Reference simulations of noncanonical nucleic acids with different χ variants of the AMBER FORCE Field: Quadruplex DNA, quadruplex RNA, and Z-DNA

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 7, 2012, Pages 2506-2520

  Krepl, Miroslav ^a   Zgarbová, Marie ^b   Stadlbauer, Petr ^a   Otyepka, Michal ^b   Banáš, Pavel ^b   Koča, Jaroslav ^c,d   Cheatham, Thomas E ^e   Jurečka, Petr ^b   Šponer, Jiří ^a,c  

^a INSTITUTE OF BIOPHYSICS   (Czech Republic)

^b PALACKÝ UNIVERSITY   (Czech Republic)

^c CENTRAL EUROPEAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Czech Republic)

^d MASARYK UNIVERSITY   (Czech Republic)

^e UNIVERSITY OF UTAH   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84863658763     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300275s     Document Type: Article

References (69)

1. Ditzler, M. A.; Otyepka, M.; Sponer, J.; Walter, N. G. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 40-47
2. Besseova, I.; Otyepka, M.; Reblova, K.; Sponer, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 10701-10711
3. Gaillard, T.; Case, D. A. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3181-3198
4. Šponer, J.; Cang, X.; Cheatham, T. E., III Methods, in press
5. 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
6. Cheatham, T. E., III; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1999, 16, 845-862
7. Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074
8. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T. E.; Laughton, C. A.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92, 3817-3829
9. Banas, P.; Hollas, D.; Zgarbova, M.; Jurecka, P.; Orozco, M.; Cheatham, T. E.; Sponer, J.; Otyepka, M. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 3836-3849
10. Zgarbova, M.; Otyepka, M.; Sponer, J.; Mladek, A.; Banas, P.; Cheatham, T. E.; Jurecka, P. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2886-2902
11. Ode, H.; Matsuo, Y.; Neya, S.; Hoshino, T. J. Comput. Chem. 2008, 29, 2531-2542
12. Yildirim, I.; Stern, H. A.; Kennedy, S. D.; Tubbs, J. D.; Turner, D. H. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 1520-1531
13. Yildirim, I.; Kennedy, S. D.; Stern, H. A.; Hart, J. M.; Kierzek, R.; Turner, D. H. J. Chem. Theory Comput. 2011, 8, 172-181
14. Foloppe, N.; MacKerell, A. D. J. Comput. Chem. 2000, 21, 86-104
15. Denning, E. J.; Priyakumar, U. D.; Nilsson, L.; Mackerell, A. D. J. Comput. Chem. 2011, 32, 1929-1943
16. Hart, K.; Foloppe, N.; Baker, C. M.; Denning, E. J.; Nilsson, L.; MacKerell, A. D. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 348-362
17. Cheatham, T. E., III; Miller, J. L.; Fox, T.; Darden, T. A.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4193-4194
18. Cheatham, T. E., III; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4805-4825
19. Fadrna, E.; Spackova, N.; Stefl, R.; Koca, J.; Cheatham, T. E.; Sponer, J. Biophys. J. 2004, 87, 227-242
20. Svozil, D.; Sponer, J. E.; Marchan, I.; Perez, A.; Cheatham, T. E., III; Forti, F.; Luque, F. J.; Orozco, M.; Sponer, J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8188-8197
21. Mlynsky, V.; Banas, P.; Hollas, D.; Reblova, K.; Walter, N. G.; Sponer, J.; Otyepka, M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 6642-6652
22. Fadrna, E.; Spackova, N.; Sarzynska, J.; Koca, J.; Orozco, M.; Cheatham, T. E.; Kulinski, T.; Sponer, J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2514-2530
23. Spackova, N.; Sponer, J. Nucleic Acids Res. 2006, 34, 697-708
24. Mladek, A.; Sponer, J. E.; Kulhanek, P.; Lu, X. J.; Olson, W. K.; Sponer, J. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 335-347
25. Svozil, D.; Kalina, J.; Omelka, M.; Schneider, B. Nucleic Acids Res. 2008, 36, 3690-3706
26. Sponer, J.; Spackova, N. Methods 2007, 43, 278-290
27. Phillips, K.; Dauter, Z.; Murchie, A. I. H.; Lilley, D. M. J.; Luisi, B. J. Mol. Biol. 1997, 273, 171-182
28. Deng, J. P.; Xiong, Y.; Sundaralingam, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001, 98, 13665-13670
29. Tereshko, V.; Wilds, C. J.; Minasov, G.; Prakash, T. P.; Maier, M. A.; Howard, A.; Wawrzak, Z.; Manoharan, M.; Egli, M. Nucleic Acids Res. 2001, 29, 1208-1215
