Implicit inclusion of atomic polarization in modeling of partitioning between water and lipid bilayers

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 13, 2013, Pages 4677-4686

  Jämbeck, Joakim P M ^a   Lyubartsev, Alexander P ^a  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

WATER;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; LIPID BILAYER; MOLECULAR DYNAMICS; THERMODYNAMICS;

LIPID BILAYERS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; THERMODYNAMICS; WATER;

EID: 84874903645     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp44472d     Document Type: Article

References (96)

1. M. P. Gleeson A. Hersey D. Montanari J. Overington Nat. Rev. Drug Discovery 2011 10 197 208
2. A. Leo C. Hansch D. Elkins Chem. Rev. 1971 71 525 616
3. F. A. P. C. Gobas J. M. Lahittete G. Garofalo W. Ying Shiu D. Mackay J. Pharm. Sci. 1988 77 265 272
4. P. L. Chau Br. J. Pharmacol. 2010 161 288 307
5. P. Seeman Pharmacol. Rev. 1972 24 583 655
6. R. S. Cantor Biochemistry 1997 36 2339 2344
7. H. Meyer Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 1899 42 109 118
8. E. Overton, Studien über die Narcose zugleich ein Betrag zur Allgemeinen Pharmakologie, Verlag von Gustav Fischer, Jena, Germany, 1901, vol. 60, pp. 1-195
9. C. J. Högberg A. P. Lyubartsev Biophys. J. 2008 94 525 531
10. L. Koubi M. Tarek M. L. Klein D. Scharf Biophys. J. 2000 78 800 811
11. L. Koubi M. Tarek S. Bandyopadhyay M. L. Klein Biophys. J. 2001 81 3339 3345
12. S. Vemparala L. Saiz R. G. Eckenhoff M. L. Klein Biophys. J. 2006 91 2815 2825
13. M. Patra E. Salonen E. Terama I. Vattulainen R. Faller B. W. Lee J. Holopainen M. Karrttunen Biophys. J. 2006 90 1121 1135
14. C. J. Högberg A. Maliniak A. P. Lyubartsev Biophys. Chem. 2007 125 416 424
15. E. Terama O. H. S. Ollila E. Salonen A. C. Rowat C. Trandum P. Westh M. Patra M. Karrttunen I. Vattulainen J. Phys. Chem. B 2008 112 4131 4139
16. D. Bemprorad C. Luttmann J. W. Essex Biophys. J. 2004 87 1 13
17. D. Bemporad J. W. Essex C. Luttmann J. Phys. Chem. B 2004 108 4875 4884
18. D. Bemporad C. Luttmann J. W. Essex Biochim. Biophys. Acta 2005 1718 1 21
19. J. L. MacCallum D. P. Tieleman J. Am. Chem. Soc. 2006 128 125 130
20. J. L. MacCallum W. F. D. Bennett D. P. Tieleman J. Gen. Physiol. 2007 129 371 377
21. J. L. MacCallum W. F. D. Bennett D. P. Tieleman Biophys. J. 2008 94 3393 3404
22. L. Li I. Vorobyov T. W. Allen J. Phys. Chem. B 2008 112 9574 9587
23. E. S. E. Eriksson D. J. V. A. D. Santos R. C. Guedes L. A. Eriksson J. Chem. Theory Comput. 2009 5 3139 3149
24. M. Orsi W. E. Sanderson J. W. Essex J. Phys. Chem. B 2009 113 12019 12029
25. M. Orsi J. W. Essex Soft Matter 2010 6 3797 3808
26. E. S. E. Eriksson L. A. Eriksson J. Chem. Theory Comput. 2011 7 560 574
27. K. Berka T. Hendrychová P. Anzenbacher M. Otyepka J. Phys. Chem. A 2011 115 11248 11255
28. I. Vorobyov W. F. D. Bennett D. P. Tieleman T. W. Allen S. Noskov J. Chem. Theory Comput. 2012 8 618 628
29. O. Cramariuc T. Róg M. Javanainen L. Monticelli A. V. Polishcuk I. Vattulainen Biochim. Biophys. Acta 2012 1818 2563 2571
