Quantum chemical study of the enzymatic repair of T(6-4)C/C(6-4)T UV-photolesions by DNA photolyases

ChemPhysChem

Volumn 14, Issue 12, 2013, Pages 2817-2824

  Faraji, Shirin ^a   Wirz, Lukas ^a   Dreuw, Andreas ^a  

^a UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

Author keywords

DNA cleavage; DNA repair; electron transfer; photolyases; quantum chemical calculations

Indexed keywords

AROMATIC COMPOUNDS; DNA; ELECTRON TRANSITIONS; REPAIR;

DNA CLEAVAGE; DNA REPAIR; ELECTRON TRANSFER; PHOTOLYASES; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS;

QUANTUM CHEMISTRY;

CYTOSINE; DEOXYRIBODIPYRIMIDINE PHOTOLYASE; DNA; PYRIMIDINE DIMER; THYMINE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; DNA CLEAVAGE; DNA DAMAGE; DNA REPAIR; ELECTRON TRANSPORT; METABOLISM; PHOTOLYASES; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; QUANTUM THEORY; THERMODYNAMICS; ULTRAVIOLET RADIATION;

DNA CLEAVAGE; DNA REPAIR; ELECTRON TRANSFER; PHOTOLYASES; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS;

CYTOSINE; DEOXYRIBODIPYRIMIDINE PHOTO-LYASE; DNA; DNA DAMAGE; DNA REPAIR; ELECTRON TRANSPORT; MODELS, MOLECULAR; PYRIMIDINE DIMERS; QUANTUM THEORY; THERMODYNAMICS; THYMINE; ULTRAVIOLET RAYS;

EID: 84882675920     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201300223     Document Type: Article

References (48)

