Charge parametrization of the DvH-c3 heme group: Validation using constant-(pH, E) molecular dynamics simulations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 117, Issue 1, 2013, Pages 70-82

  Henriques, João ^a   Costa, Paulo J ^b   Calhorda, Maria José ^a   MacHuqueiro, Miguel ^a  

^a UNIVERSITY OF LISBON   (Portugal)

^b UNIVERSITY OF AVEIRO   (Portugal)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; MOLECULAR DYNAMICS;

ATOMIC PARTIAL CHARGES; CYTOCHROME C; DESULFOVIBRIO VULGARIS; FORCE FIELDS; HEME GROUP; INDIRECT INTERACTIONS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NEGATIVE VALUES; PARAMETRIZATIONS; PROTONATING; QUANTUM DESCRIPTION; REDOX TITRATIONS; STRONG COUPLING;

PORPHYRINS;

EID: 84872292569     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp3082134     Document Type: Article

References (77)

1. Papa, S.; Guerrieri, F.; Izzo, G. FEBS Lett. 1979, 105, 213-216
2. Louro, R. O.; Catarino, T.; Salgueiro, C. A.; LeGall, J.; Xavier, A. V. J. Biol. Inorg. Chem. 1996, 1, 34-38
3. Turner, D. L.; Salgueiro, C. A.; Catarino, T.; LeGall, J.; Xavier, A. V. Biochem. Biophys. Acta 1994, 1187, 232-235
4. Turner, D. L.; Salgueiro, C. A.; Catarino, T.; LeGall, J.; Xavier, A. V. Eur. J. Biochem. 1996, 241, 723-731
5. Turner, D. L.; Salgueiro, C. A.; LeGall, J.; Xavier, A. V. Eur. J. Biochem. 1992, 210, 931-936
6. Xavier, A. V. J. Inorg. Biochem. 1986, 28, 239-243
7. Johnson, M. K.; Zambrano, I. C.; Czechowski, M. H.; Peck, H. D.; DerVartanian, D. V.; LeGall, J.; Xavier, A. V. In Frontiers in bioinorganic chemistry; Xavier, A. V., Ed.; VCH Publishers: Weinheim, Germany, 1985; pp 36-44.
8. Louro, R. O.; Catarino, T.; LeGall, J.; Turner, D. L.; Xavier, A. V. ChemBioChem 2001, 2, 831-837
9. Bendall, D. S. Protein Electron Transfer; Bios Scientific Publishers: Oxford, U.K., 1996.
10. Soares, C. M.; Martel, P. J.; Carrondo, M. A. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 714-727
11. Soares, C. M.; Martel, P. J.; Mendes, J.; Carrondo, M. A. Biophys. J. 1998, 74, 1708-1721
12. Baptista, A. M.; Martel, P. J.; Soares, C. M. Biophys. J. 1999, 76, 2978-2998
13. Martel, P. J.; Soares, C. M.; Baptista, A. M.; Fuxreiter, M.; Náray-Szabó, G.; Louro, R. O.; Carrondo, M. A. J. Biol. Inorg. Chem. 1999, 4, 73-86
14. Teixeira, V. H.; Soares, C. M.; Baptista, A. M. J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 200-216
15. Teixeira, V. H.; Baptista, A. M.; Soares, C. M. Biophys. J. 2004, 86, 2773-2785
16. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12586-12594
17. Börjesson, U.; Hünenberger, P. H. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9706-9719
18. Mertz, J. E.; Pettitt, B. M. Int. J. High Perform. Comput. Appl. 1994, 8, 47-53
19. Börjesson, U.; Hünenberger, P. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 13551-13559
20. Stern, H. A. J. Chem. Phys. 2007, 126, 164112
21. Walczak, A. M.; Antosiewicz, J. M. Phys. Rev. E 2002, 66, 051911
22. Długosz, M.; Antosiewicz, J. M.; Robertson, A. D. Phys. Rev. E 2004, 69, 021915
23. Długosz, M.; Antosiewicz, J. M. Chem. Phys. 2004, 302, 161-170
24. Mongan, J.; Case, D. A.; McCammon, J. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 2038-2048
25. Khandogin, J.; Brooks, C. L. Biophys. J. 2005, 89, 141-157
26. Khandogin, J.; Brooks, C. L. Biochemistry 2006, 45, 9363-9373
27. Baptista, A. M.; Teixeira, V. H.; Soares, C. M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4184-4200
28. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2927-2933
29. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Biophys. J. 2007, 92, 1836-1845
30. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2008, 72, 289-298
31. Campos, S. R. R.; Baptista, A. M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 15989-16001
32. van Gunsteren, W. F.; Berendsen, H. J. C. Angew. Chem., Int. Ed. 1990, 29, 992-1023
33. Cramer, C. J. Essentials of computational chemistry: Theories and models; John Wiley & Sons Inc: West Sussex, England, 2004.
34. Scott, W. R. P.; Hünenberger, P. H.; Tironi, I. G.; Mark, A. E.; Billeter, S. R.; Fennen, J.; Torda, A. E.; Huber, T.; Krüger, P.; Van Gunsteren, W. F. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3596-3607
