Lipid bilayers: The effect of force field on ordering and dynamics

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 11, 2012, Pages 4807-4817

  Poger, David ^a   Mark, Alan E ^a  

^a UNIVERSITY OF QUEENSLAND   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84869053221     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300675z     Document Type: Article

References (131)

1. Wenk, M. R. Nat. Rev. Drug Discovery 2005, 4, 594-610
2. Guschina, I. A.; Harwood, J. L. FEBS Lett. 2006, 580, 5477-5483
3. Escribá, P. V.; González-Ros, J. M.; Goñi, F. M.; Kinnunen, P. K. J.; Vigh, L.; Sánchez-Magraner, L.; Fernández, A. M.; Busquets, X.; Horváth, I.; Barceló-Coblijn, G. J. Cell. Mol. Med. 2008, 12, 829-875
4. Davletov, B.; Montecucco, C. Curr. Opin. Neurobiol. 2010, 20, 543-549
5. van Meer, G.; Voelker, D. R.; Feigenson, G. W. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2008, 9, 112-124
6. Oliver, D.; Lien, C.-C.; Soom, M.; Baukrowitz, T.; Jonas, P.; Fakler, B. Science 2004, 304, 265-270
7. Phillips, R.; Ursell, T.; Wiggins, P.; Sens, P. Nature 2009, 459, 379-385
8. Lagane, B.; Gaibelet, G.; Meilhoc, E.; Masson, J.-M.; Cézanne, L.; Lopez, A. J. Biol. Chem. 2000, 275, 33197-33200
9. Inagaki, S.; Ghirlando, R.; White, J. F.; Gvozdenovic-Jeremic, J.; Northup, J. K.; Grisshammer, R. J. Mol. Biol. 2012, 417, 95-111
10. Nagle, J. F.; Tristram-Nagle, S. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1469, 159-195
11. Vigh, L.; Escribá, P.; Sonnleitner, A.; Sonnleitner, M.; Piotto, S.; Maresca, B.; Horváth, I.; Harwood, J. L. Prog. Lipid Res. 2005, 44, 303-344
12. Klauda, J. B.; Brooks, B. R.; MacKerell, A. D., Jr.; Venable, R. M.; Pastor, R. W. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 5300-5311
13. Sonne, J.; Jensen, M. A.; Hansen, F. Y.; Hemmingsen, L.; Peters, G. H. Biophys. J. 2007, 92, 4157-4167
14. Högberg, C.-J.; Nikitin, A. M.; Lyubartsev, A. P. J. Comput. Chem. 2008, 29, 2359-2369
15. Klauda, J. B.; Venable, R. M.; Freites, J. A.; OConnor, J. W.; Tobias, D. J.; Mondragon-Ramirez, C.; Vorobyov, I.; MacKerell, A. D., Jr.; Pastor, R. W. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 7830-7843
16. Jämbeck, J. P. M.; Lyubartsev, A. P. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 3164-3179
17. Jójárt, B.; Martinek, T. A. J. Comput. Chem. 2007, 28, 2051-2058
18. Rosso, L.; Gould, I. R. J. Comput. Chem. 2008, 29, 24-37
19. Siu, S. W. I.; Vácha, R.; Jungwirth, P.; Böckmann, R. A. J. Chem. Phys. 2008, 128, 125103
20. Ulmschneider, J. P.; Ulmschneider, M. B. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1803-1813
21. Siu, S. W. I.; Pluhackova, K.; Böckmann, R. A. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 159-1470
22. Egberts, E.; Marrink, S.-J.; Berendsen, H. J. C. Eur. Biophys. J. 1994, 22, 423-436
23. Chiu, S.-W.; Clark, M.; Balaji, V.; Subramaniam, S.; Scott, H. J.; Jakobsson, E. Biophys. J. 1995, 69, 1230-1245
24. Berger, O.; Edholm, O.; Jähnig, F. Biophys. J. 1997, 72, 2002-2013
25. Zhao, W.; Róg, T.; Gurtovenko, A. A.; Vattulainen, I.; Karttunen, M. Biophys. J. 2007, 92, 1114-1124
26. Chiu, S.-W.; Pandit, S. A.; Scott, H. L.; Jakobsson, E. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2748-2763
27. Kukol, A. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 615-626
28. Poger, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. J. Comput. Chem. 2010, 30, 117-1125
29. Dománski, J.; Stansfeld, P. J.; Sansom, M. S. P.; Beckstein, O. J. Membr. Biol. 2010, 236, 255-258
30. Luzzati, V.; Husson, F. J. Cell Biol. 1962, 12, 207-219
31. Seddon, J. M.; Templer, R. H. In Handbook of Biological Physics; Lipowsky, R.; Sackmann, E., Eds.; Elsevier Science B. V.: Amsterdam, 1995; Vol. 1, Chapter 3
32. Poger, D.; Mark, A. E. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 325-336
33. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. Groningen Molecular Simulation (Gromos) Library Manual; BIOMOS B.V.: Nijenborgh, Groningen, The Netherlands, 1987.
34. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hünenberger, P. H.; Krüger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P.; Tironi, I. G. Biomolecular Simulation: The Gromos 96 Manual and User Guide; vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich and BIOMOS B.V.: Zürich, Groningen, 1996.
35. Daura, X.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 535-547
36. Schuler, L. D.; van Gunsteren, W. F. Mol. Simul. 2000, 25, 301-319
37. Schuler, L. D.; Daura, X.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2001, 22, 1205-1218
38. Chandrasekhar, I.; Kastenholz, M.; Lins, R. D.; Oostenbrink, C.; Schuler, L. D.; Tieleman, P. D.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biophys. J. 2003, 32, 67-77
39. Lins, R. D.; Hünenberger, P. H. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1400-1412
40. Soares, T. A.; Hünenberger, P. H.; Kastenholz, M. A.; Kräutler, V.; Lenz, T.; Lins, R. D.; Oostenbrink, C.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2005, 26, 725-737
41. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1656-1676
42. Schmid, N.; Eichenberger, A. P.; Choutko, A.; Riniker, S.; Winger, M.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biophys. J. 2011, 40, 843-856
43. Chandrasekhar, I.; Oostenbrink, C.; van Gunsteren, W. F. Soft Mater. 2004, 2, 27-45
44. Chandrasekhar, I.; Bakowies, D.; Glättli, A.; Hünenberger, P.; Pereira, C.; van Gunsteren, W. F. Mol. Simul. 2005, 31, 543-548
45. Jorgensen, W. L.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1657-1666
46. Prakash, P.; Sankararamakrishnan, R. J. Comput. Chem. 2010, 31, 266-277
47. Piggot, T. J.; Piñeiro, á.; Khalid, S. J. Chem. Theory Comput. 2012, in press.
48. Anézo, C.; de Vries, A. H.; Höltje, H.-D.; Tieleman, D. P.; Marrink, S.-J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9424-9433
49. Patra, M.; Karttunen, M.; Hyvönen, M. T.; Falck, E.; Lindqvist, P.; Vattulainen, I. Biophys. J. 2003, 84, 3636-3645
50. Patra, M.; Karttunen, M.; Hyvönen, M. T.; Falck, E.; Vattulainen, I. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4485-4494
51. Tieleman, D. P.; Berendsen, H. J. C. J. Chem. Phys. 1996, 105, 4871-4880
52. Castro-Román, F.; Benz, R. W.; White, S. H.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24157-24164
53. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
54. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
55. Tironi, I. G.; Sperb, R.; Smith, P. E.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Phys. 1995, 102, 5451-5459
56. Nagle, J. F.; Zhang, R.; Tristram-Nagle, S.; Sun, W.; Petrache, H. I.; Suter, R. M. Biophys. J. 1996, 70, 1419-1431
57. Malde, A. K.; Zuo, L.; Breeze, M.; Stroet, M.; Poger, D.; Nair, P. C.; Oostenbrink, C.; Mark, A. E. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 4026-4037
58. Ryckaert, J.-P.; Bellemans, A. Chem. Phys. Lett. 1975, 30, 123-128
59. Ryckaert, J.-P.; Bellemans, A. Faraday Discuss. Chem. Soc. 1978, 66, 95-106
60. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718
61. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
62. Mabrey, S.; Sturtevant, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1976, 73, 3862-3866
63. Huang, C. H.; Lapides, J. R.; Levin, I. W. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5926-5930
64. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
65. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. In Intermolecular Forces; Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1981; pp 331-342.
66. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952-962
67. Feenstra, K.; Hess, B.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 1999, 20, 786-798
68. Falck, E.; Róg, T.; Karttunen, M.; Vattulainen, I. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 44-45
69. Heinz, T. N.; van Gunsteren, W. F.; Hünenberger, P. H. J. Chem. Phys. 2001, 115, 1125-1136
70. Kučerka, N.; Nagle, J. F.; Sachs, J. N.; Feller, S. E.; Pencer, J.; Jackson, A.; Katsaras, J. Biophys. J. 2008, 95, 2356-2367
71. Petrache, H. I.; Dodd, S. W.; Brown, M. F. Biophys. J. 2000, 79, 3172-3192
72. Kučerka, N.; Tristram-Nagle, S.; Nagle, J. F. Biophys. J. 2006, 90, L83-L85
73. Wiener, M. C.; Suter, R. M.; Nagle, J. F. Biophys. J. 1989, 55, 315-325
74. Lis, L. J.; McAlister, M.; Fuller, N.; Rand, R. P.; Parsegian, V. A. Biophys. J. 1982, 37, 657-665
75. Douliez, J.-P.; Léonard, A.; Dufourc, E. J. Biophys. J. 1995, 68, 1727-1739
76. Seelig, A.; Seelig, J. Biochim. Biophys. Acta 1975, 406, 1-5
77. Seelig, J.; Seelig, A. Q. Rev. Biophys. 1980, 13, 19-61
78. Davis, J. H. Biochim. Biophys. Acta 1983, 737, 117-171
79. Bonev, B. B.; Morrow, M. R. Biophys. J. 1995, 69, 518-523
80. Seelig, J.; Gally, H.-U.; Wohlgemuth, R. Biochim. Biophys. Acta 1977, 467, 109-119
81. Akutsu, H.; Seelig, J. Biochemistry 1981, 20, 7366-7373
82. Gally, H.-U.; Niederberger, W.; Seelig, J. Biochemistry 1975, 14, 3647-3652
83. Macdonald, P. M.; Leisen, J.; Marassi, F. M. Biochemistry 1991, 30, 3558-3566
84. Scherer, P. G.; Seelig, A. Biochemistry 1989, 28, 7720-7728
85. Gally, H. U.; Pluschke, G.; Overath, P.; Seelig, J. Biochemistry 1981, 20, 1826-1831
86. Büldt, G.; Gally, H. U.; Seelig, A.; Seelig, J.; Zaccai, G. Nature 1978, 271, 182-184
87. Lindahl, E.; Edholm, O. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4938-4950
88. Bonvin, A. M. J. J.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. Comput. Phys. Commun. 2000, 128, 550-557
89. Vaz, W. L. C.; Clegg, R. M.; Hallmann, D. Biochemistry 1985, 24, 781-786
90. Scomparin, C.; Lecuyer, S.; Ferreira, M.; Charitat, T.; Tinland, B. Eur. Phys. J. E: Soft Matter Biol. Phys. 2009, 28, 211-220
91. Kuśba, J.; Li, L.; Gryczynski, I.; G., P.; M., J.; Lakowicz, J. R. Biophys. J. 2002, 82, 1358-1372
92. Galla, H.-J.; Hartmann, W.; Theilen, U.; Sackmann, E. J. Membr. Biol. 1979, 48, 215-236
93. Merkel, R.; Sackmann, E. J. Phys. Chem. 1994, 98, 4428-4442
94. Korlach, J.; Schwille, P.; Webb, W. W.; Feigenson, G. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999, 96, 8461-8466
95. Benda, A.; Beneš, M.; Mareček, V.; Lhotský, A.; Hermens, W. T.; Hof, M. Langmuir 2003, 19, 4120-4126
96. Heinemann, F.; Schwille, P. ChemPhysChem 2011, 12, 2568-2571
97. Fujiwara, T.; Ritchie, K.; Murakoshi, H.; Jacobson, K.; Kusu J. Cell Biol. 2002, 157, 1071-1082
98. Martin, D. S.; Forstner, M. B.; Käs, J. A. Biophys. J. 2002, 83, 2109-2117