30. M. Paloncýová K. Berka M. Otyepka J. Chem. Theory Comput. 2012 8 1200 1211
31. C. L. Wennberg D. van der Spoel J. S. Hub J. Am. Chem. Soc. 2012 134 5351 5361
32. P. KoŠinová K. Berka M. Wykes M. Otyepka P. Trouillas J. Phys. Chem. B 2012 116 1309 1318
33. E. Harder A. D. MacKerell, Jr. B. Roux J. Am. Chem. Soc. 2009 131 2760 2761
34. W. C. Swope H. W. Horn J. E. Rice J. Phys. Chem. B 2010 114 8621 8630
35. W. C. Swope H. W. Horn J. E. Rice J. Phys. Chem. B 2010 114 8631 8645
36. S. Patel J. E. Davis B. Bauer J. Am. Chem. Soc. 2009 131 13890 13891
37. A. Pohorille C. Jarzynski C. Chipot J. Phys. Chem. B 2010 114 10235 10253
38. I. Vorobyov V. M. Anisimov A. D. MacKerell, Jr. J. Phys. Chem. B 2005 109 18988 18999
39. J. Cwang P. Cieplak J. Li T. Hou R. Luo Y. Duan J. Phys. Chem. B 2011 115 3091 3099
40. I. Soteras C. Curuchet A. Bidon-Chanal F. Dehez J. G. Ángyán M. Orozco C. Chipot F. J. Luque J. Chem. Theory Comput. 2007 3 1901 1913
41. F. Dehez J. G. Ángyán I. Soteras Gutiérrez F. J. Luque K. Schulten C. Chipot J. Chem. Theory Comput. 2007 3 1914 1926
42. J. W. Ponder C. Wu P. Ren V. S. Pande J. D. Chodera M. J. Schnieders I. Haque D. L. Mobley D. I. Lambrecht R. A. DiStasio M. Head-Gordon G. N. I. Clark M. E. Johnson T. Head-Gordon J. Phys. Chem. B 2010 114 2549 2564
43. S. C. L. Kamerlin M. Haranczyk A. Warshel J. Phys. Chem. B 2009 113 1253 1272
44. F. R. Beierlein J. Michel J. W. Essex J. Phys. Chem. B 2011 115 4911 4926
45. T. W. Allen O. S. Andersen B. Roux Biophys. J. 2006 90 3447 3468
46. I. Vorobyov L. Li T. W. Allen J. Phys. Chem. B 2008 112 9588 9602
47. I. Vorobyov T. W. Allen J. Chem. Phys. 2010 132 185101
48. I. Vorobyov B. Bekker T. W. Allen Biophys. J. 2010 98 2904 2913
49. R. C. Bernardi P. G. Pascutti J. Chem. Theory Comput. 2012 8 2197 2203
50. D. Bas D. Dorison-Duval S. Moreau P. Bruneau C. Chipot J. Med. Chem. 2002 45 151 159
51. J. P. M. Jämbeck F. Mocci A. P. Lyubartsev A. Laaksonen J. Comput. Chem. 2013 34 187 197
52. C. Oostenbrink A. Villa A. E. Mark W. F. van Gunsteren J. Comput. Chem. 2004 25 1656 1676
53. C. I. Bayly P. Cieplak W. Cornell P. A. Kollman J. Phys. Chem. 1993 97 10269 10280
54. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
55. C. Lee W. Wang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988 37 785 789
56. S. H. Vosko L. Wilk M. Nusair Can. J. Phys. 1980 58 1200 1211
57. P. J. Stephens F. J. Devlin C. F. Chabalowski M. J. Frisch J. Phys. Chem. 1994 98 11623 11627
58. J. Tomasi B. Mennucci E. Cancés J. Mol. Struct. 1999 464 211 226
59. C. S. Pomelli J. Tomasi V. Barone Theor. Chem. Acc. 2001 105 446 451
60. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennuci, G. A. Peterson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmayov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishilda, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, J. A. J. Vreven, T. Montgomery, J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Milliam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, Gaussian09, Revision A.02, Gaussian Inc., Wallingford CT, 2009
