Constant pH replica exchange molecular dynamics in explicit solvent using discrete protonation states: Implementation, testing, and validation

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 3, 2014, Pages 1341-1352

  Swails, Jason M ^a   York, Darrin M ^b   Roitberg, Adrian E ^a  

^a UNIVERSITY OF FLORIDA   (United States)

^b RUTGERS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84896282058     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct401042b     Document Type: Article

References (52)

1. Garcia-Moreno, B. J. Biol. 2009, 8, 98
2. Perutz, M. F. Science 1978, 201, 1187-1191
3. Alexov, E.; Mehler, E. L.; Baker, N.; Huang, Y.; Milletti, F.; Nielsen, J. E.; Farrell, D.; Carstensen, T.; Olsson, M. H. M.; Shen, J. K.; Warwicker, J.; Williams, S.; Word, J. M. Proteins 2011, 79, 3260-3275
4. Baptista, A. M.; Martel, P. J.; Petersen, S. B. Proteins 1997, 27, 523-544
5. Baptista, A. M.; Teixeira, V. H.; Soares, C. M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4184-4200
6. Lee, M. S.; Salsbury, F. R., Jr.; Brooks, C. L., III Proteins 2004, 56, 738-752
7. Mongan, J.; Case, D. A.; McCammon, J. A. J. Comput. Chem. 2004, 25, 2038-2048
8. Khandogin, J.; Brooks, C. L., III Biophys. J. 2005, 89, 141-157
9. Wallace, J. A.; Shen, J. K. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2617-2629
10. Goh, G. B.; Knight, J. L.; Brooks, C. L. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 36-46
11. Donnini, S.; Tegeler, F.; Groenhof, G.; Grubmüller, H. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1962-1978
12. Itoh, S. G.; Damjanović, A.; Brooks, B. R. Proteins 2011, 79, 3420-3436
13. Walczak, A. M.; Antosiewicz, J. M. Phys. Rev. E 2002, 66, 051911
14. Bürgi, R.; Kollman, P. A.; van Gunsteren, W. F. Proteins 2002, 47, 469-480
15. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Proteins 2011, 79, 3437-3447
16. Zgarbová, M.; Otyepka, M.; Šponer, J.; Mládek, A.; Banáš, P.; Cheatham, T. E., III; JureCÌka, P. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2886-2902
17. Cheatham, T. E., III; A.Young, M. Biopolymers 2001, 56, 232-256
18. Várnai, P.; Djuranovic, D.; Lavery, R.; Hartmann, B. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 5398-5406
19. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins 2006, 65, 712-725
20. Klepeis, J. L.; Lindorff-Larsen, K.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. Curr. Opin. Struct. Biol. 2009, 19, 120-127
21. Srivastava, J.; Barber, D. L.; Jacobson, M. P. Physiology 2007, 22, 30-39
22. Frantz, C.; Barreiro, G.; Dominguez, L.; Xiaoming, C.; Eddy, R.; Condeelis, J.; Kelly, M. J. S.; Jacobson, M. P.; Barber, D. L. J. Cell Biol. 2008, 183, 865-871
23. Di Russo, N.; Estrin, D. A.; Martí, M. A.; Roitberg, A. E. PLoS Comput. Biol. 2012, 8, 1-9
24. Swails, J. M.; Roitberg, A. E. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 4393-4404
25. Wallace, J. A.; Shen, J. K. J. Chem. Phys. 2012, 137, 184105
26. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Proteins 2008, 72, 289-298
27. Baptista, A. M.; Soares, C. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 293-309
28. Manousiouthakis, V. I.; Deem, M. W. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2753-2756
29. Gregory D., Hawkins; C., C.; Truhlar, D. 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. Onufriev, A.; Bashford, D.; Case, D. A. Proteins 2004, 55, 383-394
32. Mongan, J.; Simmerling, C.; McCammon, J. A.; Case, D. A.; Onufriev, A. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 156-169
33. Shang, Y.; Nguyen, H.; Wickstrom, L.; Okur, A.; Simmerling, C. J. Mol. Graphics 2011, 29, 676-684
34. Williams, S. L.; de Oliveira, C. A. F.; McCammon, J. A. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 560-568
35. Bogusz, S.; Cheatham, T. E., III; Brooks, B. R. J. Chem. Phys. 1998, 108, 7070-7084
36. Rocklin, G. J.; Mobley, D. L.; Dill, K. A.; Hünenberger, P. H. J. Chem. Phys. 2013, 139, 184103
37. Götz, A.; Williamson, M. J.; Xu, D.; Poole, D.; Le Grand, S.; Walker, R. C. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1542
38. Artymiuk, P. J.; Blake, C. C. F.; W., R. D.; S., W. K. Acta Cryst. B 1982, 38, 778-783
39. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935
40. Walsh, M. A.; Schneider, T. R.; Sieker, L. C.; Dauter, Z.; Lamzin, V. S.; Wilson, K. S. Acta Crystallogr. D 1998, 54, 522-546
41. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, III, 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, C.; Sagui, R.;; Babin, V.; Luchko, T.; Gusarov, S.; Kovalenko, A.; Kollman, P. A. AMBER 12; University of California: San Francisco, 2012.
42. Uberuaga, B. P.; Anghel, M.; Voter, A. F. J. Chem. Phys. 2004, 120, 6363-6374
43. Sindhikara, D. J.; Kim, S.; Voter, A. F.; Roitberg, A. E. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1624-1631
44. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
45. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952-962
46. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
47. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Hsing, L.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593
48. Cheatham, T. E., III Curr. Opin. Struct. Biol. 2004, 14, 360-367
49. Webb, H.; Tynan-Connolly, B. M.; Lee, G. M.; Farrell, D.; O'Meara, F.; Sondergaard, C. R.; Teilum, K.; Hewage, C.; McIntosh, L. P.; Nielsen, J. E. Proteins 2011, 79, 685-702
50. Takahashi, T.; Nakamura, H.; Wada, A. Biopolymers 1992, 32, 897-909
51. Bartik, K.; Redfield, C.; Dobson, C. M. Biophys. J. 1994, 66, 1180-1184
52. Demchuk, E.; Wade, R. C. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17373-17387