Molecular dynamics of β-hairpin models of epigenetic recognition motifs

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 38, 2012, Pages 15970-15978

  Zheng, Xiange ^a   Wu, Chuanjie ^a   Ponder, Jay W ^a   Marshall, Garland R ^a  

^a WASHINGTON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMMONIUM GROUPS; AQUEOUS SOLVATION; DESOLVATION; EXPLICIT SOLVENTS; FORCE FIELDS; INDOLE RINGS; MD SIMULATION; MODEL PEPTIDES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MULTIPOLES; NMR SPECTRUM; PARAMETRIZATIONS; POLARIZABILITIES; PRELIMINARY ANALYSIS; STERIC BULK;

ALKYLATION; AMINES; AMINO ACIDS; METHYLATION; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR RECOGNITION; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PEPTIDES; POSITIVE IONS;

AMMONIUM COMPOUNDS;

AMMONIA; AROMATIC COMPOUND; BETA HAIRPIN PEPTIDE; INDOLE DERIVATIVE; PEPTIDE; TRYPTOPHAN; UNCLASSIFIED DRUG; WATER;

ARTICLE; CARBOXY TERMINAL SEQUENCE; CHEMICAL STRUCTURE; EPIGENETICS; METHYLATION; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE;

EPIGENESIS, GENETIC; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION;

EID: 84866646533     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja306803v     Document Type: Article

References (64)

