Molecular dynamics and umbrella sampling study of stabilizing factors in cyclic peptide-based nanotubes

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 33, 2012, Pages 9922-9933

  Vijayaraj, R ^a,b   Van Damme, S ^b   Bultinck, P ^b   Subramanian, V ^a  

^a CENTRAL LEATHER RESEARCH INSTITUTE   (India)

^b GHENT UNIVERSITY   (Belgium)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOINFORMATICS; DISSOCIATION; FREE ENERGY; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; NANOTUBES; OLIGOMERS; SOLVENTS;

CYCLIC PEPTIDE NANOTUBES; DISSOCIATION MECHANISMS; DISSOCIATION PROCESS; FREE ENERGY OF BINDING; INTERMOLECULAR INTERACTIONS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; SELF-ASSEMBLED CYCLIC PEPTIDES; SIDE-CHAIN INTERACTIONS;

PEPTIDES;

CYCLOPEPTIDE; NANOTUBE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; HYDROGEN BOND; MOLECULAR DYNAMICS; TIME;

HYDROGEN BONDING; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; NANOTUBES; PEPTIDES, CYCLIC; TIME FACTORS;

EID: 84871864524     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp303418a     Document Type: Article

References (66)

1. Lewis, J. P.; Pawley, N. H.; Sankey, O. F. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10576-10583.
2. Jishi, R. A.; Flores, R. M.; Valderrama, M.; Lou, L.; Bragin, J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 9858-9862.
3. Sanchez-Quesada, J.; Ghadiri, M. R.; Bayley, H.; Braha, O. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11757-11766.
4. Asthagiri, D.; Bashford, D. Biophys. J. 2002, 82, 1176-1189.
5. Sanchez-Quesada, J.; Isler, M. P.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10004-10005.
6. Tarek, M.; Maigret, B.; Chipot, C. Biophys. J. 2003, 85, 2287-2298.
7. Ferrante, F.; Manna, G. L. J. Mol. Struct: THEOCHEM 2003, 634, 181-186.
8. Horne, W. S.; Wiethoff, C. M.; Cui, C.; Wilcoxen, K. M.; Amorin, M.; Ghadiria, M. R.; Nemerow, G. R. Bioorg. Med. Chem. 2005, 13, 5145-5153.
9. Hwang, H.; Schatz, G. C.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6999-7008.
10. Hwang, H.; Schatz, G. C.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 26448-26460.
11. Dehez, F.; Tarek, M.; Chipot, C. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 10633-10635.
12. Zhu, J.; Cheng, J.; Liao, Z.; Lai, Z.; Liu, B. J. Comput. Aided Mol. Des. 2008, 22, 773-781.
13. Khalfa, A.; Treptow, W.; Maigret, B.; Tarek, M. Chem. Phys. 2009, 358, 161-170.
14. Cheng, J.; Zhu, J.; Liu, B.; Liao, Z.; Lai, Z. Mol. Simul. 2009, 35, 625-630.
15. Liu, H.; Chen, J.; Shen, Q.; Fu, W.; Wu, W. Mol. Pharmaceutics 2010, 7, 1985-1994.
16. Liu, J.; Fan, J.; Tang, M.; Zhou, W. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 2376-2383.
17. Hassal, C. H. In Chemistry and Biology of Peptides: Proceedings of the Third American Peptide Symposium; Meinho ffer, J., Ed.; Ann Arbor Science: Ann Arbor, MI, 1972; pp 153-157.
18. De Santis, P.; Morosetti, S.; Rizzo, R. Macromolecules 1974, 7, 52-58.
19. Karle, I. L.; Handa, B. K.; Hassall, C. H. Acta Crystallogr. 1975, B 31, 555-560.
20. Tomasi, L.; Lorenzi, G. P. Helv. Chim. Acta 1987, 70, 1012-1016.
21. Ghadiri, M. R.; Granja, J. R.; Milligan, R. A.; McRee, D. E.; Khazanovich, N. Nature 1993, 366, 324-327.
22. Pavone, V.; Benedetti, E.; Di Blasio, B.; Lombardi, A.; Pedone, C.; Lorenzi, G. P. Biopolymers 1993, 28, 215-223.
23. Ghadiri, M. R.; Kobayashi, K.; Granja, J. R.; Chadha, R. K.; McRee, D. E. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 93-95.
24. Hartgerink, J. D.; Granja, J. R.; Milligan, R. A.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 43-50.
25. Hartgerink, J. D.; Clark, T. D.; Ghadiri, M. R. Chem. - Eur. J. 1998, 4, 1367-1372.
