Application of molecular-dynamics based markov state models to functional proteins

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 7, 2014, Pages 2648-2657

  Malmstrom, Robert D ^a   Lee, Christopher T ^a   Van Wart, Adam T ^a   Amaro, Rommie E ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84904118937     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct5002363     Document Type: Article

References (70)

1. Onuchic, J. N.; Luthey-Schulten, Z.; Wolynes, P. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1997, 48, 545-600
2. Ozenne, V.; Schneider, R.; Yao, M.; Huang, J.; Salmon, L.; Zweckstetter, M.; Jensen, M. R.; Blackledge, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15138-15148
3. Levy, Y.; Jortner, J.; Becker, O. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 2188-2193
4. Miao, Y.; Nichols, S. E.; McCammon, J. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 30, 6398-6406
5. Fenwick, R. B.; van den Bedem, H.; Fraser, J. S.; Wright, P. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2014, 111, E445-E454
6. Bahar, I.; Lezon, T. R.; Yang, L.-W.; Eyal, E. Annu. Rev. Biophys. 2010, 39, 23-42
7. Berlin, K.; Castañeda, C. a; Schneidman-Duhovny, D.; Sali, A.; Nava-Tudela, A.; Fushman, D. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16595-16609
8. Kleckner, I. R.; Foster, M. P. Biochim. Biophys. Acta 2011, 1814, 942-968
9. Stone, J. E.; Phillips, J. C.; Freddolino, P. L.; Hardy, D. J.; Trabuco, L. G.; Schulten, K. J. Comput. Chem. 2007, 28, 2618-2640
10. Salomon-Ferrer, R.; Götz, A. W.; Poole, D.; Le Grand, S.; Walker, R. C. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 3878-3888
11. Götz, A. W.; Williamson, M. J.; Xu, D.; Poole, D.; Le Grand, S.; Walker, R. C. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1542-1555
12. Piana, S.; Lindorff-Larsen, K.; Shaw, D. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 1201811109
13. Lindorff-Larsen, K.; Piana, S.; Dror, R. O.; Shaw, D. E. Science 2011, 334, 517-520
14. Pande, V. S.; Beauchamp, K.; Bowman, G. R. Methods 2010, 52, 99-105
15. Chodera, J. D. J.; Noé, F. Curr. Opin. Struct. Biol. 2014, 25C, 135-144
16. Prinz, J. H.; Keller, B.; Noe, F. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 16912-16927
17. Beauchamp, K. A.; Bowman, G. R.; Lane, T. J.; Maibaum, L.; Haque, I. S.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3412-3419
18. Senne, M.; Trendelkamp-Schroer, B.; Mey, A. S. J. S.; Schutte, C.; Noe, F. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2223-2238
19. Pande, V. S.; Beauchamp, K.; Bowman, G. R. Methods 2010, 52, 99-105
20. Swendsen, R. H.; Wang, J.-S. Phys. Rev. Lett. 1986, 57, 2607-2609
21. Hansmann, U. H. E. Chem. Phys. Lett. 1997, 281, 140-150
22. Zhou, R. Methods Mol. Biol. 2007, 350, 205-223
23. Prinz, J.-H. H.; Chodera, J. D.; Pande, V. S.; Swope, W. C.; Smith, J. C.; Noé, F.; Noe, F. J. Chem. Phys. 2011, 134, 244108
24. Saunders, M. G.; Voth, G. A. Annu. Rev. Biophys. 2013, 42, 73-93
25. Tozzini, V. Curr. Opin. Struct. Biol. 2005, 15, 144-150
26. Xin, Y.; Doshi, U.; Hamelberg, D. J. Chem. Phys. 2010, 132, 224101
27. Huang, X.; Bowman, G. R.; Bacallado, S.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 19765-19769
28. Luty, B. A.; Elamrani, S.; Mccammon, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 11874-11877
29. Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Suits, F. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6571-6581
30. Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Suits, F.; Pitman, M.; Eleftheriou, M.; Fitch, B. G.; Germain, R. S.; Rayshubski, A.; Ward, T. J. C.; Zhestkov, Y.; Zhou, R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6582-6594
31. Voelz, V. A.; Bowman, G. R.; Beauchamp, K.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1526-1528
32. Lane, T. J.; Bowman, G. R.; Beauchamp, K.; Voelz, V. a; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18413-18419
33. Bowman, G. R.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 10890-10895
34. Deng, N.; Dai, W.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 12787-12799
