Exploring the conformational and reactive dynamics of biomolecules in solution using an extended version of the glycine reactive force field

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 36, 2013, Pages 15062-15077

  Monti, Susanna ^a   Corozzi, Alessandro ^b   Fristrup, Peter ^b   Joshi, Kaushik L ^c   Shin, Yun Kyung ^c   Oelschlaeger, Peter ^d   Van Duin, Adri C T ^c   Barone, Vincenzo ^e  

^a CNR   (Italy)

^b TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK   (Denmark)

^c The Pennsylvania State University   (United States)

^d WESTERN UNIVERSITY OF HEALTH SCIENCES   (United States)

^e SCUOLA NORMALE SUPERIORE   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

GLYCINE; PEPTIDE; PROTEIN;

ARTICLE; CHEMISTRY; KINETICS; PROTEIN CONFORMATION; QUANTUM THEORY; SOLUTION AND SOLUBILITY;

GLYCINE; KINETICS; PEPTIDES; PROTEIN CONFORMATION; PROTEINS; QUANTUM THEORY; SOLUTIONS;

EID: 84882985762     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp51931g     Document Type: Article

References (121)

1. F. C. Bernstein T. F. Koetzle G. J. B. Williams, Jr. E. F. Meyer M. D. Brice J. R. Rodgers O. Kennard T. Shimanouchi M. Tasumi J. Mol. Biol. 1977 112 535
2. H. M. Berman J. Westbrook Z. Feng G. Gilliland T. N. Bhat H. Weissig I. N. Shindyalov P. E. Bourne Nucleic Acids Res. 2000 28 235
3. E. L. Ulrich et al. Nucleic Acids Res. 2008 36 D402
4. H. Zhang S. Neal D. S. Wishart J. Biomol. NMR 2003 25 173
5. K. Arnold F. Kiefer J. Kopp J. N. Battey M. Podvinec J. D. Westbrook H. M. Berman L. Bordoli T. Schwede J. Struct. Funct. Genomics 2009 10 1
6. K. Henzler-Wildman D. Kern Nature 2007 450 964
7. R. Lonsdale K. E. Ranaghan A. J. Mulholland Chem. Commun. 2010 46 2354
8. S. D. Schwartz V. L. Schramm Nat. Chem. Biol. 2009 5 551
9. S. Q. Machleder J. R. E. T. Pineda S. D. Schwartz J. Phys. Org. Chem. 2010 23 690
10. L. Masgrau A. Roujeinikova L. O. Johannissen P. Hothi J. Basran K. E. Ranaghan A. J. Mulholland M. J. Sutcliffe N. S. Scrutton D. Leys Science 2006 312 237
11. Z. D. Nagel J. P. Klinman Nat. Chem. Biol. 2009 5 543
12. A. Warshel M. Levitt J. Mol. Biol. 1976 103 227 249
13. H. M. Senn W. Thiel Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 1198
14. P. D. Lyne M. Hodoscek M. Karplus J. Phys. Chem. A 1999 103 3462
15. Q. Cui M. Karplus J. Am. Chem. Soc. 2002 124 3093
16. W. Xie L. Song D. G. Truhlar J. Gao J. Phys. Chem. B 2008 112 14124
17. T. Tuttle E. Kraka W. Thiel D. Cremer J. Phys. Chem. B 2007 111 8321
18. J. Panga N. S. Scrutton S. P. Visser M. J. Sutcliffe J. Phys. Chem. A 2010 114 1212
19. T. Tuttle W. Thiel J. Phys. Chem. B 2007 111 7665
20. T. Benighaus W. Thiel J. Chem. Theory Comput. 2011 7 238
21. N. A. Murugan J. Kongsted Z. Rinkevicius K. Aidas H. Ågren J. Phys. Chem. B 2010 114 13349
