Base pair fraying in molecular dynamics simulations of DNA and RNA

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 8, 2014, Pages 3177-3189

  Zgarbová, Marie ^a   Otyepka, Michal ^a,b   Šponer, Jiří ^a,b   Lankaš, Filip ^c   Jurečka, Petr ^a  

^a PALACKÝ UNIVERSITY   (Czech Republic)

^b INSTITUTE OF BIOPHYSICS   (Czech Republic)

^c INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84906260782     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct500120v     Document Type: Article

References (70)

1. Wong, K. Y.; Pettitt, B. M. Biophys. J. 2008, 95 (12) 5618-5626
2. Perez, A.; Orozco, M. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2010, 49 (28) 4805-4808
3. Kornberg, A.; Baker, T. A. DNA Replication, Second ed.; University Science Books: Sausalito, CA, 2005.
4. Colizzi, F.; Bussi, G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (11) 5173-5179
5. Katz, R. A.; Merkel, G.; Andrake, M. D.; Roder, H.; Skalka, A. M. J. Biol. Chem. 2011, 286 (29) 25710-25718
6. Nonin, S.; Leroy, J. L.; Gueron, M. Biochemistry 1995, 34 (33) 10652-10659
7. Kochoyan, M.; Lancelot, G.; Leroy, J. L. Nucleic Acids Res. 1988, 16 (15) 7685-7702
8. Leroy, J. L.; Kochoyan, M.; Huynh-Dinh, T.; Gueron, M. J. Mol. Biol. 1988, 200 (2) 223-238
9. Andreatta, D.; Sen, S.; Perez Lustres, J. L.; Kovalenko, S. A.; Ernsting, N. P.; Murphy, C. J.; Coleman, R. S.; Berg, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (21) 6885-6892
10. Furse, K. E.; Corcelli, S. A. J. Phys. Chem. B 2010, 114 (30) 9934-9945
11. Egele, C.; Schaub, E.; Piemont, E.; de Rocquigny, H.; Mely, Y. C. R. Biol. 2005, 328 (12) 1041-1051
12. Nikolova, E. N.; Al-Hashimi, H. M. J. Biomol. NMR 2009, 45 (1-2) 9-16
13. Nikolova, E. N.; Bascom, G. D.; Andricioaei, I.; Al-Hashimi, H. M. Biochemistry 2012, 51 (43) 8654-8664
14. Xia, T.; SantaLucia, J., Jr.; Burkard, M. E.; Kierzek, R.; Schroeder, S. J.; Jiao, X.; Cox, C.; Turner, D. H. Biochemistry 1998, 37 (42) 14719-14735
15. SantaLucia, J., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998, 95 (4) 1460-1465
16. Bommarito, S.; Peyret, N.; SantaLucia, J., Jr. Nucleic Acids Res. 2000, 28 (9) 1929-1934
17. Freier, S. M.; Kierzek, R.; Jaeger, J. A.; Sugimoto, N.; Caruthers, M. H.; Neilson, T.; Turner, D. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1986, 83 (24) 9373-9377
18. Liu, J. D.; Zhao, L.; Xia, T. Biochemistry 2008, 47 (22) 5962-5975
19. Isaksson, J.; Chattopadhyaya, J. Biochemistry 2005, 44 (14) 5390-5401
20. Burkard, M. E.; Kierzek, R.; Turner, D. H. J. Mol. Biol. 1999, 290 (5) 967-982
21. Mohan, S.; Hsiao, C.; Vandeusen, H.; Gallagher, R.; Krohn, E.; Kalahar, B.; Wartell, R. M.; Williams, L. D. J. Phys. Chem. B 2009, 7, 2614-2623
22. Cheatham, T. E., 3rd; Kollman, P. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 435-471
23. Hagan, M. F.; Dinner, A. R.; Chandler, D.; Chakraborty, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100 (24) 13922-13927
24. Perez, A.; Lankas, F.; Luque, F. J.; Orozco, M. Nucleic Acids Res. 2008, 36 (7) 2379-2394
25. Ma, H.; Wan, C.; Wu, A.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104 (3) 712-716
26. Jung, J.; Van Orden, A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (4) 1240-1249
