Unraveling cellulose microfibrils: A twisted tale

Biopolymers

Volumn 99, Issue 10, 2013, Pages 746-756

  Hadden, Jodi A ^a   French, Alfred D ^b   Woods, Robert J ^a,c  

^a UNIVERSITY OF GEORGIA   (United States)

^b SOUTHERN REGIONAL RESEARCH CENTER   (United States)

^c NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND   (Ireland)

Author keywords

cellulose; GLYCAM; microfibril twist; molecular dynamics

Indexed keywords

ATOMIC-LEVEL INTERACTIONS; CELLULOSE MICROFIBRILS; COMPUTATIONAL ANALYSIS; CRYSTALLOGRAPHIC DATA; FORCE FIELD PARAMETERS; GLYCAM; MICROFIBRIL; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS;

CELLULOSE; CELLULOSE DERIVATIVES; HYDROGEN BONDS; SOLVENTS; TEXTILE INDUSTRY; VAN DER WAALS FORCES;

MOLECULAR DYNAMICS;

CELLULOSE; SOLVENT;

ARTICLE; CONTROLLED STUDY; COVALENT BOND; ENVIRONMENTAL TEMPERATURE; FIBER; FORCE; HEATING; HYDROGEN BOND; SIMULATION; SOLUTE; SOLVENT EFFECT; THERMOREGULATION; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; CONFORMATION; MOLECULAR DYNAMICS;

CELLULOSE; CELLULOSE DERIVATIVES; HYDROGEN BONDS; SOLVENTS;

CELLULOSE; HYDROGEN BONDING; MICROFIBRILS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR CONFORMATION; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION;

EID: 84881187926     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.22279     Document Type: Article

References (45)