26. Bong, D. T.; Clark, T. D.; Granja, J. R.; Ghadiri, M. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 988-1011.
27. Khazanovich, N.; Granja, J. R.; McRee, D. E.; Milligan, R. A.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 6011-6012.
28. Ghadiri, M. R.; Granja, J. R.; Buehler, L. K. Nature 1994, 369, 301-304.
29. Granja, J. R.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10785-10786.
30. Gailer, C.; Feigel, M. J. Comput.-Aided Mol. Des. 1997, 11, 273-277.
31. Chen, G.; Su, S.; Liu, R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1570-1575.
32. Qu, W.; Tan, H.; Chen, G.; Liu, R. Int. J. Quantum Chem. 2010, 110, 1648-1659.
33. Clark, T. D.; Buehler, L. K.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 651-656.
34. Kim, H. S.; Hartgerink, D.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4417-4424.
35. Liu, J.; Fan, J.; Tang, M.; Cen, M.; Yan, J.; Liu, Z.; Zhou, W. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 12183-12192.
36. Motesharei, K.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11306-11312.
37. Tan, H.; Qu, W.; Chen, G. Int. J. Quantum Chem. 2005, 102, 1106-1115.
38. Vijayaraj, R.; Raman, S. S.; Kumar, R. M.; Subramanian, V. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 16574-16583.
39. Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 335-340.
40. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
41. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M. et al. AMBER 11; University of California: San Francisco, 2010.
42. Wang, J.; Wolf, R. M.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1157-1174.
43. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. A. J. Chem. Phys. 1993, 97, 10269-10280.
44. Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Bayly, C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1357-1377.
45. Fox, T.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8070-8079.
46. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
47. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988, 37, 785-789.
48. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623-11627.
49. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; et al. Gaussian 03, revision E.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
50. Darden, T; York, D; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593.
51. Hess, B; Bekker, H; Bendersen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472.
52. Hess, B.; Kutzner, C.; Spoel, D. V. D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447.
53. http://www.gromacs.org/ (accessed July 7, 2012).
54. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725.
55. Jensen, M. O.; Park, S.; Tajkhorshi, d. E.; Schulten, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 6731-6736.
56. Khurana, E.; Nielsen, S. O.; Ensing, B.; Klein, M. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 18965-18972.
57. Jarzynski, C. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 2690-2693.
58. Kumar, S.; Rosenberg, J. M.; Bouzida, D.; Swendsen, R. H.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 1011-1021.
59. Victor, L. C.; Javier, R.; Javier, M. S. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 469-475.
60. Fangqiang, Z.; Gerhard, H. J. Comput. Chem. 2012, 33, 453-465.
61. Rong, C.; Shin-Ho, C. Biochemistry 2012, 51, 1976-1982.
62. Lemkul, J. A.; Bevan, D. R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1652-1660.
63. Hub, J. S.; de Groot, B. L. Biophys. J. 2006, 91, 842-848.
64. Patey, G. N.; Valleau, J. P. Chem. Phys. Lett. 1973, 21, 297-300.
65. Torrie, G. M.; Valleau, J. P. Chem. Phys. Lett. 1974, 28, 578-581.
66. Torrie, G. M.; Valleau, J. P. J. Comput. Phys. 1977, 23, 187-199.