1. W. L. Carrier, R. D. Snyder, J. D. Regan, The Science of Photomedicine, Plenum, New York, 1982.
2. J.-S. Taylor, Pure Appl. Chem. 1995, 67, 183-190.
3. H. Kamiya, S. Iwai, H. Kasai, Nucleic Acids Res. 1998, 26, 2611-2617.
4. Y. Matsumura, H. Ananthaswamy, Front. Biosci. 2002, 7, D 765 -D 783.
5. J. T. Reardon, A. Sancar, Genes Dev. 2003, 17, 2539-2551.
6. D. B. Sanders, O. Wiest, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5127-5134.
7. L. O. Essen, T. Klar, Cell. Mol. Life Sci. 2006, 63, 1266-1277.
8. S. Weber, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2005, 1707, 1-23.
9. G. Büchi, C. G. Inman, E. S. Lipinsky, J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 4327-4331.
10. I. Baccarelli, I. Bald, F. A. Gianturco, E. Illenberger, J. Kopyra, Phys. Rep. 2011, 508, 1-44.
11. Y. Wang, P. P. Gaspar, J. S. Taylor, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5510-5519.
12. T. Todo, H. Takemori, H. Ryo, M. Ihara, T. Matsunaga, O. Nikaido, K. Sato, T. Nomura, Nature 1993, 361, 371-374.
13. C. S. Rupert, S. H. Goodgal, R. M. Herriott, J. Gen. Physiol. 1958, 41, 451-471.
14. A. Sancar, J. Biol. Chem. 2008, 283, 32153-32157.
15. J. Hahn, M. E. Michel-Beyerle, N. Rösch, J. Mol. Model. 1998, 4, 73-82.
16. P. H. P. Harbach, M. Schneider, S. Faraji, A. Dreuw, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 943.
17. O. A. Borg, L. A. Eriksson, B. Durbeej, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2351-2361.
18. X. Zheng, J. Garcia, A. A. Stuchebrukhov, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8724-8729.
19. T. Domratcheva, I. Schlichting, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17793-17799.
20. S. Faraji, A. Dreuw, J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 227-230.
21. P. H. P. Harbach, J. Borowka, M.-V. Bohnwagner, A. Dreuw, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2556-2560.
22. J. Li, Z. Liu, C. Tan, X. Guo, L. Wang, A. Sancar, D. Zhong, Nature 2010, 466, 887-890.
23. A. F. Glas, S. Schneider, M. J. Maul, U. Hennecke, T. Carell, Eur. J. Chem. 2009, 15, 10387-10396.
24. K. Sadeghian, M. Bocola, T. Merz, M. Schütz, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16285-16295.
25. K. Hitomi, H. Nakamura, S. Kim, T. Mizukoshi, T. Ishikawa, S. Iwai, T. Todo, J. Biol. Chem. 2001, 276, 10103-10109.
26. T. Carell, L. T. Burgdorf, L. M. Kundu, M. Cichon, Curr. Opin. Chem. Biol. 2001, 5, 491-498.
27. M. J. Maul, T. R. M. Barends, A. F. Glas, M. J. Cryle, T. Domratcheva, S. Schneider, I. Schlichting, T. Carell, Angew. Chem. 2008, 120, 10230-10234
28. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 10076-10080.
29. S. Faraji, G. Groenhof, A. Dreuw, unpublished results.
30. S. Grimme, J. Chem. Phys. 2003, 118, 9095.
31. Y. Jung, R. C. Lochan, A. D. Dutoi, M. Head-Gordon, J. Chem. Phys. 2004, 121, 9793-9802.
32. A. Dreuw, M. Head-Gordon, Chem. Rev. 2005, 105, 4009-4037.
33. A. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372-1377.
34. A. B. Trofimov, J. Schirmer, J. Phys. B 1995, 28, 2299-2324.
35. C. Hättig, Adv. Quantum Chem. 2005, 50, 37-60.
36. O. Tapia, O. Goscinski, Mol. Phys. 1975, 29, 1653-1661.
37. J. Tomasi, B. Mennucci, R. Cammi, Chem. Rev. 2005, 105, 2999.
38. A. W. Lange, J. M. Herbert, Chem. Phys. Lett. 2011, 509, 77.
39. M. Feyereisen, G. Fitzgerald, A. Komornicki, Chem. Phys. Lett. 1993, 208, 359.
40. R. A. DiStasio, R. P. Steele, Y. M. Rhee, Y. Shao, M. Head-Gordon, J. Comput. Chem. 2007, 28, 839.
41. K. Fukui, J. Phys. Chem. 1970, 74, 4161.
42. M. W. Schmidt, M. S. Gordon, M. Dupuis, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2585.
43. G. D. Purvis, R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 1982, 76, 1910.
44. Y. Shao, L. F. Molnar, Y. Jung, J. Kussmann, C. Ochsenfeld, S. T. Brown, A. T. B. Gilbert, L. V. Slipchenko, S. V. Levchenko, D. P. O'Neill, R. A. DiStasio, R. C. Lochan, T. Wang, G. J. O. Beran, N. A. Besley, J. M. Herbert, C. Y. Lin, T. Van Voorhis, S. H. Chien, A. Sodt, R. P. Steele, V. A. Rassolov, P. E. Maslen, P. P. Korambath, R. D. Adamson, B. Austin, J. Baker, E. F. C. Byrd, H. Dachsel, R. J. Doerksen, A. Dreuw, B. D. Dunietz, A. D. Dutoi, T. R. Furlani, S. R. Gwaltney, A. Heyden, S. Hirata, C.-P. Hsu, G. Kedziora, R. Z. Khalliulin, P. Klunzinger, A. M. Lee, M. S. Lee, W. Liang, I. Lotan, N. Nair, B. Peters, E. I. Proynov, P. A. Pieniazek, Y. M. Rhee, J. Ritchie, E. Rosta, C. D. Sherrill, A. C. Simmonett, J. E. Subotnik, H. L. Woodcock, W. Zhang, A. T. Bell, A. K. Chakraborty, D. M. Chipman, F. J. Keil, A. Warshel, W. J. Hehre, H. F. Schaefer, J. Kong, A. I. Krylov, P. M. W. Gill, M. Head-Gordon, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3172-3191.
45. F. Neese, Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 73-78.
46. S. T. Kim, K. Malhotra, C. A. Smith, J. S. Taylor, A. Sancar, J. Biol. Chem. 1994, 269, 8535-8540.
47. N. Y. Kiang, A. Segura, G. Tinetti, Govindjee, R. E. Blankenship, M. Cohen, J. Siefert, D. Crisp, V. S. Meadows, Astrobiology 2007, 7, 252.
48. F. Masson, T. Laino, U. Rothlisberger, J. Hutter, ChemPhysChem 2009, 10, 400-410.