Comparison of secondary structure formation using 10 different force fields in microsecond molecular dynamics simulations

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 8, 2012, Pages 2725-2740

  Cino, Elio A ^a   Choy, Wing Yiu ^a   Karttunen, Mikko ^b  

^a UNIVERSITY OF WESTERN ONTARIO   (Canada)

^b UNIVERSITY OF WATERLOO   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84865088597     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300323g     Document Type: Article

References (85)

1. Lei, H.; Wu, C.; Liu, H.; Duan, Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 4925-4930
2. Ensign, D. L.; Pande, V. S. Biophys. J. 2009, 96, L53-L55
3. Best, R. B.; Mittal, J. Proteins 2011, 79, 1318-1328
4. Zhou, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13280-13285
5. Monticelli, L.; Sorin, E. J.; Tieleman, D. P.; Pande, V. S.; Colombo, G. J. Comput. Chem. 2008, 29, 1740-1752
6. Voelz, V. A.; Bowman, G. R.; Beauchamp, K.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1526-1528
7. 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.; Wriggers, W. Science 2010, 330, 341-346
8. Lindorff-Larsen, K.; Piana, S.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. Science 2011, 334, 517-520
9. Cino, E. A.; Wong-Ekkabut, J.; Karttunen, M.; Choy, W. Y. PLoS One 2011, 6, e27371
10. Ulmschneider, M. B.; Ulmschneider, J. P. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1807-1809
11. Best, R. B.; Buchete, N. V.; Hummer, G. Biophys. J. 2008, 95, L07-L09
12. Freddolino, P. L.; Park, S.; Roux, B.; Schulten, K. Biophys. J. 2009, 96, 3772-3780
13. Mittal, J.; Best, R. B. Biophys. J. 2010, 99, L26-L28
14. Patapati, K. K.; Glykos, N. M. Biophys. J. 2011, 101, 1766-1771
15. Sorin, E. J.; Pande, V. S. Biophys. J. 2005, 88, 2472-2493
16. 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
17. Best, R. B.; Hummer, G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9004-9015
18. Mackerell, A. D.; Feig, M.; Brooks, C. L. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1400-1415
19. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725
20. Lindorff-Larsen, K.; Piana, S.; Palmo, K.; Maragakis, P.; Klepeis, J. L.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. Proteins 2010, 78, 1950-1958
21. Oostenbrink, C.; Soares, T. A.; van der Vegt, N. F.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biophys. J. 2005, 34, 273-284
22. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Theory Comput. 2004, 25, 1656-1676
23. Itoh, K.; Chiba, T.; Takahashi, S.; Ishii, T.; Igarashi, K.; Katoh, Y.; Oyake, T.; Hayashi, N.; Satoh, K.; Hatayama, I.; Yamamoto, M.; Nabeshima, Y. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997, 236, 313-322
24. Itoh, K.; Wakabayashi, N.; Katoh, Y.; Ishii, T.; Igarashi, K.; Engel, J. D.; Yamamoto, M. Genes Dev. 1999, 13, 76-86
25. Dunker, A. K.; Obradovic, Z.; Romero, P.; Garner, E. C.; Brown, C. J. Genome Inf. Ser. Workshop Genome Inf. 2000, 11, 161-171
26. Dunker, A. K.; Lawson, J. D.; Brown, C. J.; Williams, R. M.; Romero, P.; Oh, J. S.; Oldfield, C. J.; Campen, A. M.; Ratliff, C. M.; Hipps, K. W.; Ausio, J.; Nissen, M. S.; Reeves, R.; Kang, C.; Kissinger, C. R.; Bailey, R. W.; Griswold, M. D.; Chiu, W.; Garner, E. C.; Obradovic, Z. J. Mol. Graphics Modell. 2001, 19, 26-59