1. Doblin, M. S.; Kurek, I.; Jacob-Wilk, D.; Delmer, D. P., Plant Cell Physiol 2002, 43, 1407-1420.
2. Nishiyama, Y.; Langan, P.; Chanzy, H., J Am Chem Soc 2002, 124, 9074-9082.
3. Nishiyama, Y.; Sugiyama, J.; Chanzy, H.; Langan, P., J Am Chem Soc 2003, 125, 14300-14306.
4. Matthews, J. F.; Skopec, C. E.; Mason, P. E.; Zuccato, P.; Torget, R. W.; Sugiyama, J.; Himmel, M. E.; Brady, J. W., Carbohydr Res 2006, 341, 138-152.
5. Yui, T.; Nishimura, S.; Akiba, S.; Hayashi, S., Carbohydr Res 2006, 341, 2521-2530.
6. Yui, T.; Hayashi, S., Biomacromolecules 2007, 8, 817-824.
7. Matthews, J. F.; Bergenstrahle, M.; Beckham, G. T.; Himmel, M. E.; Nimlos, M. R.; Brady, J. W.; Crowley, M. F., J Phys Chem B 2011, 115, 2155-2166.
8. Paavilainen, S.; Rog, T.; Vattulainen, I., J Phys Chem B 2011, 115, 3747-3755.
9. Matthews, J. F.; Beckham, G. T.; Bergenstrahle-Wohlert, M.; Brady, J. W.; Himmel, M. E.; Crowley, M. F., J Chem Theory Comput 2012, 8, 735-748.
10. Bu, L. T.; Beckham, G. T.; Crowley, M. F.; Chang, C. H.; Matthews, J. F.; Bomble, Y. J.; Adney, W. S.; Himmel, M. E.; Nimlos, M. R., J Phys Chem B 2009, 113, 10994-11002.
11. Glass, D. C.; Moritsugu, K.; Cheng, X. L.; Smith, J. C., Biomacromolecules 2012, 13, 2634-2644.
12. Wu, S.; Zhan, H. Y.; Wang, H. M.; Ju, Y., Chin J Chem Phys 2012, 25, 191-198.
13. Wohlert, J.; Berglund, L. A., J Chem Theory Comput 2011, 7, 753-760.
14. Hanley, S. J.; Revol, J. F.; Godbout, L.; Gray, D. G., Cellulose 1997, 4, 209-220.
15. Macrae, C. F.; Bruno, I. J.; Chisholm, J. A.; Edgington, P. R.; McCabe, P.; Pidcock, E.; Rodriguez-Monge, L.; Taylor, R.; van de Streek, J.; Wood, P. A., J Appl Crystallogr 2008, 41, 466-470.
16. Kirschner, K. N.; Yongye, A. B.; Tschampel, S. M.; Gonzalez-Outeirino, J.; Daniels, C. R.; Foley, B. L.; Woods, R. J., J Comput Chem 2008, 29, 622-655.
17. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L., J Chem Phys 1983, 79, 926-935.
18. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; 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.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.,; and, Pople, J. A., Gaussian 03; Wallingford, CT: Gaussian, Inc., 2004.
19. Woods, R. J.; Chappelle, R., Theochem J Mol Struct 2000, 527, 149-156.
20. Breneman, C. M.; Wiberg, K. B., J Comput Chem 1990, 11, 361-373.
21. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A., J Phys Chem 1993, 97, 10269-10280.
22. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, I., T. E.; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M.; Roberts, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Swails, J.; Götz, A. W.; Kolossváry, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; Wolf, R. M.; Liu, J.; Wu, X.; Brozell, S. R.; Steinbrecher, T.; Gohlke, H.; Cai, Q.; Ye, X.; Wang, J.; Hsieh, M.-J.; Cui, G.; Roe, D. R.; Mathews, D. H.; Seetin, M. G.; Salomon-Ferrer, R.; Sagui, C.; Babin, V.; Luchko, T.; Gusarov, S.; Kovalenko, A.; Kollman, P. A., Amber 12; San Francisco: University of California, 2012.
23. Gotz, A. W.; Williamson, M. J.; Xu, D.; Poole, D.; Le Grand, S.; Walker, R. C., J Chem Theory Comput 2012, 8, 1542-1555.
24. Salomon-Ferrer, R.; Gotz, A. W.; Poole, D.; Le Grand, S.; Walker, R. C., J Chem Theory Comput 2013, in press.
25. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C., J Comput Phys 1977, 23, 327-341.
26. Kirschner, K. N.; Woods, R. J., Proc Natl Acad Sci U S A 2001, 98, 10541-10545.
27. Foley, B. L.; Woods, R. J., A lightweight, practical method for estimating mean value errors in statistically non-ideal data. J Comput Chem (in preparation).
28. Nishiyama, Y.; Johnson, G. P.; French, A. D., Cellulose 2012, 19, 319-336.
29. Hawkins, G. D.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G., Chem Phys Lett 1995, 246, 122-129.
30. Hawkins, G. D.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G., J Phys Chem 1996, 100, 19824-19839.
31. Tsui, V.; Case, D. A., Biopolymers 2000, 56, 275-291.
32. Onufriev, A.; Bashford, D.; Case, D. A., J Phys Chem B 2000, 104, 3712-3720.
33. Onufriev, A.; Bashford, D.; Case, D. A., Proteins 2004, 55, 383-394.
34. Mongan, J.; Simmerling, C.; McCammon, J. A.; Case, D. A.; Onufriev, A., J Chem Theory Comput 2007, 3, 156-169.
35. Shang, Y.; Nguyen, H.; Wickstrom, L.; Okur, A.; Simmerling, C., J Mol Graph 2011, 29, 676-684.
36. Horn, H. W.; Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Madura, J. D.; Dick, T. J.; Hura, G. L.; Head-Gordon, T., J Chem Phys 2004, 120, 9665-9678.
37. Mahoney, M. W.; Jorgensen, W. L., J Chem Phys 2000, 112, 8910-8922.
38. Florova, P.; Sklenovsky, P.; Banas, P.; Otyepka, M., J Chem Theory Comput 2010, 6, 3569-3579.
39. Fadda, E.; Woods, R. J., J Chem Theory Comput 2011, 7, 3391-3398.
40. Heiner, A. P.; Teleman, O., Langmuir 1997, 13, 511-518.
41. Heiner, A. P.; Kuutti, L.; Teleman, O., Carbohydr Res 1998, 306, 205-220.
42. Tschampel, S. M.; Kennerty, M. R.; Woods, R. J., J Chem Theory Comput 2007, 3, 1721-1733.
43. Basma, M.; Sundara, S.; Calgan, D.; Vernali, T.; Woods, R. J., J Comput Chem 2001, 22, 1125-1137.
44. Li, Y.; Lin, M. L.; Davenport, J. W., J Phys Chem C 2011, 115, 11533-11539.
45. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L., J Chem Phys 1993, 98, 10089-11539.