Constant-pH MD Simulations of DMPA/DMPC Lipid Bilayers

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 11, Issue 12, 2015, Pages 5973-5979

  Santos, Hugo A F ^a   Vila Viçosa, Diogo ^a   Teixeira, Vitor H ^a   Baptista, António M ^b   Machuqueiro, Miguel ^a  

^a UNIVERSITY OF LISBON   (Portugal)

^b INSTITUTO DE TECNOLOGIA QUÍMICA E BIOLÓGICA   (Portugal)

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ANILINE DERIVATIVE; DIMYRISTOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE; ION; LIPID BILAYER; N,N-DIMETHYL-4-ANISIDINE; PHOSPHATIDIC ACID;

CHEMISTRY; LIPID BILAYER; MOLECULAR DYNAMICS; PH; THERMODYNAMICS;

ANILINE COMPOUNDS; DIMYRISTOYLPHOSPHATIDYLCHOLINE; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; IONS; LIPID BILAYERS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; PHOSPHATIDIC ACIDS; THERMODYNAMICS;

EID: 84949633293     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.jctc.5b00956     Document Type: Article

References (72)

1. Busa, W. B. Annu. Rev. Physiol. 1986, 48, 389-402 10.1146/annurev.ph.48.030186.002133
2. Kates, M.; Syz, J.-Y.; Gosser, D.; Haines, T. H. Lipids 1993, 28, 877-882 10.1007/BF02537494
3. Kurkdjian, A.; Guern, J. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1989, 40, 271-303 10.1146/annurev.pp.40.060189.001415
4. Madshus, I. H. Biochem. J. 1988, 250, 1-8 10.1042/bj2500001
5. Zhou, Y.; Raphael, R. Biophys. J. 2007, 92, 2451-2462 10.1529/biophysj.106.096362
6. Loewen, C.; Gaspar, M.; Jesch, S.; Delon, C.; Ktistakis, N.; Henry, S.; Levine, T. Science 2004, 304, 1644-1647 10.1126/science.1096083
7. Loew, S.; Kooijman, E. E.; May, S. Chem. Phys. Lipids 2013, 169, 9-18 10.1016/j.chemphyslip.2013.01.008
8. Wang, X.; Devaiah, S. P.; Zhang, W.; R, W. Prog. Lipid Res. 2006, 45, 250-278 10.1016/j.plipres.2006.01.005
9. Young, B. P.; Shin, J. J. H.; Orij, R.; Chao, J. T.; Li, S. C.; Guan, X. L.; Khong, A.; Jan, E.; Wenk, M. R.; Prinz, W. A.; Smits, G. J.; Loewen, C. J. R. Science 2010, 329, 1085-1088 10.1126/science.1191026
10. Shin, J. J. H.; Loewen, C. J. R. BMC Biol. 2011, 9, 85 10.1186/1741-7007-9-85
11. Orij, R.; Brul, S.; Smits, G. J. Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj. 2011, 1810, 933-944 10.1016/j.bbagen.2011.03.011
12. Vila-Viçosa, D.; Teixeira, V. H.; Santos, H. A. F.; Baptista, A. M.; Machuqueiro, M. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 5483-5492 10.1021/ct500680q
13. Baptista, A. M.; Teixeira, V. H.; Soares, C. M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4184-4200 10.1063/1.1497164
14. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2927-2933 10.1021/jp056456q
15. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Biophys. J. 2007, 92, 1836-1845 10.1529/biophysj.106.092445
16. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2008, 72, 289-298 10.1002/prot.21923
17. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12586-12594 10.1021/ja808463e
18. Campos, S. R. R.; Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 12692-12700 10.1021/jp104753t
19. Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2011, 79, 3437-3447 10.1002/prot.23115
20. Vila-Viçosa, D.; Campos, S. R. R.; Baptista, A. M.; Machuqueiro, M. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 8812-8821 10.1021/jp3034837
21. Vila-ViÇosa, D.; Teixeira, V. H.; Santos, H. A. F.; Machuqueiro, M. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 7507-7517 10.1021/jp401066v
22. Henriques, J.; Costa, P. J.; Calhorda, M. J.; Machuqueiro, M. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 70-82 10.1021/jp3082134
23. Carvalheda, C. A.; Campos, S. R.; Machuqueiro, M.; Baptista, A. M. J. Chem. Inf. Model. 2013, 53, 2979-2989 10.1021/ci400479c
24. Vila-ViÇosa, D.; Francesconi, O.; Machuqueiro, M. Beilstein J. Org. Chem. 2014, 10, 1513-1523 10.3762/bjoc.10.156
25. Vila-Viçosa, D.; Teixeira, V. H.; Baptista, A. M.; Machuqueiro, M. J. Chem. Theory Comput. 2015, 11, 2367-2376 10.1021/acs.jctc.5b00095
26. Teixeira, V. H.; Vila-Viçosa, D.; Baptista, A. M.; Machuqueiro, M. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 2176-2184 10.1021/ct5000082
27. Torrie, G. M.; Valleau, J. P. Chem. Phys. Lett. 1979, 65, 343-346 10.1016/0009-2614(79)87078-5
28. Jönsson, B.; Wennerstroem, H.; Halle, B. J. Phys. Chem. 1980, 84, 2179-2185 10.1021/j100454a014
29. Lakhdar-Ghazal, F.; Tichadou, J.-L.; Tocanne, J.-F. Eur. J. Biochem. 1983, 134, 531-537 10.1111/j.1432-1033.1983.tb07599.x
30. Guldbrand, L.; Jönsson, B.; Wennerström, H.; Linse, P. J. Chem. Phys. 1984, 80, 2221-2228 10.1063/1.446912
31. Andelman, D. Handb. Biol. Phys. 1995, 1, 603-642 10.1016/S1383-8121(06)80005-9
32. Peitzsch, R.; Eisenberg, M.; Sharp, K.; McLaughlin, S. Biophys. J. 1995, 68, 729-738 10.1016/S0006-3495(95)80253-5
33. Smart, J.; McCammon, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2283-2284 10.1021/ja953878c
34. Mengistu, D. H.; Kooijman, E. E.; May, S. Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2011, 1808, 1985-1992 10.1016/j.bbamem.2011.03.001
35. Israelachvili, J. N. Intermolecular and surface forces, revised 3rd ed.; Academic Press: 2011; pp 291-340.
36. Garidel, P.; Johann, C.; Blume, A. Biophys. J. 1997, 72, 2196-2210 10.1016/S0006-3495(97)78863-5
37. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1656-1676 10.1002/jcc.20090
38. Hermans, J.; Berendsen, H. J. C.; van Gunsteren, W. F.; Postma, J. P. M. Biopolymers 1984, 23, 1513-1518 10.1002/bip.360230807
39. Bussi, G.; Donadio, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 014101 10.1063/1.2408420
40. van der Ploeg, P.; Berendsen, H. J. C. J. Chem. Phys. 1982, 76, 3271-3275 10.1063/1.443321
41. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690 10.1063/1.448118
42. Hess, B. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 116-122 10.1021/ct700200b
43. Tironi, I. G.; Sperb, R.; Smith, P. E.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Phys. 1995, 102, 5451-5459 10.1063/1.469273
44. Smith, P.; van Gunsteren, W. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3169-3174 10.1063/1.466407
45. Rocchia, W.; Sridharan, S.; Nicholls, A.; Alexov, E.; Chiabrera, A.; Honig, B. J. Comput. Chem. 2002, 23, 128-137 10.1002/jcc.1161
