Ab initio quantum chemistry for protein structures

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 41, 2012, Pages 12501-12509

  Kulik, Heather J ^a,b   Luehr, Nathan ^a,b   Ufimtsev, Ivan S ^a,b   Martinez, Todd J ^a,b  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^b SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLOGRAPHY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRONIC STRUCTURE; OPTIMIZATION; PROTEINS;

AB INITIO; AB INITIO QUANTUM CHEMISTRY; BASIS SETS; DENSITY-BASED; FORCE FIELDS; HARTREE-FOCK METHODS; OPTIMIZED STRUCTURES; PROTEIN STRUCTURES; SYSTEMATIC OPTIMIZATION;

QUANTUM CHEMISTRY;

EID: 84867637262     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp307741u     Document Type: Article

References (78)

1. Ufimtsev, I. S.; Martínez, T. J. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 222-231
2. Ufimtsev, I. S.; Martínez, T. J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2619-2628
3. Ufimtsev, I. S.; Martínez, T. J. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1004-1015
4. Ufimtsev, I. S.; Luehr, N.; Martinez, T. J. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1789-1793
5. Isborn, C. M.; Luehr, N.; Ufimtsev, I. S.; Martinez, T. J. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1814-1823
6. MacKerrell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L., Jr.; Evanseck, J.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616
7. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G. M.; Zhang, W.; Yang, R.; Cieplak, P.; Luo, R.; Lee, T. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999-2012
8. Petachem. http://www.petachem.com.
9. Lazaridis, T.; Karplus, M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 139-145
10. Stewart, J. J. P. J. Mol. Model. 2009, 15, 765-805
11. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535-542
12. Breuker, K.; Brueschweiler, S.; Tollinger, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 873-877
13. Mattos, C.; Ringe, D. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 761-764
14. Marchese, R.; Grandori, R.; Carloni, P.; Raugei, S. PLoS Comput. Biol. 2010, 6, e1000775
15. Xu, S. J.; Nilles, M.; Bowen, K. H. J. Chem. Phys. 2003, 119, 10696-10701
16. Wyttenbach, T.; Liu, D. F.; Bowers, M. T. Int. J. Mass Spectrom. 2005, 240, 221-232
17. Bush, M. F.; Prell, J. S.; Saykally, R. J.; Williams, E. R. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13544-13553
18. Rodgers, M. T.; Campbell, S.; Marzluff, E. M.; Beauchamp, J. L. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1995, 148, 1-23
19. Summerfield, S. G.; Whiting, A.; Gaskell, S. J. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 162, 149-161
20. Cerda, B. A.; Wesdemiotis, C. Analyst 2000, 125, 657-660
21. Patriksson, A.; Marklund, E.; Van Der Spoel, D. Biochemistry 2007, 46, 933-945
22. Benesch, J. L. P.; Ruotolo, B. T.; Simmons, D. A.; Robinson, C. V. Chem. Rev. 2007, 107, 3544-3567
23. Jarrold, M. F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1659-1671
24. Konermann, L. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6534-6543
25. Kirschner, K. N.; Lewin, A. H.; Bowen, J. P. J. Comput. Chem. 2003, 24, 111-128
26. Dal Peraro, M.; Raugei, S.; Carloni, P.; Klein, M. L. ChemPhysChem 2005, 6, 1715-1718
27. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227-249
28. Friesner, R. A.; Guallar, V. Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 389-427
29. Gordon, J. C.; Myers, J. B.; Folta, T.; Shoja, V.; Heath, L. S.; Onufriev, A. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 2005, 33, W368-W371
30. Myers, J.; Grothaus, G.; Narayanan, S.; Onufriev, A. Proteins 2006, 63, 928-938
31. Olsson, M. H. M.; Sondergaard, C. R.; Rostkowski, M.; Jensen, J. H. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 525-537
32. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577-2637
33. Gellman, S. H. Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 717-725
34. Banerjee, A.; Datta, S.; Pramanik, A.; Shamala, N.; Balaram, P. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 9477-9483
35. Echols, N.; Harrison, P.; Balasubramanian, S.; Luscombe, N. M.; Bertone, P.; Zhang, Z. L.; Gerstein, M. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 2515-2523
36. Berg, J. M. J. Biol. Chem. 1990, 265, 6513-6516