22. A. Magistrato A. Togni U. Rothlisberger Organometallics 2006 25 1151
23. B. M. Rode C. F. Schwenk T. S. Hofer B. R. Randolf Coord. Chem. Rev. 2005 249 2993
24. S. I. G. Tsushima U. Wahlgren J. Phys. Chem. A 2006 110 9175
25. S. L. Chatwin M. G. Davidson C. Doherty S. M. Donald R. F. R. Jazzar S. A. Macgregor G. J. McIntyre M. F. Mahon M. K. Whittlesey Organometallics 2006 25 99
26. A. Genest A. Woiterski S. Krüger A. M. Shor N. Rösch J. Chem. Theory Comput. 2006 2 47
27. U. Eichler C. M. Kölmel J. Sauer J. Comput. Chem. 1997 18 463
28. J. Sauer M. Sierka J. Comput. Chem. 2000 21 1470
29. J. To P. Sherwood A. A. Sokol I. J. Bush C. R. A. Catlow H. J. J. van Dam S. A. French M. F. Guest J. Mater. Chem. 2006 16 1919
30. Y. Shiota K. Suzuki K. Yoshizawa Organometallics 2006 25 3118
31. A. Cembran J. Gao Mol. Phys. 2006 104 943
32. A. Tongraar T. Kerdcharoen S. Hannongbua J. Phys. Chem. A 2006 110 4924
33. O. Acevedo W. L. Jorgensen J. D. Evanseck J. Chem. Theory Comput. 2007 3 132
34. A. N. Alexandrova W. L. Jorgensen J. Phys. Chem. B 2007 111 720
35. C. Meliá S. Ferrer V. Moliner I. Tunón J. Bertrán J. Comput. Chem. 2012 33 1948
36. J. C. Hermann J. Pradon J. N. Harvey A. J. Mulholland J. Phys. Chem. A 2009 113 11984 11994
37. A. C. T. van Duin B. V. Merinov S. S. Jang W. A. Goddard III J. Phys. Chem. A 2008 112 3133
38. C. F. Sanz-Navarro P. O. Åstrand D. Chen M. Rønning A. C. T. van Duin T. Jacob W. A. Goddard III J. Phys. Chem. A 2008 112 1392
39. H.-J. Qian A. C. T. van Duin K. Morokuma S. Irle J. Chem. Theory Comput. 2011 7 2040
40. E. C. Neyts Y. Shibuta A. C. T. van Duin A. Bogaerts ACS Nano 2010 4 6665
41. E. C. Neyts A. C. T. van Duin A. Bogaerts J. Am. Chem. Soc. 2011 133 17225
42. R. M. Abolfath A. C. T. van Duin T. Brabec J. Phys. Chem. A 2011 115 11045
43. O. Rahaman A. C. T. van Duin W. A. Goddard III D. J. Doren J. Phys. Chem. B 2011 115 249
44. T. T. Järvi A. C. T. van Duin K. Nordlund W. A. Goddard III J. Phys. Chem. A 2011 115 10315
45. H. P. Chen R. J. Kalia E. Kaxiras G. Lu A. Nakano K. Nomura A. C. T. van Duin P. Vashishta Z. Yuan Phys. Rev. Lett. 2010 104 155502
46. D. Raymand A. C. T. van Duin W. A. Goddard III K. Hermansson D. Spångberg J. Phys. Chem. C 2011 115 8573
47. M. Aryanpour A. C. T. van Duin J. D. Kubicki J. Phys. Chem. A 2010 114 6298
48. E. C. Neyts U. Khalilov G. Pourtois A. C. T. van Duin J. Phys. Chem. C 2011 115 4818
49. K. Chenoweth S. Cheung A. C. T. van Duin W. A. Goddard III E. M. Kober J. Am. Chem. Soc. 2005 127 7192
50. K. Chenoweth A. C. T. van Duin W. A. Goddard III J. Phys. Chem. A 2008 112 1040
51. A. C. T. van Duin S. Dasgupta F. Lorant W. A. Goddard III J. Phys. Chem. A 2001 105 9396
