Multilevel quantum chemistry approach to the development of a database of the SAM-ligand-metal ion-protein interactions

Journal of Computational and Theoretical Nanoscience

Volumn 2, Issue 3, 2005, Pages 456-468

  Trzaskowski, Bartosz ^a   Les, Andrzej ^a   Adamowicz, Ludwik ^b   Deymier, Pierre A ^c   Guzman, Roberto ^c   Stepanian, Stepan G ^d  

^a UNIVERSITY OF WARSAW   (Poland)

^b University of Arizona   (United States)

^c University of Arizona   (United States)

^d B VERKIN INSTITUTE FOR LOW TEMPERATURE PHYSICS AND ENGINEERING   (Ukraine)

Author keywords

Biosensors; Chelator; DFT; Protein immobilization; Self assembled monolayers

Indexed keywords

AGENTS; BIOSENSORS; DATABASE SYSTEMS; GOLD; INTERFACES (MATERIALS); IONS; MONOLAYERS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; PROTEINS; SELF ASSEMBLY; SOLVENTS; STRENGTH OF MATERIALS;

CHELATOR; MULTILEVEL QUANTUM CHEMISTRY; PROTEIN IMMOBILIZATION; SELF ASSEMBLED MONOLAYERS;

QUANTUM THEORY;

EID: 84962441150     PISSN: 15461955     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jctn.2005.217     Document Type: Article

References (74)

