Salting-in with a salting-out agent: Explaining the cation specific effects on the aqueous solubility of amino acids

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 117, Issue 20, 2013, Pages 6116-6128

  Tomé, Luciana I N ^a   Pinho, Simão P ^b   Jorge, Miguel ^c,d   Gomes, José R B ^a   Coutinho, João A P ^a  

^a UNIVERSITY OF AVEIRO   (Portugal)

^b INSTITUTO POLITÉCNICO DE BRAGANÇA   (Portugal)

^c UNIVERSITY OF PORTO   (Portugal)

^d UNIVERSITY OF STRATHCLYDE   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMOLECULES; MOLECULAR DYNAMICS; POSITIVE IONS; SOLUBILITY; SOLUTIONS;

AMINO ACIDS AND PROTEINS; CLASSICAL MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR DESCRIPTIONS; MOLECULAR PICTURES; NEGATIVELY CHARGED; SALTING-OUT AGENTS; SOLUBILITY MEASUREMENT; SPECIFIC INTERACTION;

AMINO ACIDS;

EID: 84878098855     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp4021307     Document Type: Article

References (98)

1. Mader, S. Biology, 9 th ed.; McGraw Hill: New York, 2007.
2. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333
3. Dennis, J. S. Nature 2003, 426, 900
4. Zhao, H. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2005, 37, 16
5. Eyal, A. M.; Bressler, E. Biotechnol. Bioeng. 1993, 41, 287
6. Hofmeister, F. Arch. Exp. Pathol. Pharmakol. 1888, XXIV, 247
7. Kunz, W.; Henle, J.; Ninham, B. W. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2004, 9, 19
8. Collins, K. D.; Washabaugh, M. W. Q. Rev. Biophys. 1985, 18, 323
9. Zhang, Y. J.; Furyk, S.; Bergbreiter, D. E.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14505
10. Bauduin, P.; Nohmie, F.; Touraud, D.; Neueder, R.; Kunz, W.; Ninham, B. W. J. Mol. Liq. 2006, 123, 14
11. Batchelor, J. D.; Olteanu, A.; Tripathy, A.; Pielak, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1958
12. Vanzi, F.; Madan, B.; Sharp, K. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10748
13. Washabaugh, M. W. Q.; Collins, K. D. J. Biol. Chem. 1986, 261, 2477
14. Zou, Q.; Bennion, B. J.; Daggett, V.; Murphy, K. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1192
15. Bostrom, M.; Williams, D. R. M.; Ninham, B. W. Biophys. J. 2003, 85, 686
16. Bostrom, M.; Williams, D. R. M.; Ninham, B. W. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 168103
17. Zhang, Y. J.; Furyk, S.; Sagle, L. B.; Cho, Y.; Bergbreiter, D. E.; Cremer, P. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 8916
18. Zhang, Y. J.; Cremer, P. S. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006, 10, 658
19. Tomé, L. I. N.; Varanda, F. R.; Freire, M. G.; Marrucho, I. M.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2815
20. Tomé, L. I. N.; Domínguez-Pérez, M.; Cláudio, A. F. M.; Freire, M. G.; Marrucho, I. M.; Cabeza, O.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13971
21. Freire, M. G.; Carvalho, P. J.; Silva, A. M. S.; Santos, L. M. N. B. F.; Rebelo, L. P. N.; Marrucho, I. M.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 202
22. Freire, M. G.; Neves, C. M. S. S.; Silva, A. M. S.; Santos, L. M. N. B. F.; Marrucho, I. M.; Rebelo, L. P. N.; Shah, J. K.; Maggin, E. J.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2004
23. Tomé, L. I. N.; Jorge, M.; Gomes, J. R. B.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 16450
24. Tomé, L. I. N.; Jorge, M.; Gomes, J. R. B.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 1831
25. Holz, M.; Grunder, R.; Sacco, A.; Meleleo, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1993, 89, 1215
26. Holz, M. J. Mol. Liq. 1995, 67, 175
27. Sacco, A.; De Cillis, F. M.; Holz, M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1998, 94, 2089
28. Westh, P.; Kato, H.; Nitshikawa, K.; Koga, Y. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 2072
29. Kalra, A.; Tugcu, N.; Cramer, S. M.; Garde, S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6380
30. Zangi, R.; Hagen, M.; Berne, B. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4678
31. Parsons, D. F.; Bostrom, M.; Lo Nostro, P.; Ninham, B. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 12352
32. Klahn, M.; Lim, G. S.; Seduraman, A.; Wu, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1649
33. Carta, R.; Tola, G. J. Chem. Eng. Data 1996, 41, 414
34. Khoshkbarchi, M. K.; Vera, J. H. Ind. Eng. Chem. Res. 1997, 36, 2445
35. Carta, R. J. Chem. Thermodyn. 1998, 30, 379
36. Pradhan, A. A.; Vera, J. H. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 140
37. Ramasami, P. J. Chem. Eng. Data 2002, 47, 1164
38. Ferreira, L. A.; Macedo, E. A.; Pinho, S. P. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 8892
39. Ferreira, L. A.; Macedo, E. A.; Pinho, S. P. Fluid Phase Equilib. 2007, 255, 131
40. Ferreira, L. A.; Macedo, E. A.; Pinho, S. P. J. Chem. Thermodyn. 2009, 41, 193
41. Brown, M. G.; Rousseau, R. W. Biotechnol. Prog. 1994, 10, 253
42. El-Dossoki, F. I. J. Solution Chem. 2010, 39, 1311