30. Case, D. A.; Darden, T.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Crowley, M.; Walker, R.; Zhang, W.; Merz, K. M.; B. Wang; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; I.; 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
31. Cheatham, T. E.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1999, 16, 845-862
32. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650-654
33. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. V. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294-301
34. Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7178-7179
35. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265-3269
36. Klamt, A.; Schuurmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 799-805
37. Ahlrichs, R.; Bar, M.; Haser, M.; Horn, H.; Kolmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169
38. Halkier, A.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Klopper, W.; Koch, H.; Olsen, J.; Wilson, A. K. Chem. Phys. Lett. 1998, 286, 243-252
39. Halkier, A.; Helgaker, T.; Jorgensen, P.; Klopper, W.; Olsen, J. Chem. Phys. Lett. 1999, 302, 437-446
40. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; 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.; Laham, 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, Revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004
41. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
42. Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 335-340
43. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271
44. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L. J. Chem. Phys. 2000, 112, 8910-8922
45. Aqvist, J. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8021-8024
46. Dang, L. X.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 55-58
47. Smith, D. E.; Dang, L. X. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3757-3766
48. Sklenovsky, P.; Florova, P.; Banas, P.; Reblova, K.; Lankas, F.; Otyepka, M.; Sponer, J. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2963-2980
49. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
50. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
51. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
52. Reblova, K.; Fadrna, E.; Sarzynska, J.; Kulinski, T.; Kulhanek, P.; Ennifar, E.; Koca, J.; Sponer, J. Biophys. J. 2007, 93, 3932-3949
53. Besseova, I.; Otyepka, M.; Reblova, K.; Sponer, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 10701-10711
54. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 33-&
55. Altona, C.; Sundaralingam, M. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 8205-&
56. Haider, S.; Parkinson, G. N.; Neidle, S. J. Mol. Biol. 2002, 320, 189-200
57. Horvath, M. P.; Schultz, S. C. J. Mol. Biol. 2001, 310, 367-377
58. Hazel, P.; Parkinson, G. N.; Neidle, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5480-5487
59. Campbell, N. H.; Smith, D. L.; Reszka, A. P.; Neidle, S.; OHagan, D. Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 1328-1331
60. Gill, M. L.; Strobel, S. A.; Loria, J. P. Nucleic Acids Res. 2006, 34, 4506-4514
61. Brzezinski, K.; Brzuszkiewicz, A.; Dauter, M.; Kubicki, M.; Jaskolski, M.; Dauter, Z. Nucleic Acids Res. 2011, 39, 6238-6248
62. Dauter, Z.; Adamiak, D. A. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2001, 57, 990-995
63. Gessner, R. V.; Frederick, C. A.; Quigley, G. J.; Rich, A.; Wang, A. H. J. J. Biol. Chem. 1989, 264, 7921-7935
64. Lee, J.; Kim, Y. G.; Kim, K. K.; Seok, C. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 9872-9881
65. Wang, A. H. J.; Quigley, G. J.; Kolpak, F. J.; Vandermarel, G.; Vanboom, J. H.; Rich, A. Science 1981, 211, 171-176
66. Dickerson, R. E.; Grzeskowiak, K.; Grzeskowiak, M.; Kopka, M. L.; Larsen, T.; Lipanov, A.; Prive, G. G.; Quintana, J.; Schultze, P.; Yanagi, K.; Yuan, H.; Yoon, H. C. Nucleosides, Nucleotides Nucleic Acids 1991, 10, 3-24
67. Sponer, J.; Kypr, J. J. Biomol. Struct. Dyn. 1993, 11, 277-292
68. Dickerson, R. E.; Goodsell, D. S.; Neidle, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1994, 91, 3579-3583
69. Kielkopf, C. L.; Ding, S.; Kuhn, P.; Rees, D. C. J. Mol. Biol. 2000, 296, 787-801