1. Riemen, A. J.; Waters, M. L. Biochemistry 2009, 48, 1525
2. Hughes, R. M.; Benshoff, M. L.; Waters, M. L. Chemistry 2007, 13, 5753
3. 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., Jr.; Head-Gordon, M.; Clark, G. N.; Johnson, M. E.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2549
4. Tatko, C. D.; Waters, M. L. Protein Sci. 2003, 12, 2443
5. Tatko, C. D.; Waters, M. L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7
6. Hughes, R. M.; Waters, M. L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6518
7. Hughes, R. M.; Wiggins, K. R.; Khorasanizadeh, S.; Waters, M. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 11184
8. Ma, J. C.; Dougherty, D. A. Chem. Rev. 1997, 97, 1303
9. Gallivan, J. P.; Dougherty, D. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9459
10. Scharer, K.; Morgenthaler, M.; Paulini, R.; Obst-Sander, U.; Banner, D. W.; Schlatter, D.; Benz, J.; Stihle, M.; Diederich, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4400
11. Kearney, P. C.; Mizoue, L. S.; Kumpf, R. A.; Forman, J. E.; McCurdy, A. E.; Dougherty, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9907
12. McCurdy, A.; Dougherty, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10314
13. Dai, Q. H.; Tommos, C.; Fuentes, E. J.; Blomberg, M. R.; Dutton, P. L.; Wand, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10952
14. Bourne, Y.; Radic, Z.; Sulzenbacher, G.; Kim, E.; Taylor, P.; Marchot, P. J. Biol. Chem. 2006, 281, 29256
15. Dvir, H.; Silman, I.; Harel, M.; Rosenberry, T. L.; Sussman, J. L. Chem. Biol. Interact. 2010, 187, 10
16. Crowley, P. B.; Golovin, A. Proteins 2005, 59, 231
17. Kisselev, O. G.; Kao, J.; Ponder, J. W.; Fann, Y. C.; Gautam, N.; Marshall, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 4270
18. Anderson, M. A.; Ogbay, B.; Arimoto, R.; Sha, W.; Kisselev, O. G.; Cistola, D. P.; Marshall, G. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7531
19. Anderson, M. A.; Ogbay, B.; Kisselev, O. G.; Cistola, D. P.; Marshall, G. R. Chem. Biol. Drug Des. 2006, 68, 295
20. Van Eps, N.; Anderson, L. L.; Kisselev, O. G.; Baranski, T. J.; Hubbell, W. L.; Marshall, G. R. Biochemistry 2010, 49, 6877
21. Martin, C.; Zhang, Y. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2005, 6, 838
22. Jacobs, S. A.; Khorasanizadeh, S. Science 2002, 295, 2080
23. Li, H.; Ilin, S.; Wang, W.; Duncan, E. M.; Wysocka, J.; Allis, C. D.; Patel, D. J. Nature 2006, 442, 91
24. Riemen, A. J.; Waters, M. L. Biochemistry 2009, 48, 1525
25. Sunner, J.; Nishizawa, K.; Kebarle, P. J. Phys. Chem. 1981, 85, 1814
26. Amicangelo, J. C.; Armentrout, P. B. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11420
27. Amunugama, R.; Rodgers, M. T. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 5529
28. Feller, D. Chem. Phys. Lett. 2000, 322, 543
29. Deakyne, C. A.; Meot-Ner, M. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 474
30. Gallivan, J. P.; Dougherty, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 870
31. Mo, Y.; Subramanian, G.; Gao, J.; Ferguson, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4832
32. Hunter, C. A.; Low, C. M.; Rotger, C.; Vinter, J. G.; Zonta, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 4873
33. Hunter, C. A.; Low, C. M.; Rotger, C.; Vinter, J. G.; Zonta, C. Chem. Commun. (Camb.) 2003, 834
34. Bartoli, S.; Roelens, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8307
35. Stotz, C. E.; Topp, E. M. J. Pharm. Sci. 2004, 93, 2881
36. Fernandez-Recio, J.; Vazquez, A.; Civera, C.; Sevilla, P.; Sancho, J. J. Mol. Biol. 1997, 267, 184
37. Tsou, L. K.; Tatko, C. D.; Waters, M. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14917
38. Tatko, C. D.; Waters, M. L. Protein Sci. 2003, 12, 2443
39. Slutsky, M. M.; Marsh, E. N. Protein Sci. 2004, 13, 2244
40. Andrew, C. D.; Bhattacharjee, S.; Kokkoni, N.; Hirst, J. D.; Jones, G. R.; Doig, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12706
41. Riemen, A. J.; Waters, M. L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9007
42. Riemen, A. J.; Waters, M. L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14081
43. Hughes, R. M.; Waters, M. L. Curr. Opin. Struct. Biol. 2006, 16, 514
44. Hughes, R. M.; Benshoff, M. L.; Waters, M. L. Chemistry 2007, 13, 5753
45. 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., Jr.; Head-Gordon, M.; Clark, G. N.; Johnson, M. E.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2549
46. Chessari, G.; Hunter, C. A.; Low, C. M.; Packer, M. J.; Vinter, J. G.; Zonta, C. Chemistry 2002, 8, 2860
47. 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.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A.;, Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; 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.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.;; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision A.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
48. Ponder, J. W. TINKER 6.1.01 ed.; Departmet of Chemistry, Washington University: St. Louis, MO, 2012; Revision on June 29, 2012.
49. Stone, A. J. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 1128-1132
50. Ren, P.; Wu, C.; Ponder, J. W. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3143
51. Phillips, J. C.; Braun, R.; Wang, W.; Gumbart, J.; Tajkhorshid, E.; Villa, E.; Chipot, C.; Skeel, R. D.; Kale, L.; Schulten, K. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1781
52. Case, D. A.; Darden, T. A.; T. E. Cheatham, I.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Wu, X.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Mathews, D. H.; Schafmeister, C.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. AMBER; University of California: San Francisco, 2006.
53. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089
54. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczer, 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.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 3586
55. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225
56. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 926
57. Evans, D. J.; Holian, B. L. J. Chem. Phys. 1985, 83, 4069
58. Case, D. A.; Darden, T. A.; T. E. Cheatham, I.; 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.; Kolossavai, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Liu, J.; Wu, X.; Brozell, S.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Cai, Q.; Ye, X.; Wang, J.; Hsieh, M.-J.; Cui, G.; R.Roe, D.; Mathews, D. H.; Seetin, M. G.; Sagui, C.; Babin, V.; Luchko, T.; Gusarov, S.; Kavelenko, A.; Kollman, P. A. AMBER; University of California: San Francisco, 2010.
59. Zhao, Z.; Rogers, D. M.; Beck, T. L. J. Chem. Phys. 2010, 132, 014502
60. Wu, J. C.; Piquemal, J.-P.; Chaudret, R.; Reinhardt, P.; Ren, P. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2059
61. Kelly, C. P.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16066
62. Stone, A. J. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 1128
63. Peter, C.; Daura, X.; van Gunsteren, W. F. J. Biomol. NMR 2001, 20, 297
64. Gattin, Z.; Schwartz, J.; Mathad, R. I.; Jaun, B.; van Gunsteren, W. F. Chemistry 2009, 15, 6389