35. Radford, I. H.; Fersht, A. R.; Settanni, G. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 7459-7471
36. Chodera, J. D.; Singhal, N.; Pande, V. S.; Dill, K. A.; Swope, W. C. J. Chem. Phys. 2007, 126, 155101
37. Chodera, J. D.; Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Seok, C.; Dill, K. a. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 26-41
38. Yang, S.; Banavali, N. K.; Roux, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 3776-3781
39. Shukla, D.; Meng, Y.; Roux, B.; Pande, V. S. Nat. Commun. 2014, 5, 3397
40. Kohlhoff, K. J.; Shukla, D.; Lawrenz, M.; Bowman, G. R.; Konerding, D. E.; Belov, D.; Altman, R. B.; Pande, V. S. Nat. Chem. 2014, 6, 15-21
41. Malmstrom, R. D.; Kornev, A. P.; Taylor, S. S.; Amaro, R. E. (2014, Submitted.
42. Berman, H. M.; Ten Eyck, L. F.; Goodsell, D. S.; Haste, N. M.; Kornev, A.; Taylor, S. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 45-50
43. Kannan, N.; Wu, J.; Anand, G. S.; Yooseph, S.; Neuwald, A. F.; Venter, J. C.; Taylor, S. S. Genome Biol. 2007, 8, R264
44. Taylor, S. S.; Ilouz, R.; Zhang, P.; Kornev, A. P. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2012, 13, 646-658
45. Sjoberg, T. J.; Kornev, A. P.; Taylor, S. S. Protein Sci. 2010, 19, 1213-1221
46. Su, Y.; Dostmann, W. R.; Herberg, F. W.; Durick, K.; Xuong, N. H.; Ten Eyck, L.; Taylor, S. S.; Varughese, K. I. Science 1995, 269, 807-813
47. Kim, C.; Xuong, N.-H. H.; Taylor, S. S. Science 2005, 307, 690-696
48. Sjoberg, T. J.; Kornev, A. P.; Taylor, S. S. Protein Sci. 2010, 19, 1213-1221
49. Das, R.; Esposito, V.; Abu-Abed, M.; Anand, G. S.; Taylor, S. S.; Melacini, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 93-98
50. Shaw, D. E.; Chao, J. C.; Eastwood, M. P.; Gagliardo, J.; Grossman, J. P.; Ho, C. R.; Lerardi, D. J.; Kolossváry, I.; Klepeis, J. L.; Layman, T.; McLeavey, C.; Deneroff, M. M.; Moraes, M. A.; Mueller, R.; Priest, E. C.; Shan, Y.; Spengler, J.; Theobald, M.; Towles, B.; Wang, S. C.; Dror, R. O.; Kuskin, J. S.; Larson, R. H.; Salmon, J. K.; Young, C.; Batson, B.; Bowers, K. J. Commun. ACM 2008, 51, 91
51. Schwantes, C. R.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 2000-2009
52. Bowman, G. R.; Ensign, D. L.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 787-794
53. Das, R.; Esposito, V.; Abu-Abed, M.; Anand, G. S.; Taylor, S. S.; Melacini, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 93-98
54. Kohlhoff, K. J.; Shukla, D.; Lawrenz, M.; Bowman, G. R.; Konerding, D. E.; Belov, D.; Altman, R. B.; Pande, V. S. Nat. Chem. 2014, 6, 15-21
55. Peng, C.; Head-Gordon, T. PLoS Comput. Biol. 2011, 7, e1002082
56. Peng, C.; Zhang, L.; Head-Gordon, T. Biophys. J. 2010, 98, 2356-2364
57. Prinz, J.-H.; Wu, H.; Sarich, M.; Keller, B.; Senne, M.; Held, M.; Chodera, J. D.; Schütte, C.; Noé, F. J. Chem. Phys. 2011, 134, 174105
58. McGibbon, R. T.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 2900-2906
59. Prinz, J.-H. H.; Wu, H.; Sarich, M.; Keller, B.; Senne, M.; Held, M.; Chodera, J. D.; Schütte, C.; Noé, F.; Schutte, C.; Noe, F. J. Chem. Phys. 2011, 134, 174105
60. Rohrdanz, M. a; Zheng, W.; Maggioni, M.; Clementi, C. J. Chem. Phys. 2011, 134, 124116
61. Chodera, J. D.; Singhal, N.; Pande, V. S.; Dill, K. A.; Swope, W. C. J. Chem. Phys. 2007, 126, 155101
62. Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Suits, F. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6571-6581
63. Chodera, J. D.; Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Dill, K. a. Multiscale Model. Simul. 2006, 5, 1214-1226
64. Bowman, G. R.; Huang, X. H.; Pande, V. S. Methods 2009, 49, 197-201
65. Röblitz, S.; Weber, M. Adv. Data Anal. Classif. 2013, 7, 147-179
66. Berezovska, G.; Prada-Gracia, D.; Mostarda, S.; Rao, F. J. Chem. Phys. 2012, 137, 194101
67. Enright, A. J.; Van Dongen, S.; Ouzounis, C. A. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 1575-1584
68. Gfeller, D.; De Los Rios, P.; Caflisch, A.; Rao, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 1817-1822
69. Metzner, P.; Schütte, C.; Vanden-Eijnden, E. Multiscale Model. Simul. 2009, 7, 1192-1219
70. Xia, J. C.; Deng, N. J.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 6625-6634