52. K. D. Nielson A. C. T. van Duin J. Oxgaard W. Q. Deng W. A. Goddard III J. Phys. Chem. A 2005 109 493
53. S. Han A. C. T. van Duin W. A. Goddard III A. Strachan J. Phys. Chem. B 2011 115 6534 6540
54. Z. Huang Z. Lin J. Phys. Chem. A 2005 109 2656
55. S. Ling W. Yu Z. Huang Z. Lin M. Harañczyk M. Gutowski J. Phys. Chem. A 2006 110 12282
56. Z. Huang W. Yu Z. Lin THEOCHEM 2006 801 7
57. Z. Huang Z. Lin C. Song J. Phys. Chem. A 2007 111 4340
58. A. K. Rai C. Song Z. Lin Spectrochim. Acta, Part A 2009 73 865
59. Y. Leng M. Zhang C. Song M. Chen Z. Lin THEOCHEM 2008 858 52
60. L. Meng Z. Lin Comput. Theor. Chem. 2011 976 42
61. X. Xu Z. Lin THEOCHEM 2010 962 23
62. M. Zhang Z. Lin THEOCHEM 2005 760 159
63. M. Chen Z. Huang Z. Lin THEOCHEM 2005 719 153
64. Z. Huang W. Yu Z. Lin THEOCHEM 2006 758 195
65. M. Chen Z. Lin J. Chem. Phys. 2007 127 154314
66. W. Yu Z. Lin Z. Huang ChemPhysChem 2006 7 828
67. M. Zhang Z. Huang Z. Lin J. Chem. Phys. 2005 122 134313
68. W. Yu L. Liang Z. Lin S. Ling M. Haranczyk M. Gutowski J. Comput. Chem. 2009 30 589
69. J. Kaminsky F. Jensen J. Chem. Theory Comput. 2007 3 1774
70. R. A. DiStasio Y. Jung M. Head-Gordon J. Chem. Theory Comput. 2005 1 862
71. H. Valdés K. Pluhackova P. Hobza J. Chem. Theory Comput. 2009 5 2248
72. H. Valdés K. Pluhackova M. Pitonak J. Rezac P. Hobza Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 2747
73. F. J. Blanco G. Rivas L. Serrano Nat. Struct. Biol. 1994 1 584
74. J. M. Scholtz D. Barrick E. J. York J. M. Stewart R. L. Baldwin Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1995 92 185
75. A. Bierzynski P. S. Kim R. L. Baldwin Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1982 79 2470
76. A. G. Cochran N. J. Skelton M. A. Starovasnik Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 5578
77. M. S. Shell R. Ritterson K. A. Dill J. Phys. Chem. B 2008 112 6878
78. I. Saves O. Burletschiltz L. Maveyraud J. P. Samama J. C. Prome J. M. Masson Biochemistry 1995 34 11660
79. D. A. Case, et al., AMBER 10, University of California, San Francisco, 2008
80. V. Hornak R. Abel A. Okur B. Strockbine A. Roitberg C. Simmerling Proteins 2006 65 712
81. W. Humphrey A. Dalke K. Schulten J. Mol. Graphics 1996 14 33
82. E. F. Pettersen T. D. Goddard C. C. Huang G. S. Couch D. M. Greenblatt E. C. Meng T. E. Ferrin J. Comput. Chem. 2004 25 1605
83. W. L. Jorgensen J. Am. Chem. Soc. 1981 103 335 350
84. P. P. Ewald Ann. Phys. 1921 64 253
85. H. J. C. Berendsen J. P. M. Postma W. F. V. Gunsteren A. DiNola J. R. Haak J. Chem. Phys. 1984 81 3684
86. T. A. Andrea C. W. Swope H. C. Andersen J. Chem. Phys. 1983 79 4576 4584
87. H. C. Andersen J. Chem. Phys. 1980 72 2384 2393
88. E. J. Baerends, et al. ADF, 2012.01a. SCM, Theoretical Chemistry, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands, http://www.scm.com
89. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids, Clarendon Press, Oxford, 1989
90. D. Sheppard R. Terrell G. Henkelman J. Chem. Phys. 2008 128 134106
91. G. Henkelman B. P. Uberuaga H. Jónsson J. Chem. Phys. 2000 113 9901
92. G. Henkelman H. Jónsson J. Chem. Phys. 2000 113 9978
93. L. S. Caves J. D. Evanseck M. Karplus Protein Sci. 1998 7 649
94. W. Kabsch C. Sander Dictionary of protein secondary structure: pattern recognition of hydrogen-bonded and geometrical features Biopolymers 1983 22 2577 2637
95. F. Fabiola R. Bertram A. Korostelev M. S. Chapman Protein Sci. 2002 11 1415 1423
96. D. Bang V. Tereshko A. A. Kossiakoff S. B. H. Kent Mol. BioSyst. 2009 5 750
97. F. H. Arnold Protein Eng. 1988 2 21 25
98. P. E. Tomatis R. M. Rasia L. Segovia A. J. Vila Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 13761
99. M. W. Crowder J. Spencer A. J. Vila Acc. Chem. Res. 2006 39 721
100. Y. Yamaguchi T. Kuroki H. Yasuzawa T. Higashi W. C. Jin A. Kawanami Y. Yamagata Y. Arakawa M. Goto H. Kurosaki J. Biol. Chem. 2005 280 20824
101. P. Oelschlaeger N. Ai K. T. DuPrez W. J. Welsh J. H. Toney J. Med. Chem. 2010 53 3013 3027
102. P. Oelschlaeger J. Inorg. Biochem. 2008 102 2043 2051
103. J. F. Fisher S. O. Meroueh S. Mobashery Chem. Rev. 2005 105 395
104. Z. X. Hu G. Periyannan B. Bennett M. W. Crowder J. Am. Chem. Soc. 2008 130 14207
105. S. Keten C. C. Chou A. C. T. van Duin M. J. Buehler J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2012 5 32 40
106. P. O. Hubin D. Jacquemin L. Leherte J. M. Andre A. C. T. van Duin D. P. Vercauteren Theor. Chem. Acc. 2012 131 1 11
107. L. Zhang C. Fu G. Lu Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013 87 134107
108. X. Dai J. Yang W. Hu Phys. B: Condens. Matter 2013 414 97 102
109. K. Liu Z. Zhou Y. Wang Z. Wu Surf. Sci. 2013 612 63 68
110. J. Liu C. Lv Y. Guo G. Wang Appl. Surf. Sci. 2013 271 291 298
111. L. Xie H. Liu W. Yang J. Chem. Phys. 2004 120 8039 8052
112. J. Frau J. Donoso F. Munoz F. G. Blanco J. Comput. Chem. 1993 14 1545
113. S. Wolfe C. K. Kim K. Y. Yang Can. J. Chem. 1994 72 1033
114. I. Massova P. A. Kollman J. Phys. Chem. B 1999 103 8628
115. J. Pitarch M. F. Ruiz-Lopez J. L. Pascual-Ahuir E. Silla I. Tunon J. Phys. Chem. B 1997 101 3581
116. R. Chadha N. Kashid D. V. S. Jain J. Pharm. Pharmacol. 2003 55 1495
117. Y. Okamoto K. Kiriyama Y. Namiki J. Matsushita M. Fujioka T. Yasuda J. Pharm. Sci. 1996 85 976
118. M. Zajac J. Siwek I. Muszalska Acta Pol. Pharm. 1998 55 275
119. H. Fabre N. H. Eddine G. Berge J. Pharm. Sci. 1984 73 611 618
120. S. M. Berge N. L. Henderson M. J. Frank J. Pharm. Sci. 1983 72 59 63
121. M. I. Page Adv. Phys. Org. Chem. 1987 23 165 270