99. Dietrich, C.; Merkel, R.; Tampé, R. Biophys. J. 1997, 72, 1701-1710
100. Pfeiffer, W.; Henkel, T.; Sackmann, E.; Knoll, W.; Richter, D. Europhys. Lett. 1989, 8, 201-206
101. Tabony, J.; Perly, B. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1063, 67-72
102. König, S.; Pfeiffer, W.; Bayerl, T.; Richter, D.; Sackmann, E. J. Phys. II 1992, 2, 1589-1615
103. Swenson, J.; Kargl, F.; Berntsen, P.; Svanberg, C. J. Chem. Phys. 2008, 129, 045101
104. Devaux, P.; McConnell, H. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 4475-4481
105. Sheats, J. R.; McConnell, H. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1978, 75, 4661-4663
106. Haibel, A.; Nimtz, G.; Pelster, R.; Jaggi, R. Phys. Rev. E 1998, 57, 4838-4841
107. Galera-Cortés, E.; de Dios Solier, J.; Estelrich, J.; Hidaglo-álvarez, R. Langmuir 2010, 26, 2665-2670
108. Fisher, R. W.; James, T. L. Biochemistry 1978, 17, 1177-1183
109. Kuo, A.-L.; Wade, C. G. Biochemistry 1979, 18, 2300-2308
110. Picard, F.; Paquet, M.-J.; Dufourc, E. J.; Auger, M. Biophys. J. 1998, 74, 857-868
111. Fenske, D. B.; Jarrell, H. C. Biophys. J. 1991, 59, 55-69
112. Dolainsky, C.; Unger, M.; Bloom, M.; Bayerl, T. M. Phys. Rev. E 1995, 51, 4743-4750
113. Heaton, N. J.; Althoff, G.; Kothe, G. J. Phys. Chem. 1996, 100, 4944-4953
114. Karakatsanis, P.; Bayerl, T. M. Phys. Rev. E 1996, 54, 1785-1790
115. Hetzer, M.; Heinz, S.; Grage, S.; Bayerl, T. M. Langmuir 1998, 14, 982-984
116. Orädd, G.; Westerman, P. W.; Lindblom, G. Biophys. J. 2005, 89, 315-320
117. Lindblom, G.; Orädd, G.; Filippov, A. Chem. Phys. Lipids 2006, 141, 179-184
118. Daems, D.; van den Zegel, M.; Boens, N.; De Schryver, F. C. Eur. Biophys. J. 1985, 12, 97-105
119. Lee, B.-S.; Mabry, S. A.; Jonas, A.; Jonas, J. Chem. Phys. Lipids 1995, 78, 103-117
120. Filippov, A.; Orädd, G.; Lindblom, G. Langmuir 2003, 19, 6397-6400
121. Sezgin, E.; Schwille, P. Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 2011, 3, a009803
122. Vaz, W. L. C.; Almeida, P. F. Biophys. J. 1991, 60, 1553-1554
123. Filipe, H. A. L.; João Moreno, M.; Loura, L. M. S. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 10109-10119
124. Muddana, H. S.; Gullapalli, R. R.; Manias, E.; Butler, P. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1368-1378
125. Skaug, M. J.; Longo, M. L.; Faller, R. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 8500-8505
126. Roark, M.; Feller, S. E. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13229-132234
127. Razi Naqvi, K.; Behr, J.-P.; Chapman, D. Chem. Phys. Lett. 1974, 26, 440-444
128. Wu, E.-S.; Jacobson, K.; Papahadjopoulos, D. Biochemistry 1977, 16, 3936-3941
129. Träuble, H.; Sackmann, E. J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 4499-4510
130. Dix, J. A.; Diamond, J. A.; Kivelson, D. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1974, 71, 474-478
131. Scheidt, H. A.; Huster, D.; Gawrisch, K. Biophys. J. 2005, 89, 2504-2512