61. F. Y. Dupradeau A. Pigache T. Zaffran C. Savineau R. Lelong N. Grivel D. Lelong W. Rosanski P. Cieplak Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 7821 7839
62. C. H. Bennett J. Comput. Phys. 1976 22 245 268
63. T. C. Beutler A. E. Mark R. C. van Schaik P. R. Greber W. F. van Gunsteren Chem. Phys. Lett. 1994 222 529 539
64. G. M. Torrie J. P. Valleau J. Comput. Phys. 1977 23 187 199
65. S. Kumar J. M. Rosenberg D. Bouzida R. H. Swendsen P. A. Kollman J. Comput. Chem. 1992 13 1011 1021
66. J. S. Hub B. L. de Groot D. van der Spoel J. Chem. Theory Comput. 2010 6 3713 3720
67. B. Hess C. Kutzner D. van der Spoel E. Lindahl J. Chem. Theory Comput. 2008 4 435 447
68. C. Chipot J. Comput. Chem. 2002 24 409 415
69. S. Dorairaj T. W. Allen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 104 4943 4948
70. S. Nosé J. Chem. Phys. 1984 81 511 519
71. W. G. Hoover Phys. Rev. A 1985 31 1695 1697
72. M. Parrinello A. Rahman J. Appl. Phys. 1981 52 7182 7190
73. T. Darden D. York L. Pedersen J. Chem. Phys. 1993 98 10089 10092
74. U. Essmann L. Perera T. Berkowitz L. G. Pedersen J. Chem. Phys. 1995 103 8577 8593
75. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simlations of Liquids, Oxford University Press, Oxford, U. K., 1984, pp. 64-65
76. H. Hess B. Bekker H. J. C. Berendsen J. G. E. M. Fraaije J. Comput. Chem. 1997 18 1463 1472
77. S. Miyamoto P. A. Kollman J. Comput. Chem. 1992 13 952 962
78. J. P. M. Jämbeck A. P. Lyubartsev J. Phys. Chem. B 2012 116 3164 3179
79. J. P. M. Jämbeck A. P. Lyubartsev J. Chem. Theory Comput. 2012 8 2938 2948
80. J. P. M. Jämbeck A. P. Lyubartsev J. Chem. Theory Comput. 2013 9 774 784
81. J. Wang R. M. Wolf J. W. Caldwell P. A. Kollman D. A. Case J. Comput. Chem. 2004 25 1157 1174
82. W. L. Jorgensen J. Chandrasekhar J. D. Madura R. W. Impey M. L. Klein J. Chem. Phys. 1983 79 926 935
83. D. Beglov B. Roux J. Chem. Phys. 1994 100 9050 9063
84. B. Roux Biophys. J. 1996 71 3177
85. M. H. Abraham J. Andonian-Haftvan G. S. Whiting A. Leo R. S. Taft J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1994 1777 1791
86. A. V. Marenich C. J. Cramer D. G. Truhlar J. Phys. Chem. B 2009 113 6378 6396
87. J. S. Johansson H. Zou Anesthesiology 2001 95 558 561
88. A. Ben-Naim Y. Marcus J. Chem. Phys. 1984 81 2016 2027
89. K. Mishima H. Watanabe S. Kaneko T. Ogihara Colloids Surf., B 2003 28 307 312
90. K. Takeda Y. Sano S. Ichikawa Y. Hirata H. Matsuki S. Kaneshina J. Oleo Sci. 2009 58 369 377
91. N. Weizenmann D. Huster H. A. Scheidt Biochim. Biophys. Acta 2012 8 3010 3018
92. J. Baber J. F. Ellena D. S. Cafiso Biochemistry 1995 34 6533 6539
93. C. Hénin J. Chipot J. Chem. Phys. 2004 121 2904 2914
94. C. Neale W. F. D. Bennett D. P. Tieleman R. Pomès J. Chem. Theory Comput. 2011 7 4175 4188
95. W. H. J. Vaes E. Urrestarazu Ramos H. J. M. Verhaar C. J. Cramer J. L. M. Hermens Chem. Res. Toxicol. 1998 11 847 854
96. E. de Paula S. Schreier Biochim. Biophys. Acta 1995 1240 25 33