43. Arakawa, T.; Timasheff, S. N. Biochemistry 1984, 23, 5912
44. Sabbagh, I.; Delsanti, M. Eur. Phys. J. E 2000, 1, 75-86
45. Kherb, J.; Flores, S. C.; Cremer, P. S. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 7389-7397
46. Heyda, J.; Vincent, J. C.; Tobias, D. J.; Dzubiella, J.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1213
47. Lund, M.; Vrbka, L.; Jungwirth, P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11582
48. Vrbka, L.; Jungwirth, P.; Bauduin, P.; Touraud, D.; Kunz, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7036
49. Heyda, J.; Hrobárik, T.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 1969
50. Sagarik, K.; Dokmaisrijan, S. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2005, 718, 31
51. Fujita, T.; Watanabe, H.; Tanaka, S. Chem. Phys. Lett. 2007, 434, 42
52. Hess, B.; van der Vegt, N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 13296
53. Vrbka, L.; Vondrásek, J.; Jagoda-Cwiklik, B.; Vácha, R.; Jungwirth, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15440
54. Fedorov, M. V.; Goodman, J. M.; Schumm, S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10854
55. Cordomi, A.; Edholm, O.; Perez, J. J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 1397
56. Heyda, J.; Lund, M.; Oncák, M.; Slavícek, P.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 10843
57. Basak, B.; Bhattacharyya, U. K.; Sinhababu, A.; Laskar, S. Appl. Biochem. Biotechnol. 1994, 49, 281
58. Breil, M. P.; Mollerup, J. M.; Rudolph, E. S. J.; Ottens, M.; van der Wielen, L. A. M. Fluid Phase Equilib. 2004, 215, 221
59. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435
60. Hockney, R. W.; Goel, S. P. J. J. Comput. Phys. 1974, 14, 148
61. Nosé, S. Mol. Phys. 1984, 52, 255
62. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695
63. Parrinello, M.; Rahman, A. J. Appl. Phys. 1981, 52, 7182
64. Essman, U.; Perela, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pederson, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577
65. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463
66. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1997, 91, 6269
67. Aqvist, J. J. Phys. Chem. 1990, 94, 8021
68. Chandrasekhar, J.; Spellmeyer, D. C.; Jorgensen, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 903
69. Jorgensen, W. L.; Gao, J. J. Phys. Chem. 1986, 90, 2174
70. Cannon, W. R.; Pettitt, B. M.; McCammon, J. A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 6225
71. Weerasinghe, S.; Smith, P. E. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11342
72. Hess, B.; Holm, C.; van der Vegt, N. J. Chem. Phys. 2006, 124, 164509
73. Yoo, J.; Aksimentiev, A. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 45
74. Fyta, M.; Kalcher, I.; Dzubiella, J.; Vrbka, L.; Netz, R. R. J. Chem. Phys. 2010, 132, 24911
75. Joung, I. S.; Cheatham, T. E., III. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13279
76. Marcus, Y. Ion Properties; Marcus Dekker, Inc.: New York, 1997.
77. Marcus, Y. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 2995
78. Tian, J.; Yin, Y.; Sun, H.; Luo, X. J. Magn. Reson. 2002, 159, 137
79. Shahriari, S.; Neves, C. M. S. S.; Freire, M. G.; Coutinho, J. A. P. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 7252-7258
80. Fuser, G.; Steinbuchel, A. Biomacromolecules 2005, 6, 1367
81. Hutchens, J. O. Handbook of Biochemistry and Molecular Biology: Physical and Chemical Data, 3 rd ed.; CRC Press: Cleveland, 1976; Vol. 1.
82. Kurosawa, I. Solid-Liquid Equilibrium in Multi Solute Systems, 2004.
83. Matsuo, H.; Suzuki, Y.; Sawamura, S. Fluid Phase Equilib. 2002, 200, 227
84. Algaer, E. A.; van der Vegt, N. F. A. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 13781
85. Darnell, J.; Lodish, H.; Baltimore, D. Molecular Cell Biology; Scientific American Books: New York, 1990.
86. Dudev, T.; Lim, C. Chem. Rev. 2003, 103, 773-787
87. Bulo, R. E.; Donadio, D.; Laio, A.; Molnar, F.; Rieger, J. Macromolecules 2007, 40, 3437-3442
88. Gurau, M. C.; Kim, G.; Lim, S. M.; Albertorio, F.; Fleisher, H. C.; Cremer, P. S. Chem. Phys. Chem. 2003, 4, 1231-1233
89. Greenstein, J. P.; Wintz, M. Chemistry of the amino acids; John Wiley & Sons Inc.: New York, 1961; Vol. 1.
90. Panuyshkin, V. T.; Sukhno, I. V.; Arutunyan, M. M. J. Mol. Liq. 2001, 92, 235
91. Gorton, J. E.; Jameson, R. F. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1972, 3, 310
92. Okabayashi, Y.; Hayashi, F.; Terui, Y.; Kitagawa, T. Chem. Pharm. Bull. 1992, 40, 692
93. Geiger, H.; Wanner, C. Clin. Kidney J. 2012, 5, i-25
94. Walker, A. F.; Marakis, G.; Christie, S.; Byng, M. Magnes. Res. 2003, 16, 183
95. Collins, K. D. Biophys. J. 1997, 72, 65-76
96. Remko, M.; Fitz, D.; Rode, B. M. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 7652
97. Remko, M.; Fitz, D.; Rode, B. M. Amino Acids 2010, 39, 1309
98. Remko, M.; Rode, B. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 1960