garcia-Araez, N.; Bonn, M.; Bakker, H. J. Science 2010, 328, 1006-1009
17. Lim, W. K.; Rosgen, J.; Englander, S. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 2595-2600
18. O'Brien, E. P.; Dima, R. I.; Brooks, B.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7346-7353
19. Auton, M.; Holthauzen, L. M. F.; Bolen, D. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 15317-15322
20. Holthauzen, L. M. F.; Rosgen, J.; Bolen, D. W. Biochemistry 2010, 49, 1310-1318
21. Sagle, L. B.; Zhang, Y.; Litosh, V. A.; Chen, X.; Cho, Y.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9304-9310
22. Zhang, Y.; Cremer, P. S. Annu. Rev. Phys. Chem. 2010, 61, 63-83
23. Zangi, R.; Zhou, R.; Berne, B. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1535-1541
24. Gao, M.; She, Z.; Zhou, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 15687-15693
25. Wei, H.; Yang, L.; Gao, Y. Q. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 11820-11826
26. Hofmeister, F. Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 1888, 24, 247-260
27. Kunz, W.; Henle, J.; Ninham, B. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2004, 9, 19-37
28. Nandi, P. K.; Robinson, D. R. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 1299-1308
29. Nandi, P. K.; Robinson, D. R. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 1308-1315
30. David Van Der, S.; Erik, L.; Berk, H.; Gerrit, G.; Alan, E. M.; Herman, J. C. B. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718
31. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
32. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
33. Darden, T.; Perera, L.; Li, L.; Pedersen, L. Structure 1999, 7, R55-R60
34. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
35. Shirts, M. R.; Pitera, J. W.; Swope, W. C.; Pande, V. S. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5740-5761
36. MacCallum, J. L.; Tieleman, D. P. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1930-1935
37. Michael, R. S.; Vijay, S. P. J. Chem. Phys. 2005, 122, 134508
38. Steinbrecher, T.; Mobley, D. L.; Case, D. A. J. Chem. Phys. 2007, 127, 214108-13
39. Case, D. A.; T. A. D.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, J. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M.; 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.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Mathews, D. H.; Seetin, M. G.; Sagui, C.; Babin, V.; Kollman, P. A.. AMBER 10. University of California, San Francisco, 2008.
40. 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
41. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03; 2003.
42. Joung, I. S.; Cheatham, T. E. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9020-9041
43. Kirkwood, J. G.; Buff, F. P. J. Chem. Phys. 1951, 19, 774-777
44. Wolfenden, R.; Andersson, L.; Cullis, P. M.; Southgate, C. C. B. Biochemistry 1981, 20, 849-855
45. Cabani, S.; Gianni, P.; Mollica, V.; Lepori, L. J. Solution Chem. 1981, 10, 563-595
46. Li, W.; Mu, Y. J. Chem. Phys. 2011, 135, 134502
47. Ben-Naim, A. Statistical Thermodynamics for Chemists and Biochemists. Plenum Press, New York, 1992.
48. Rodgers, J. L.; Nicewander, W. A. Am. Stat. 1988, 42, 59-66
49. Noubigh, A.; Abderrabba, M.; Provost, E. J. Chem. Thermodyn. 2007, 39, 297-303
50. Boots, H. M. J.; De Bokx, P. K. J. Phys. Chem. 1989, 93, 8240-8243
51. Sharp, K. Protein Sci. 2001, 10, 661-667
52. Starikov, E. B.; Nordĺen, B. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 14431-14435
53. Breslow, R.; Guo, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 167-169
54. Xiu, P.; Yang, Z.; Zhou, B.; Das, P.; Fang, H.; Zhou, R. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 2988-2994