Surprisal metrics for quantifying perturbed conformational dynamics in Markov state models

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 12, 2014, Pages 5716-5728

  Voelz, Vincent A ^a   Elman, Brandon ^a   Razavi, Asghar M ^a   Zhou, Guangfeng ^a  

^a Temple University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84916598122     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct500827g     Document Type: Article

References (71)

1. Chodera, J. D.; Noé, F. Curr. Opin. Struct. Biol. 2014, 25, 135-144.
2. Noé, F.; Schütte, C.; Vanden-Eijnden, E.; Reich, L.; Weikl, T. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 19011-19016.
3. Zheng, W.; Gallicchio, E.; Deng, N.; Andrec, M.; Levy, R. M. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 1512-1523.
4. Voelz, V. A.; Jager, M.; Yao, S.; Chen, Y.; Zhu, L.; Waldauer, S. A.; Bowman, G. R.; Friedrichs, M.; Bakajin, O.; Lapidus, L. J.; Weiss, S.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12565-12577.
5. De Sancho, D.; Mittal, J.; Best, R. B. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 1743-1753.
6. Beauchamp, K. A.; McGibbon, R.; Lin, Y.-S.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 17807-17813.
7. Lane, T. J.; Bowman, G. R.; Beauchamp, K.; Voelz, V. A.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18413-18419.
8. Sadiq, S. K.; Noé, F.; De Fabritiis, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 20449-20454.
9. Voelz, V. A.; Bowman, G. R.; Beauchamp, K.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1526-1528.
10. 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, No. 174105.
11. Chodera, J. D.; Swope, W. C.; Pitera, J. W.; Dill, K. A. Multiscale Model. Sim. 2006, 5, 1214-1226.
12. Shirts, M.; Pande, V. S. Science 2000, 290, 1903-1904.
13. Harvey, M. J.; De Fabritiis, G. Drug Discovery Today 2012, 17, 1059-1062.
14. 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.
15. Buchete, N.-V.; Hummer, G. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6057-6069.
16. Singhal, N.; Pande, V. S. J. Chem. Phys. 2005, 123, No. 204909.
17. Hinrichs, N. S.; Pande, V. S. J. Chem. Phys. 2007, 126, No. 244101.
18. Bowman, G. R.; Ensign, D. L.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 787-794.
19. Deuflhard, P.; Weber, M. Linear Algebra Appl. 2005, 398, 161-184.
20. Chodera, J. D.; Singhal, N.; Pande, V. S.; Dill, K. A.; Swope, W. C. J. Chem. Phys. 2007, 126, No. 155101.
21. Bowman, G. R. J. Chem. Phys. 2012, 137, No. 134111.
22. Yao, Y.; Cui, R. Z.; Bowman, G. R.; Silva, D.-A.; Sun, J.; Huang, X. J. Chem. Phys. 2013, 138, No. 174106.
23. Metzner, P.; Schütte, C.; Vanden-Eijnden, E. Multiscale Model. Sim. 2009, 7, 1192-1219.
24. Long, D.; Brüschweiler, R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18999-19005.
25. Lin, Y.-S.; Pande, V. S. Biophys. J. 2012, 103, L47-L49.
26. Tribus, M. Thermostatics and thermodynamics: an introduction to energy, information and states of matter, with engineering applications ; van Nostrand: New York, 1961.
27. Cover, T. M.; Thomas, J. A. Elements of information theory; John Wiley & Sons: New York, 2012.
28. Levine, R.; Bernstein, R.; Kahana, P.; Procaccia, I.; Upchurch, E. J. Chem. Phys. 1976, 64, 796-807.
29. Bacallado, S.; Chodera, J. D.; Pande, V. J. Chem. Phys. 2009, 131, No. 045106.
30. Trendelkamp-Schroer, B.; Noé, F. J. Chem. Phys. 2013, 138, No. 164113.
31. 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.
32. Lau, K. F.; Dill, K. A. Macromoleules 1989, 22, 3986-3997.
33. Miyazawa, S.; Jernigan, R. L. J. Mol. Biol. 1996, 256, 623-644.
34. Dill, K. A.; Bromberg, S.; Yue, K.; Fiebig, K. M.; Yee, D. P.; Thomas, P. D.; Chan, H. S. Protein Sci. 1995, 4, 561-602.