1. S. A. Darst, H. O. Ribi, D. W. Pierce, and R. D. Kornberg, J. Mol. Biol. 203, 269 (1988).
2. R. Kornberg and S. A. Darst, Curr. Opin. Struct. Biol. 1, 642 (1991).
3. W. Frey, W. R. Schief, Jr., D. W. Pack, C.-T. Chen, A. Chilkoti, P. Stayton, V. Vogel, and F. H. Arnold, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 4937 (1996).
4. W. Frey, J. Brink, W. R. Schief, Jr., W. Chiu, and V. Vogel, Biophys. J. 74, 2674 (1998).
5. S. F. J. Le Grice and F. Gruninger-Leitch, Eur. J. Biochem. 187, 307 (1990).
6. R. Janknecht, G. de Martynoff, J. Lou, R. A. Hipskind, A. Nordheim, and H. G. Stunnenberg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 8972 (1991).
7. C. R. Ill, V. M. Keivens, J. E. Hale, K. K. Nakamura, R. A. Jue, S. Cheng, E. D. Melcher, B. Drake, and M. C. Smith, Biophys. J. 64, 919 (1993).
8. A. Cricenti, S. Selci, A. C. Felici, R. Generosi, E. Gori, W. Djaezenko, and G. Charotti, Science 245, 1226 (1989).
9. X. Zhuang, L. E. Bartley, H. P. Babock, R. Russell, T. Ha, D. Herschlag, and S. Chu, Science 288, 2048 (2000).
10. J. Li and W. J. Kao, Biomacromolecules 4, 1055 (2003).
11. M. A. Reed, C. Zhou, C. J. Muller, T. P. Burgin, and J. M. Tour, Science 278, 252 (1997).
12. J. Chen, M. A. Reed, A. M. Rawlett, and J. M. Tour, Science 286, 1550 (1999).
13. Z. J. Donhauser, B. A. Mantooth, K. F. Kelly, L. A. Bumm J. D. Monnell, J. J. Stapleton, D. W. Price, Jr., A. M. Rawlett, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 292, 2303 (2001).
14. C. D. Bain, E. B. Troughton, Y.-T. Tao, J. Evall, G. M. Whitesides, and R. G. Nuzzo, J. Am. Chem. Soc. 111, 321 (1989).
15. M. Buck, F. Eisert, J. Fischer, M. Grunze, and F. Trager, Appl. Phys. A53, 552 (1991).
16. H. A. Biebuyck, C. D. Bain, and G. M. Whitesides, Langmuir 10, 1825 (1994).
17. A. Ulman, Chem. Rev. 96, 1533 (1996).
18. G. E. Poirier, Chem. Rev. 97, 1117 (1997).
19. H. Sellers, A. Ulman, Y. Shnidman, and J. E. Eilers, J. Am. Chem. Soc. 115, 9389 (1993).
20. H. Gronbeck, A. Curioni, and W. Andreoni, J. Am. Chem. Soc. 122, 3839 (2000).
21. D. Kruger, H. Fuchs, R. Rousseau, D. Marx, and M. Parrinello, J. Chem. Phys. 115, 4776 (2001).
22. S. Jang, Mol. Phys. 100, 2261 (2002).
23. D. Fischer, A. Curioni, and W. Andreoni, Langmuir 19, 3567 (2003).
24. H. Basch and M. A. Ratner, J. Chem. Phys. 119, 11926 (2003).
25. C. Majumder, H. Mizuseki, and Y. Kawazoe, J. Chem. Phys. 118, 9809 (2003).
26. D. R. Shnek, D. W. Pack, D. Y. Sasaki, and F. H. Arnold, Langmuir 10, 2382 (1994).
27. D. Vancan, E. A. Miranda, and S. M. A. Bueno, Process Biochem. 37, 573 (2002).
28. B. Loddenkotter, B. Kammerer, K. Fischer, and U. Flugge, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 2155 (1993).
29. Ng. Kingman, D. W. Pack, D. Y. Sasaki, and F. H. Arnold, Langmuir 11, 4048 (1995).
30. J. Maly, C. Di Meo, M. De Francesco, A. Masci, J. Masojidek, M. Sugiura, A. Volpe, and R. Pilloton, Bioelectrochemistry 63, 271 (2004).
31. J. Porath, J. Carlsson, I. Olsson, and G. Belfrage, Nature 258, 598 (1975).
32. P. C. Jain and E. C. Lingafelter, J. Am. Chem. Soc. 89, 724 (1967).
33. A. D. Gupta and F. S. Richardson, Inorg. Chem. 20, 2616 (1981).
34. I. Garcia, M. Solache-Rios, P. Bosch, and S. Bulbulian, Langmuir 12, 4474 (1996).
35. R. E. DeSimone, T. Ontko, L. Wardman, and E. L. Blinn, Inorg. Chem. 14, 1313 (1975).
36. R. J. Sundberg and B. B. Martin, Chem. Rev. 74, 471 (1974).
37. E. J. Laskowski and D. N. Hendrickson, Inorg. Chem. 17, 457 (1978).
38. E. Sinn, G. Sim, E. V. Dose, M. F. Tweedle, and L. J. Wilson. J. Am. Chem. Soc. 100, 3375 (1978).
39. R. E. Bluhm, R. G. Bobbitt, L. W. Welch, A. J. Wood, J. F. Bonfiglio, C. Sarzen, A. J. Heath, and R. A. Branch, Hum. Exp. Toxicol. 11, 201 (1992).
40. M. A. Bennett, C. Chiraratvatana, G. B. Robertson, and U. Tooptakong, Organometallics 7, 1403 (1988).
41. N. C. Mosch-Zanetti, S. Kopke, R. Herbst-Irmer, and M. Hewitt, Inorg. Chem. 41, 3513 (2002).
42. P. Starynowicz, Polyhedron 22, 2761 (2003).
43. Q.-D. Liu, S. Gao, J.-R. Li, B.-Q. Ma, Q.-Z. Zhou, and K.-B. Yu, Polyhedron 21, 1097 (2002).
44. M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, G. T. Babcock, and M. J. Wikstrom, Inorg. Biochem. 80, 261 (2000).
45. M. F. Chaplin, Biophys. Chem. 83, 211 (2000).
46. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).
47. C. Lee, W. Yang, and R. G. Parr, Phys. Rev. B 37, 785 (1988).
48. A. Schafer, H. Horn, and R. Ahlrichs, J. Chem. Phys. 97, 2571 (1992).
49. T. H. Dunning, Jr. and P. J. Hay, in Methods of Electronic Structure, Theory edited by H. F. Schaefer III, Plenum Press (1977), Vol. 3. p. 1.
50. P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 270 (1985).
51. J. J. P. Stewart, J. Comp. Chem. 10, 209 (1989).
52. S. Miertus, E. Scrocco, and J. Tomasi, Chem. Phys. 55, 117 (1981).
53. S. Miertus and J. Tomasi, Chem. Phys. 65, 239 (1982).
54. F. Maseras and K. Morokuma, J. Comp. Chem. 16, 1170 (1995).
55. A. K. Rappé, C. J. Casewit, K. S. Colwell, W. A. Goddard III, and W. M. Skiff, J. Am. Chem. Soc. 114, 10024 (1992).
56. S. B. Boys and F. Bernardi, Mol. Phys. 19, 553 (1970).
57. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, and J. A. Pople, Gaussian 03, Revision B.05, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA (2003).
58. M. Tsen and L. Sun, Anal. Chim. Acta 307, 333 (1995).
59. J. Li, G. Cheng, and S. Dong, J. Electroanal. Chem. 416, 97 (1996).
60. M. H. Schoenfisch and J. E. Pemberton, Langmuir 15, 509 (1999).
61. V. Kertesz, N. A. Whittemore, G. B. Inamati, M. Manoharan, P. D. Cook, D. C. Baker, and J. Q. Chambers, Electroanalysis 12, 889 (2000).
62. A. Kudelski, Langmuir 19, 3805 (2003).
63. L. A. Curtis, K. Raghavachari, G. W. Trucks, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 94, 7221 (1991).
64. R. J. Everson and H. E. Parker, Bioinorg. Chem. 4, 15 (1974).
65. J. Porath and B. Olin, Biochemistry 22, 1621 (1983).
66. N. Ramadan and J. Porath, J. Chromatogr. 321, 93 (1985).
67. E. S. Hemdan, Y. J. Zhao, E. Sulkowski, and J. Porath, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 1811 (1989).
68. J. Porath, Protein Expression Purif. 3, 263 (1992).
69. E. Sulkowski, Trends Biotechnol. 3, 1 (1985).
70. E. Sulkowski, Bioessays 10, 170 (1989).
71. E. Sulkowski, J. Mol. Recognit. 9, 389 (1996).
72. E. Sulkowski, J. Mol. Recognit. 9, 494 (1996).
73. V. Gaberc-Porekar and V. Menart, J. Biochem. Biophys. Methods 49, 335 (2001).
74. A. Podder, J. K. Dattagupta, N. N. Saha, and W. Saenger, Acta Cryst. B35, 53 (1979).