27. Drew, H. R.; Wing, R. M.; Takano, T.; Broka, C.; Tanaka, S.; Itakura, K.; Dickerson, R. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (Biol. Sci.) 1981, 78 (4) 2179-2183
28. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117 (19) 5179-5197
29. Kannan, S.; Zacharias, M. Biophys. J. 2007, 93 (9) 3218-3228
30. Lin, M. M.; Meinhold, L.; Shorokhov, D.; Zewail, A. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10 (29) 4227-4239
31. Kuhrova, P.; Banas, P.; Best, R. B.; Sponer, J.; Otyepka, M. J. Biomol. Struct. Dyn. 2013, 31, 25-26
32. Priyakumar, U. D.; MacKerell, A. D., Jr. Chem. Rev. (Washington, DC, U. S.) 2006, 106 (2) 489-505
33. Brooks, B. R.; Brooks, C. L.; Mackerell, A. D.; Nilsson, L.; Petrella, R. J.; Roux, B.; Won, Y.; Archontis, G.; Bartels, C.; Boresch, S.; Caflisch, A.; Caves, L.; Cui, Q.; Dinner, A. R.; Feig, M.; Fischer, S.; Gao, J.; Hodoscek, M.; Im, W.; Kuczera, K.; Lazaridis, T.; Ma, J.; Ovchinnikov, V.; Paci, E.; Pastor, R. W.; Post, C. B.; Pu, J. Z.; Schaefer, M.; Tidor, B.; Venable, R. M.; Woodcock, H. L.; Wu, X.; Yang, W.; York, D. M.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 2009, 30 (10) 1545-1614
34. Drsata, T.; Perez, A.; Orozco, M.; Morozov, A. V.; Sponer, J.; Lankas, F. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9 (1) 707-721
35. Banáš, P.; Hollas, D.; Zgarbova, M.; Jurecka, P.; Orozco, M.; Cheatham, T.; Sponer, J.; Otyepka, M. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6 (12) 3836-3849
36. Krepl, M.; Zgarbova, M.; Stadlbauer, P.; Otyepka, M.; Banas, P.; Koca, J.; Cheatham, T.; Jurecka, P.; Sponer, J. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2506-2520
37. Cheatham, T. E.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1999, 16 (4) 845-862
38. Perez, A.; Marchan, I.; Svozil, D.; Sponer, J.; Cheatham, T. E.; Laughton, C. A.; Orozco, M. Biophys. J. 2007, 92 (11) 3817-3829
39. Zgarbova, M.; Otyepka, M.; Sponer, J.; Mladek, A.; Banas, P.; Cheatham, T. E., 3rd; Jurecka, P. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7 (9) 2886-2902
40. Mlynsky, V.; Banas, P.; Hollas, D.; Reblova, K.; Walter, N. G.; Sponer, J.; Otyepka, M. J. Phys. Chem. B 2010, 114 (19) 6642-6652
41. Wang, J. M.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 21 (12) 1049-1074
42. Dockbregeon, A. C.; Chevrier, B.; Podjarny, A.; Johnson, J.; Debear, J. S.; Gough, G. R.; Gilham, P. T.; Moras, D. J. Mol. Biol. 1989, 209 (3) 459-474
43. Klosterman, P. S.; Shah, S. A.; Steitz, T. A. Biochemistry 1999, 38 (45) 14784-14792
44. Zgarbova, M.; Luque, F. J.; Sponer, J.; Cheatham, T. E.; Otyepka, M.; Jurecka, P. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9 (5) 2339-2354
45. Joung, I. S.; Cheatham, T. E. J. Phys. Chem. B 2008, 112 (30) 9020-9041
46. Joung, I. S.; Cheatham, T. E. J. Phys. Chem. B 2009, 113 (40) 13279-13290
47. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79 (2) 926-935
48. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91 (24) 6269-6271