35. Pronk, S.; Páll, S.; Schulz, R.; Larsson, P.; Bjelkmar, P.; Apostolov, R.; Shirts, M. R.; Smith, J. C.; Kasson, P. M.; van der Spoel, D. Bioinformatics 2013, No. btt055.
36. Duan, Y.; Wu, C.; Chowdhury, S.; Lee, M. C.; Xiong, G.; Zhang, W.; Yang, R.; Cieplak, P.; Luo, R.; Lee, T. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1999-2012.
37. Onufriev, A.; Bashford, D.; Case, D. A. Proteins: Struct., Funct. Bioinf. 2004, 55, 383-394.
38. Cho, J.-H.; Meng, W.; Sato, S.; Kim, E. Y.; Schindelin, H.; Raleigh, D. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2014, 111, 12079-12084.
39. Cho, J.-H.; Raleigh, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16492-16493.
40. Weinkam, P.; Pletneva, E. V.; Gray, H. B.; Winkler, J. R.; Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 1796-1801.
41. Marqusee, S.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 8898-8902.
42. Marqusee, S.; Robbins, V. H.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1989, 86, 5286.
43. Donald, J. E.; Kulp, D. W.; DeGrado, W. F. Proteins: Struct., Funct. Bioinf. 2011, 79, 898-915.
44. Lau, W. L.; DeGrado, W. F.; Roder, H. Biophys. J. 2010, 99, 2299-2308.
45. Blanco, F. J.; Rivas, G.; Serrano, L. Nat. Struct. Mol. Biol. 1994, 1, 584-590.
46. Munoz, V.; Thompson, P. A.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Nature 1997, 390, 196-199.
47. Dinner, A. R.; Lazaridis, T.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9068-9073.
48. Snow, C. D.; Qiu, L.; Du, D.; Gai, F.; Hagen, S. J.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 4077-4082.
49. Du, D.; Zhu, Y.; Huang, C.-Y.; Gai, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 15915-15920.
50. Du, D.; Tucker, M. J.; Gai, F. Biochemistry 2006, 45, 2668-2678.
51. Fesinmeyer, R. M.; Hudson, F. M.; Andersen, N. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7238-7243.
52. Olsen, K. A.; Fesinmeyer, R. M.; Stewart, J. M.; Andersen, N. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 15483-15487.
53. Zhou, R.; Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 12777-12782.
54. Yang, W. Y.; Pitera, J. W.; Swope, W. C.; Gruebele, M. J. Mol. Biol. 2004, 336, 241-251.
55. Lin, E.; Shell, M. S. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2062-2073.
56. Zhuang, W.; Cui, R. Z.; Silva, D.-A.; Huang, X. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 5415-5424.
57. Juraszek, J.; Bolhuis, P. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 16184-16196.
58. Best, R. B.; Mittal, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108 (27), 11087-11092.
59. Best, R. B.; Mittal, J. Proteins: Struct., Funct. Bioinf. 2011, 79, 1318-1328.
60. Cochran, A. G.; Skelton, N. J.; Starovasnik, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 5578-5583.
61. Schwantes, C. R.; Pande, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 2000-2009.
62. Perez-Hernandez, G.; Paul, F.; Giorgino, T.; De Fabritiis, G.; Noé, F. J. Chem. Phys. 2013, 139, 015102.
63. Ciani, B.; Jourdan, M.; Searle, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9038-9047.
64. Tarus, B.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16159-16168.
65. Piana, S.; Sarkar, K.; Lindorff-Larsen, K.; Guo, M.; Gruebele, M.; Shaw, D. E. J. Mol. Biol. 2011, 405, 43-48.
66. Rohl, C. A.; Strauss, C. E.; Misura, K. M.; Baker, D. Methods Enzymol. 2004, 383, 66-93.
67. Krivov, G. G.; Shapovalov, M. V.; Dunbrack, R. L. Proteins: Struct., Funct. Bioinf. 2009, 77, 778-795.
68. Razavi, A. M.; Wuest, W. M.; Voelz, V. A. J. Chem. Inf. Model. 2014, 54, 1425-1432.
69. Auer, P.; Cesa-Bianchi, N.; Fischer, P. Mach. Learn. 2002, 47, 235-256.
70. Scott, S. L. Appl. Stoch. Model. Bus. Ind. 2010, 26, 639-658.
71. Burnetas, A. N.; Katehakis, M. N. Adv. Appl. Math. 1996, 17, 122-142.