Automated fragmentation QM/MM calculation of amide proton chemical shifts in proteins with explicit solvent model

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 9, Issue 4, 2013, Pages 2104-2114

  Zhu, Tong ^a   Zhang, John Z H ^a,b   He, Xiao ^a  

^a EAST CHINA NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b NEW YORK UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84875977021     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300999w     Document Type: Article

References (65)

1. Bieri, M.; Kwan, A. H.; Mobli, M.; King, G. F.; Mackay, J. P.; Gooley, P. R. FEBS J. 2011, 278, 704-715
2. Kwan, A. H.; Mobli, M.; Gooley, P. R.; King, G. F.; Mackay, J. P. FEBS J. 2011, 278, 687-703
3. Saito, H.; Ando, I.; Ramamoorthy, A. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2010, 57, 181-228
4. Baskaran, K.; Brunner, K.; Munte, C. E.; Kalbitzer, H. R. J. Biomol. NMR 2010, 48, 71-83
5. Schumann, F. H.; Riepl, H.; Maurer, T.; Gronwald, W.; Neidig, K.-P.; Kalbitzer, H. R. J. Biomol. NMR 2007, 39, 275-289
6. Oldfield, E. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 349-378
7. Cavalli, A.; Salvatella, X.; Dobson, C. M.; Vendruscolo, M. P. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 9615-9620
8. Tolbert, B. S.; Miyazaki, Y.; Barton, S.; Kinde, B.; Starck, P.; Singh, R.; Bax, A.; Case, D. A.; Summers, M. F. J. Biomol. NMR 2010, 47, 205-219
9. Sahakyan, A. B.; Vranken, W. F.; Cavalli, A.; Vendruscolo, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 9620-9623
10. Avbelj, F.; Kocjan, D.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 17394-17397
11. Shen, Y.; Lange, O.; Delaglio, F.; Rossi, P.; Aramini, J. M.; Liu, G.; Eletsky, A.; Wu, Y.; Singarapu, K. K.; Lemak, A.; Ignatchenko, A.; Arrowsmith, C. H.; Szyperski, T.; Montelione, G. T.; Baker, D.; Bax, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 4685-4690
12. Wylie, B. J.; Sperling, L. J.; Nieuwkoop, A. J.; Franks, W. T.; Oldfield, E.; Rienstra, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 16974-17979
13. Stratmann, D.; Boelens, R.; Bonvin, A. M. J. J. Proteins 2011, 79, 2662-2670
14. Kutzelnigg, W. J. Mol. Struct: THEOCHEM 1989, 202, 11-61
15. Wishart, D. S. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2011, 58, 62-87
16. Mulder, F. A. A.; Filatov, M. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 578-590
17. Wilton, D. J.; Kitahara, R.; Akasaka, K.; Williamson, M. P. J. Biomol. NMR 2009, 44, 25-33
18. Tomlinson, J. H.; Green, V. L.; Baker, P. J.; Williamson, M. P. Proteins 2010, 78, 3000-3016
19. Cioffi, M.; Hunter, C. A.; Packer, M. J.; Pandya, M. J.; Williamson, M. P. J. Biomol. NMR 2009, 43, 11-19
20. Yao, L.; Grishaev, A.; Cornilescu, G.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10866-10875
21. Moon, S.; Case, D. A. J. Biomol. NMR 2007, 38, 139-150
22. Frank, A.; Onila, I.; Möller, H. M.; Exner, T. E. Proteins 2011, 79, 2189-2202
23. Frank, A.; Möller, H. M.; Exner, T. E. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1480-1492
24. Moon, S.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 2006, 27, 825-836
25. Tang, S.; Case, D. A. J. Biomol. NMR. 2011, 51, 303-312
26. de Dios, A. C.; Oldfield, E. Chem. Phys. Lett. 1993, 205, 108-116
27. de Dios, A. C. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 1996, 29, 229-278
28. Facelli, J. C.; de Dios, A. C. Modeling NMR Chemical Shifts: Gaining Insights into Structure and Environment; Oxford University Press: Oxford, U. K., 1999.
29. de Dios, A. C.; Pearson, J. G.; Oldfield, E. Science 1993, 260, 1491-1496