27. Dunker, A. K.; Obradovic, Z. Nat. Biotechnol. 2001, 19, 805-806
28. Radivojac, P.; Iakoucheva, L. M.; Oldfield, C. J.; Obradovic, Z.; Uversky, V. N.; Dunker, A. K. Biophys. J. 2007, 92, 1439-1456
29. Wright, P. E.; Dyson, H. J. J. Mol. Biol. 1999, 293, 321-331
30. Tong, K. I.; Katoh, Y.; Kusunoki, H.; Itoh, K.; Tanaka, T.; Yamamoto, M. Mol. Cell. Biol. 2006, 26, 2887-2900
31. Lo, S. C.; Li, X.; Henzl, M. T.; Beamer, L. J.; Hannink, M. EMBO J. 2006, 25, 3605-3617
32. Lo, S. C.; Hannink, M. J. Biol. Chem. 2006, 281, 37893-37903
33. Strachan, G. D.; Morgan, K. L.; Otis, L. L.; Caltagarone, J.; Gittis, A.; Bowser, R.; Jordan-Sciutto, K. L. Biochemistry 2004, 43, 12113-12122
34. Padmanabhan, B.; Nakamura, Y.; Yokoyama, S. Acta. Crystallogr., Sect. F: Struct. Biol. Cryst. Commun. 2008, 64, 233-238
35. Komatsu, M.; Kurokawa, H.; Waguri, S.; Taguchi, K.; Kobayashi, A.; Ichimura, Y.; Sou, Y. S.; Ueno, I.; Sakamoto, A.; Tong, K. I.; Kim, M.; Nishito, Y.; Iemura, S.; Natsume, T.; Ueno, T.; Kominami, E.; Motohashi, H.; Tanaka, K.; Yamamoto, M. Nat. Cell Biol. 2010, 12, 213-223
36. Camp, N. D.; James, R. G.; Dawson, D. W.; Yan, F.; Davison, J. M.; Houck, S. A.; Tang, X.; Zheng, N.; Major, M. B.; Moon, R. T. J. Biol. Chem. 2012, 287, 6539-6550
37. Ma, J.; Cai, H.; Wu, T.; Sobhian, B.; Huo, Y.; Alcivar, A.; Mehta, M.; Cheung, K. L.; Ganesan, S.; Kong, A. N.; Zhang, D. D.; Xia, B. Mol. Cell. Biol. 2012, 32, 1506-1517
38. Blanco, F. J.; Rivas, G.; Serrano, L. Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 584-590
39. Fasan, R.; Dias, R. L.; Moehle, K.; Zerbe, O.; Obrecht, D.; Mittl, P. R.; Grütter, M. G.; Robinson, J. A. ChemBioChem 2006, 7, 515-526
40. Stefanovic, M.; Markham, N. O.; Parry, E. M.; Garrett-Beal, L. J.; Cline, A. P.; Gallagher, P. G.; Low, P. S.; Bodine, D. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 13972-13977
41. Best, R. B.; Mittal, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 11087-11092
42. van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11178-11187
43. Guvench, O.; MacKerell, A. D. Methods Mol. Biol. 2008, 443, 63-88
44. Lindorff-Larsen, K.; Maragakis, P.; Piana, S.; Eastwood, M. P.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. PLoS One 2012, 7, e32131
45. Ciarkowski, J.; Åuczak, S.; Jagieøa, D.; Sikorska, E.; Wójcik, J.; Oleszczuk, M.; Izdebski, J. J. Mol. Graphics Modell. 2012, 32, 67-74
46. Wong-ekkabut, J.; Miettinen, M. S.; Dias, C.; Karttunen, M. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 555-557
47. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447
48. Brunger, A. T. Nat. Protoc. 2007, 2, 2728-2733
49. Pettersen, E. F.; Goddard, T. D.; Huang, C. C.; Couch, G. S.; Greenblatt, D. M.; Meng, E. C.; Ferrin, T. E. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1605-1612
50. Hansson, T.; Nordlund, P.; Aqvist, J. J. Mol. Biol. 1997, 265, 118-127
51. Christen, M.; Hünenberger, P. H.; Bakowies, D.; Baron, R.; Bürgi, R.; Geerke, D. P.; Heinz, T. N.; Kastenholz, M. A.; Kräutler, V.; Oostenbrink, C.; Peter, C.; Trzesniak, D.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1719-1751
