DFT-based simulations of amide I' IR spectra of a small protein in solution using empirical electrostatic map with a continuum solvent model

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 35, 2012, Pages 10739-10747

  Welch, William R W ^a   Kubelka, Jan ^a  

^a UNIVERSITY OF WYOMING   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMIDES; CAVITY RESONATORS; COMPUTER SIMULATION; ELECTROSTATICS; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEINS; VAN DER WAALS FORCES;

AMIDE I; ATOM PARTIAL CHARGE; ATOMIC RADIUS; CAVITY SIZE; COAT PROTEINS; COMPUTATIONALLY EFFICIENT; CONFORMATIONAL FLUCTUATIONS; CONTINUUM SOLVENTS; ELECTROSTATIC EFFECT; ELECTROSTATIC POTENTIAL MAPS; EXPLICIT SOLVENTS; IR SPECTRUM; MOLECULAR DYNAMICS TRAJECTORIES; PARAMETRIZATIONS; PARTIAL CHARGES; PROTEIN CAVITY; ROBUST APPROACHES; SIDE-CHAINS; SMALL CAVITIES; SOLVENT CAVITY; SUBDOMAIN; VAN DER WAALS;

SOLVENTS;

EID: 84865977950     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp305387x     Document Type: Article

References (53)

1. Barth, A.; Zscherp, C. Q. Rev. Biophys. 2002, 35, 369-430
2. Krimm, S.; Bandekar, J. Adv. Protein Chem. 1986, 38, 181-364
3. Ham, S.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 6915-6922
4. Torii, H.; Tatsumi, T.; Tasumi, M. J. Raman Spectrosc. 1998, 29, 537-546
5. Torii, H.; Tatsumi, T.; Kanazawa, T.; Tasumi, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 309-314
6. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10922-10928
7. Bouř, P.; Keiderling, T. A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11253-11262
8. Besley, N. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10794-10800
9. Lee, H.; Kim, S. S.; Choi, J. H.; Cho, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5331-5340
10. Kubelka, J.; Huang, R.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8231-8243
11. Jansen, T. L.; Knoester, J. J. Chem. Phys. 2006, 124, 004502
12. Turner, D. R.; Kubelka, J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 1834-1845
13. Gorbunov, R. D.; Nguyen, P. H.; Kobus, M.; Stock, G. J. Chem. Phys. 2007, 126, 054509
14. Bagchi, S.; Falvo, C.; Mukamel, S.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11260-11273
15. Cho, M. J. Chem. Phys. 2009, 130, 094505
16. Manas, E. S.; Getahun, Z.; Wright, W. W.; DeGrado, W. F.; Vanderkooi, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9883-9890
17. Walsh, S. T. R.; Cheng, R. P.; Wright, W. W.; Alonso, D. O. V.; Daggett, V.; Vanderkooi, J. M.; DeGrado, W. F. Protein Sci. 2003, 12, 520-531
18. Schmidt, J. R.; Corcelli, S. A.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2004, 121, 8887-8896
19. Corcelli, S. A.; Lawrence, C. P.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8107-8117
20. Bouř, P.; Michalík, D.; Kapitán, J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 144501
21. Grahnen, J. A.; Amunson, K. E.; Kubelka, J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 13011-13020
22. Amunson, K. E.; Ackels, L.; Kubelka, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8146-8147
23. Auer, B. M.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2007, 127, 104105
24. DeCamp, M. F.; DeFlores, L.; McCracken, J. M.; Tokmakoff, A.; Kwac, K.; Cho, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11016-11026
25. Kwac, K.; Cho, M. H. J. Chem. Phys. 2003, 119, 2247-2255
26. Sun, Y. H.; Parker, M. H.; Weigele, P.; Casjens, S.; Prevelige, P. E.; Krishna, N. R. J. Mol. Biol. 2000, 297, 1195-1202
27. Pascualahuir, J. L.; Silla, E.; Tunon, I. J. Comput. Chem. 1994, 15, 1127-1138
28. Bondi, A. J. Phys. Chem. 1964, 68, 441-451
29. Koradi, R.; Billeter, M.; Wuthrich, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 51-55
30. Klamt, A.; Schuurmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 5, 799-805
31. Wang, J. M.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1049-1074
32. Woys, A. M.; Lin, Y.-S.; Reddy, A. S.; Xiong, W.; de Pablo, J. J.; Skinner, J. L.; Zanni, M. T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2832-2838
33. Roy, S.; Jansen, T. L. C.; Knoester, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 9347-9357
34. Chirgadze, Y. N.; Fedorov, O. V.; Trushina, N. P. Biopolymers 1975, 14, 679-694
35. Lin, Y. S.; Shorb, J. M.; Mukherjee, P.; Zanni, M. T.; Skinner, J. L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 592-602
36. Manor, J.; Mukherjee, P.; Lin, Y.-S.; Leonov, H.; Skinner, J. L.; Zanni, M. T.; Arkin, I. T. Structure 2009, 17, 247-254
37. Lessing, J.; Roy, S.; Reppert, M.; Baer, M.; Marx, D.; Jansen, T. L. C.; Knoester, J.; Tokmakoff, A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5032-5035
38. Roy, S.; Lessing, J.; Meisl, G.; Ganim, Z.; Tokmakoff, A.; Knoester, J.; Jansen, T. L. C. J. Chem. Phys. 2011, 135, 234507
39. Paul, C.; Wang, J. P.; Wimley, W. C.; Hochstrasser, R. M.; Axelsen, P. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5843-5850
40. Brauner, J. W.; Flach, C. R.; Mendelsohn, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 100-109
41. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8163-8163
42. Silva, R.; Kubelka, J.; Bouř, P.; Decatur, S. M.; Keiderling, T. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8318-8323
43. Huang, R.; Kubelka, J.; Barber-Armstrong, W.; Silva, R.; Decatur, S. M.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2346-2354
44. Wang, J.; Zhuang, W.; Mukamel, S.; Hochstrasser, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 5930-5937
45. Smith, A. W.; Lessing, J.; Ganim, Z.; Peng, C. S.; Tokmakoff, A.; Roy, S.; Jansen, T. L. C.; Knoester, J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 10913-10924
46. Bouř, P.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5348-5357
47. Hudecová, J.; Hopmann, K. H.; Bouř, P. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 336-342
48. Yang, M.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2011, 135, 154114
49. Negre, M.; Orozco, M.; Luque, F. J. Chem. Phys. Lett. 1992, 196, 27-36
50. Bonaccorsi, R.; Palla, P.; Tomasi, J. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 1945-1950
51. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A. Gaussian 09; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
52. Lee, B.; Richards, F. M. J. Mol. Biol. 1971, 55, 379-400
53. Watson, T. M.; Hirst, J. D. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 6843-6849