35. Oostenbrink, C.; Soares, T. A.; van der Vegt, N. F. A.; van Gunsteren, W. F. Eur. Biophys. J. 2005, 34, 273-284
36. Oliveira, A. S. F.; Teixeira, V. H.; Baptista, A. M.; Soares, C. M. Biophys. J. 2005, 89, 3919-3930
37. Singh, U. C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1984, 5, 129-145
38. Besler, B. H.; Merz, K. M., Jr.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1990, 11, 431-439
39. Breneman, C. M.; Wiberg, K. B. J. Comput. Chem. 1990, 11, 361-373
40. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280
41. Sigfridsson, E.; Ryde, U. J. Comput. Chem. 1998, 19, 377-395
42. Martin, F.; Zipse, H. J. Comput. Chem. 2005, 26, 97-105
43. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1841-1846
44. Woods, R. J.; Chappelle, R. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2000, 527, 149-156
45. Coutinho, I. B.; Xavier, A. V. Methods Enzymol. 1994, 243, 119-140
46. Pereira, I.; Teixeira, M.; Xavier, A. V. Bioinorg. Chem. 1998, 65-89
47. Frisch, M. J. Gaussian 03; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
48. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100
49. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
50. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys 1980, 58, 1200-1211
51. Roy, L. E.; Hay, P. J.; Martin, R. L. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1029-1031
52. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chem. Acc. 1973, 28, 213-222
53. Rassolov, V. A.; Pople, J. A.; Ratner, M. A.; Windus, T. L. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1223-1229
54. Francl, M. M.; Pietro, W. J.; Hehre, W. J.; Binkley, J. S.; Gordon, M. S.; DeFrees, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654-3665
55. Matias, P. M.; Frazão, C.; Morais, J.; Coll, M.; Carrondo, M. A. Mol. Biol. 1993, 234, 680-699
56. Simões, P.; Matias, P. M.; Morais, J.; Wilson, K.; Dauter, Z.; Carrondo, M. A. Inorg. Chim. Acta 1998, 273, 213-224
57. Guha, R.; Howard, M. T.; Hutchison, G. R.; Murray-Rust, P.; Rzepa, H.; Steinbeck, C.; Wegner, J.; Willighagen, E. L. J. Chem. Inf. Model 2006, 46, 991-998
58. Scheidt, W. R.; Reed, C. A. Chem. Rev. 1981, 81, 543-555
59. Gadsby, P. M. A.; Thomson, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5003-5011
60. Ma, J.-G.; Zhang, J.; Franco, R.; Jia, S.-L.; Moura, I.; Moura, J. J. G.; Kroneck, P. M. H.; Shelnutt, J. A. Biochemistry 1998, 37, 12431-12442
61. Case, D. A.; Cheatham, T. E., III; Darden, T.; Gohlke, H.; Luo, R.; Merz, K. M., Jr; Onufriev, A.; Simmerling, C.; Wang, B.; Woods, R. J. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1668-1688
62. Dupradeau, F. Y.; Pigache, A.; Zaffran, T.; Savineau, C.; Lelong, R.; Grivel, N.; Lelong, D.; Rosanski, W.; Cieplak, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7821-7839
63. Bashford, D.; Gerwert, K. J. Mol. Biol. 1992, 224, 473-486
64. Berendsen, H. J. C.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43-56
65. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306-317
66. Hermans, J.; Berendsen, H. J. C.; van Gunsteren, W. F.; Postma, J. P. M. Biopolymers 1984, 23, 1513-1518
67. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
68. Tironi, I. G.; Sperb, R.; Smith, P. E.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Phys. 1995, 102, 5451-5459
69. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
70. DeLano, W. L. The PyMOL User's Manual; DeLano Scientific: San Carlos, CA, 2002.
71. Zhurko, G. A.; Zhurko, D. A. Chemcraft: Graphical program for working with quantum chemistry computations, version 1.6. 2009.
72. Crawford, D. Gnuplot: An interactive plotting program, version 4.2. 2007.
73. Allen, P. M.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Clarendon: Oxford, U.K., 1997.
74. Paquete, C. M.; Turner, D. L.; Louro, R. O.; Xavier, A. V.; Catarino, T. Biochem. Biophys. Acta 2007, 1767, 1169-1179
75. Harbury, H. A.; Cronin, J. R.; Fanger, M. W.; Hettinger, T. P.; Murphy, A. J.; Myer, Y. P.; Vinogradov, S. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1965, 54, 1658
76. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1656-1676
77. Louro, R. O.; Catarino, T.; LeGall, J.; Xavier, A. V. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 488-491