30. Wang, B.; Brothers, E. N.; van der Vaart, A.; Merz, K. M. J. Chem. Phys. 2004, 120, 11392-11400
31. Vila, J. A.; Aramini, J. M.; Rossi, P.; Kuzin, A.; Su, M.; Seetharaman, J.; Xiao, R.; Tong, L.; Montelione, G. T.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 14389-14394
32. van Mourik, T. J. Chem. Phys. 2006, 125, 191101-191104
33. Dracinsky, M.; Bour, P. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 288-299
34. Flaig, D.; Beer, M.; Ochsenfeld, C. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2260-2271
35. Beer, M.; Kussmann, J.; Ochsenfeld, C. J. Chem. Phys. 2011, 134, 74102-74116
36. Cui, Q.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3721-3743
37. Gao, Q.; Yokojima, S.; Kohno, T.; Ishida, T.; Fedorov, D. G.; Kitaura, K.; Fujihira, M.; Nakamura, S. Chem. Phys. Lett. 2007, 445, 331-339
38. Gao, Q.; Yokojima, S.; Fedorov, D. G.; Kitaura, K.; Sakurai, M.; Nakamura, S. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 1428-1444
39. He, X.; Wang, B.; Merz, K. M. J. Phys. Chem. B. 2009, 113, 10380-10388
40. Zhu, T.; He, X.; Zhang, J. Z. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 7837-7845
41. Exner, T. E.; Frank, A.; Onila, I.; Möller, H. M. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 4818-4827
42. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision B.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2010.
43. Sindhikara, D. J.; Yoshida, N.; Hirata, F. J. Comput. Chem. 2012, 33, 1536-1543
44. Imai, T.; Hiraoka, R.; Kovalenko, A.; Hirata, F. Proteins 2007, 66, 804-813
45. Yoshida, N.; Phongphanphanee, S.; Maruyama, Y.; Imai, T.; Hirata, F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12042-12043
46. Dixon, S. L.; van der Vaart, A.; Gogonea, V.; Vincent, M.; Brothers, E. N.; Suarez, D.; Westerhoff, L. M.; Merz, K. M., Jr. DivCon; The Pennsylvania State University: University Park, PA, 1999.
47. Gogonea, V.; Merz, K. M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5171-5188
48. Case, D. A.; Cheatham, T. E.; Darden, T.; Gohlke, H.; Luo, R.; Merz, K. M.; Onufriev, A.; Simmerling, C.; Wang, B.; Woods, R. J. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1668-1688
49. Ji, C. G.; Zhang, J. Z. H. J. Phys. Chem. B. 2009, 113, 13898-13900
50. Ji, C. G.; Zhang, J. Z. H. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 16059-16064
51. Duan, L. L.; Mei, Y.; Zhang, Q. G.; Zhang, J. Z. H. J. Chem. Phys. 2009, 130, 115102-115107
52. Vriend, G. J. Mol. Graphics 1990, 8, 52-56
53. Barfield, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4158-4168
54. Jiang, X. N.; Wang, C. S. ChemPhysChem 2009, 10, 3330-3336
55. Parker, L. L.; Houk, A. R.; Jensen, J. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9863-9872
56. Helgaker, T.; Jaszunski, M.; Ruud, K. Chem. Rev. 1999, 99, 293-352
57. Vila, J. A.; Baldoni, H. A.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 2009, 30, 884-892
58. Zhang, Y.; Wu, A.; Xu, X.; Yan, Y. Chem. Phys. Lett. 2006, 421, 383-388
59. Ulmer, T. S.; Ramirez, B. E.; Delaglio, F.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9179-9191
60. Li, D. W.; Brüschweiler, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6778-6780
61. Li, D. W.; Brüschweiler, R. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 246-248
62. Han, B.; Liu, Y.; Ginzinger, S. W.; Wishart, D. S. J. Biomol. NMR 2011, 50, 43-57
63. Xu, X. P.; Case, D. A. J. Biomol. NMR 2001, 21, 321-333
64. Shen, Y.; Bax, A. J. Biomol. NMR 2010, 48, 13-22
65. Sahakyan, A. B.; Vranken, W. F.; Cavalli, A.; Vendruscolo, M. J. Biomol. NMR 2011, 50, 331-346