52. Bjelkmar, P.; Larsson, P.; Cuendet, M. A.; Hess, B.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 459-466
53. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott; Dunbrack, R. L.; 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
54. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1657-1666
55. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236
56. Kaminski, G. A.; Friesner, R. A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6474-6487
57. Piana, S.; Lindorff-Larsen, K.; Shaw, D. E. Biophys. J. 2011, 100, L47-L49
58. Craft, J. W.; Legge, G. B. J. Biomol. NMR 2005, 33, 15-24
59. Sapay, N.; Tieleman, D. P. J. Comput. Chem. 2011, 32, 1400-1410
60. Patra, M.; Karttunen, M. J. Comput. Chem. 2004, 25, 678-689
61. Bussi, G.; Donadio, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 014101
62. Parrinello; Rahman J. Appl. Phys. 1981, 52, 7182-7190
63. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Johannes, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
64. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
65. Patra, M.; Karttunen, M.; Hyvönen, M. T.; Falck, E.; Lindqvist, P.; Vattulainen, I. Biophys. J. 2003, 84, 3636-3645
66. Patra, M.; Hyvonen, M. T.; Falck, E.; Sabouri-Ghomi, M.; Vattulainen, I.; Karttunen, M. Comput. Phys. Commun. 2007, 176, 14-22
67. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. In Intermolecular Forces; Pullmann, B., Ed.; Reidel: Dordrecht, 1981; p 331.
68. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
69. Baker, E. N.; Hubbard, R. E. Prog. Biophys. Mol. Biol. 1984, 44, 97-179
70. Murzyn, K.; Zhao, W.; Karttunen, M.; Kurdziel, M.; Róg, T. Biointerphases 2006, 1, 98-105
71. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577-2637
72. Tong, K. I.; Kobayashi, A.; Katsuoka, F.; Yamamoto, M. Biol. Chem. 2006, 387, 1311-1320
73. Freddolino, P. L.; Liu, F.; Gruebele, M.; Schulten, K. Biophys. J. 2008, 94, L75-L77
74. Cao, Z.; Liu, L.; Wang, J. J. Biomol. Struct. Dyn. 2011, 29, 527-539
75. Chan, H. S.; Shimizu, S.; Kaya, H. Methods Enzymol. 2004, 380, 350-379
76. Dill, K. A.; Chan, H. S. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 10-19
77. Fuxreiter, M.; Simon, I.; Friedrich, P.; Tompa, P. J. Mol. Biol. 2004, 338, 1015-1026
78. Gall, C.; Xu, H.; Brickenden, A.; Ai, X.; Choy, W. Y. Protein Sci. 2007, 16, 2510-2518
79. Sivakolundu, S. G.; Bashford, D.; Kriwacki, R. W. J. Mol. Biol. 2005, 353, 1118-1128
80. Larkin, M. A.; Blackshields, G.; Brown, N. P.; Chenna, R.; McGettigan, P. A.; McWilliam, H.; Valentin, F.; Wallace, I. M.; Wilm, A.; Lopez, R.; Thompson, J. D.; Gibson, T. J.; Higgins, D. G. Bioinformatics 2007, 23, 2947-2948
81. Henikoff, S.; Henikoff, J. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 10915-10919
82. Fukunishi, H.; Watanabe, O.; Takada, S. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9058-9067
83. Lee, M. S.; Olson, M. A. J. Chem. Phys. 2011, 134, 244111
84. Chaudhury, S.; Olson, M. A.; Tawa, G.; Wallqvist, A.; Lee, M. S. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 677-687
85. Beauchamp, K. A.; Lin, Y.-S.; Das, R.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1409-1414