46. Li, L.; Li, C.; Sarkar, S.; Zhang, J.; Witham, S.; Zhang, Z.; Wang, L.; Smith, N.; Petukh, M.; Alexov, E. BMC Biophys. 2012, 5, 9 10.1186/2046-1682-5-9
47. Schmid, N.; Eichenberger, A.; Choutko, A.; Riniker, S.; Winger, M.; Mark, A.; van Gunsteren, W. Eur. Biophys. J. 2011, 40, 843-856 10.1007/s00249-011-0700-9
48. Gilson, M.; Sharp, K.; Honig, B. J. Comput. Chem. 1988, 9, 327-335 10.1002/jcc.540090407
49. Kumler, W.; Eiler, J. J. Am. Chem. Soc. 1943, 65, 2355-2361 10.1021/ja01252a028
50. Baptista, A. M.; Soares, C. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 293-309 10.1021/jp002763e
51. van der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701-1718 10.1002/jcc.20291
52. Hess, B.; Kutzner, C.; Van Der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447 10.1021/ct700301q
53. Allen, M.; Tildesley, D. Computer Simulation of Liquids; Oxford University Press: USA, 1987.
54. Nagle, J. F.; Wilkinson, D. A. Biophys. J. 1978, 23, 159-175 10.1016/S0006-3495(78)85441-1
55. Janiak, M.; Small, D.; Shipley, G. J. Biol. Chem. 1979, 254, 6068-6078
56. Lis, L.; McAlister, M.; Fuller, N.; Rand, R.; Parsegian, V. Biophys. J. 1982, 37, 657
57. Lewis, B. A.; Engelman, D. M. J. Mol. Biol. 1983, 166, 211-217 10.1016/S0022-2836(83)80007-2
58. Rand, R.; Parsegian, V. Biochim. Biophys. Acta, Rev. Biomembr. 1989, 988, 351-376 10.1016/0304-4157(89)90010-5
59. Koenig, B.; Strey, H.; Gawrisch, K. Biophys. J. 1997, 73, 1954-1966 10.1016/S0006-3495(97)78226-2
60. Petrache, H.; Tristram-Nagle, S.; Nagle, J. Chem. Phys. Lipids 1998, 95, 83-94 10.1016/S0009-3084(98)00068-1
61. Nagle, J. F.; Tristram-Nagle, S. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 474-480 10.1016/S0959-440X(00)00117-2
62. Nagle, J.; Tristram-Nagle, S. Biochim. Biophys. Acta, Rev. Biomembr. 2000, 1469, 159-195 10.1016/S0304-4157(00)00016-2
63. Kučerka, N.; Liu, Y.; Chu, N.; Petrache, H.; Tristram-Nagle, S.; Nagle, J. Biophys. J. 2005, 88, 2626-2637 10.1529/biophysj.104.056606
64. Kučerka, N.; Nieh, M.-P.; Katsaras, J. Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2011, 1808, 2761-2771 10.1016/j.bbamem.2011.07.022
65. Petrache, H.; Dodd, S.; Brown, M. Biophys. J. 2000, 79, 3172 10.1016/S0006-3495(00)76551-9
66. Rubenstein, J.; Smith, B. A.; McConnell, H. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1979, 76, 15-18 10.1073/pnas.76.1.15
67. Alecio, M.; Golan, D.; Veatch, W.; Rando, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1982, 79, 5171-5174 10.1073/pnas.79.17.5171
68. Vaz, W.; Clegg, R.; Hallmann, D. Biochemistry 1985, 24, 781-786 10.1021/bi00324a037
69. Almeida, P.; Vaz, W. Lateral diffusion in membranes; Elsevier: 1995; Vol. 1, pp 305-357.
70. Hinderliter, A. K.; Huang, J.; Feigenson, G. W. Biophys. J. 1994, 67, 1906 10.1016/S0006-3495(94)80673-3
71. Dias, R. P.; Li, L.; Soares, T. A.; Alexov, E. J. Comput. Chem. 2014, 35, 1418-1429 10.1002/jcc.23632
72. Kwolek, U.; Kulig, W.; Wydro, P.; Nowakowska, M.; Róg, T.; Kepczynski, M. J. Phys. Chem. B 2015, 119, 10042-10051 10.1021/acs.jpcb.5b03604