37. Wells, J. A.; Estell, D. A. Trends Biochem. Sci. 1988, 13, 291-297
38. Ainavarapu, R. K.; Brujic, J.; Huang, H. H.; Wiita, A. P.; Lu, H.; Li, L.; Walther, K. A.; Carrion-Vazquez, M.; Li, H.; Fernandez, J. M. Biophys. J. 2007, 92, 225-233
39. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100
40. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
41. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
42. Henderson, T. M.; Izmaylov, A. F.; Scalmani, G.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2009, 131, 044108
43. Godby, R.; Schluter, M.; Sham, L. Phys. Rev. B 1988, 37, 10159-10175
44. Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2009, 80, 085202
45. Perdew, J.; Levy, M. Phys. Rev. Lett. 1983, 51, 1884-1887
46. Seidl, A.; Gorling, A.; Vogl, P.; Majewski, J. A.; Levy, M. Phys. Rev. B 1996, 53, 3764-3774
47. Cohen, A.; Mori-Sanchez, P.; Yang, W. Science 2008, 321, 792-794
48. Mori-Sanchez, P.; Cohen, A. J.; Yang, W. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 146401
49. Rudberg, E. J. Phys.: Condens. Matter 2012, 24, 072202
50. Stein, T.; Eisenberg, H.; Kronik, L.; Baer, R. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 266802
51. Huzinaga, S.; Andzelm, J.; Klobukowski, M.; Radzio-Andzelm, E.; Sakai, Y.; Tatewaki, H. Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations; Elsevier: Amsterdam, 1984.
52. Hehre, W. J.; Stewart, R. F.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1969, 51, 2657-2664
53. Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 939-947
54. Ditchfield, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724
55. Remko, M.; Scheiner, S. J. Pharm. Sci. 1988, 77, 304-308
56. Grimme, S.; Antony, J.; Ehrlich, S.; Krieg, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 154104
57. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M. Amber 11; University of California: San Francisco, CA, 2010.
58. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
59. Onsager, L. J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 1486-1493
60. Henkelman, G.; Uberuaga, B. P.; Jonsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9901-9904
61. Klamt, A.; Schuurmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 2, 799-805
62. Shao, Y.; Molnar, L. F.; Jung, Y.; Kussmann, J.; Ochsenfeld, C.; Brown, S. T.; Gilbert, A. T. B.; Slipchenko, L. V.; Levchenko, S. V.; ONeill, D. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3172-3191
63. Lange, A. W.; Herbert, J. M. J. Chem. Phys. 2010, 133, 244111
64. Lange, A. W.; Herbert, J. M. Chem. Phys. Lett. 2011, 509, 77-87
65. Chen, V. B.; Arendall, W. B., III; Headd, J. J.; Keedy, D. A.; Immormino, R. M.; Kapral, G. J.; Murray, L. W.; Richardson, J. S.; Richardson, D. C. Acta Crystallogr., Sect. D 2010, 66, 12-21
66. Benco, L.; Tunega, D.; Hafner, J.; Lischka, H. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10812-10817
67. Lovell, S. C.; Davis, I. W.; Arendall, W. B., III; de Bakker, P. W.; Word, J. M.; Prisant, M. G.; Richardson, J. S.; Richardson, D. C. Proteins 2003, 50, 437-450
68. Kruse, H.; Grimme, S. J. Chem. Phys. 2012, 136, 154101
69. Gordon, D. B.; Marshall, S. A.; Mayo, S. L. Curr. Opin. Struct. Biol. 1999, 9, 509-513
70. Mittal, J.; Best, R. B. Biophys. J. 2010, 99, L26-L28
71. Nagata, K.; Masaru, T. Pept. Sci. 2005, 44, 441
72. Wiltzius, J. J. W.; Landau, M.; Nelson, R.; Sawaya, M. R.; Apostol, M. I.; Goldschmidt, L.; Soriaga, A. B.; Cascio, D.; Rajashankar, K.; Eisenberg, D. Nat. Struct. Mol. Biol. 2009, 16, 973-978
73. Liu, Y.; Liu, Z.; Androphy, E.; Chen, J.; Baleja, J. D. Biochemistry 2004, 43, 7421-7431
74. Jaremko, L.; Jaremko, M.; Pasikowski, P.; Cebrat, M.; Stefanowicz, P.; Lisowski, M.; Artym, J.; Zimecki, M.; Zhukov, I.; Szewczuk, Z. Biopolymers 2009, 91, 423-431
75. Nakatogawa, S.-i.; Oda, Y.; Kamiya, M.; Kamijima, T.; Aizawa, T.; Clark, K. D.; Demura, M.; Kawano, K.; Strand, M. R.; Hayakawa, Y. Curr. Biol. 2009, 19, 779-785
76. Cobine, P. A.; McKay, R. T.; Zangger, K.; Dameron, C. T.; Armitage, I. M. Eur. J. Biochem. 2004, 271, 4213-4221
77. Wang, G.; Treleaven, W. D.; Cushley, R. J. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1301, 174-184
78. Biron, Z.; Khare, S.; Samson, A. O.; Hayek, Y.; Naider, F.; Anglister, J. Biochemistry 2002, 41, 12687-12696