49. Case, D. A.; Darden, T. A.; Chetham, T. E., III; Simmerling, C. E.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Merz, K. M.; Roberts, B. P.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Kolossvary, I.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Vanicek, J.; 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.; Sagui, C.; Babin, V.; Luchko, T.; Gusarov, V.; Kovalenko, A.; Kollmann, P. A. AMBER 11; University of California: San Francisco, 2010.
50. Case, D. A.; Babin, V.; Berryman, J. T.; Betz, R. M.; Cai, Q.; Cerutti, D. S.; Cheatham, T. E., III; Darden, T. A.; Duke, R. E.; Gohlke, H.; Goetz, A. W.; Gusarov, S.; Homeyer, N.; Janowski, P.; Kaus, J.; Kolossváry, I.; Kovalenko, A.; Lee, T. S.; LeGrand, S.; Luchko, T.; Luo, R.; Madej, B.; Merz, K. M.; Paesani, F.; Roe, D. R.; Roitberg, A.; Sagui, C.; Salomon-Ferrer, R.; Seabra, G.; Simmerling, C. L.; Smith, W.; Swails, J.; Walker, R. C.; Wang, J.; Wolf, R. M.; Wu, X.; Kollman, P. A. AMBER 14; University of California: San Francisco, 2014.
51. Feenstra, K. A.; Hess, B.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 1999, 20 (8) 786-798
52. Lu, X. J.; Olson, W. K. Nucleic Acids Res. 2003, 31 (17) 5108-5121
53. Lavery, R.; Zakrzewska, K.; Beveridge, D.; Bishop, T. C.; Case, D. A.; Cheatham, T., 3rd; Dixit, S.; Jayaram, B.; Lankas, F.; Laughton, C.; Maddocks, J. H.; Michon, A.; Osman, R.; Orozco, M.; Perez, A.; Singh, T.; Spackova, N.; Sponer, J. Nucleic Acids Res. 2010, 38 (1) 299-313
54. Kührová, P.; Otyepka, M.; Šponer, J.; Banáš, P. J. Chem. Theory Comput. 2013, 10, 401-411
55. Florova, P.; Sklenovsky, P.; Banas, P.; Otyepka, M. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6 (11) 3569-3579
56. Wu, Z. G.; Delaglio, F.; Tjandra, N.; Zhurkin, V. B.; Bax, A. J. Biomol. NMR 2003, 26 (4) 297-315
57. Schwieters, C. D.; Clore, G. M. Biochemistry 2007, 46 (5) 1152-1166
58. Zgarbova, M.; Otyepka, M.; Sponer, J.; Hobza, P.; Jurecka, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12 (35) 10476-10493
59. Banas, P.; Mladek, A.; Otyepka, M.; Zgarbova, M.; Jurecka, P.; Svozil, D.; Lankas, F.; Sponer, J. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8 (7) 2448-2460
60. Chen, A. A.; Garcia, A. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110 (42) 16820-16825
61. Cang, X. H.; Sponer, J.; Cheatham, T. E. Nucleic Acids Res. 2011, 39 (10) 4499-4512
62. Sponer, J.; Cang, X. H.; Cheatham, T. E. Methods 2012, 57 (1) 25-39
63. Sponer, J.; Mladek, A.; Spackova, N.; Cang, X. H.; Cheatham, T. E.; Grimme, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135 (26) 9785-9796
64. Yildirim, I.; Stern, H. A.; Kennedy, S. D.; Tubbs, J. D.; Turner, D. H. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6 (5) 1520-1531
65. Burge, S.; Parkinson, G. N.; Hazel, P.; Todd, A. K.; Neidle, S. Nucleic Acids Res. 2006, 34 (19) 5402-5415
66. Karsisiotis, A. I.; O'Kane, C.; Webba da Silva, M. Methods 2013, 64 (1) 28-35
67. Clark, G. R.; Pytel, P. D.; Squire, C. J. Nucleic Acids Res. 2012, 40 (12) 5731-5738
68. Tong, X.; Lan, W.; Zhang, X.; Wu, H.; Liu, M.; Cao, C. Nucleic Acids Res. 2011, 39 (15) 6753-6763
69. Sket, P.; Virgilio, A.; Esposito, V.; Galeone, A.; Plavec, J. Nucleic Acids Res. 2012, 40 (21) 11047-11057
70. Tjandra, N.; Tate, S.; Ono, A.; Kainosho, M.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (26) 6190-6200