Determination of the potentials of mean force for rotation about Cα-Cα virtual bonds in polypeptides from the ab initio energy surfaces of terminally blocked glycine, alanine, and proline

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 107, Issue 40, 2003, Pages 8035-8046

  Oldziej, Stanislaw ^a,b   Kozlwska, Urszula ^a,b   Liwo, Adam ^a,b,c   Scheraga, Harold A ^b  

^a UNIVERSITY OF GDA SK   (Poland)

^b Department of Obstetrics Gynecology   (United States)

^c GDANSK UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Poland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; CHEMICAL BONDS; FOURIER TRANSFORMS; NUMERICAL METHODS; PROTEINS; SURFACES;

ALANINE; DIABATIC ENERGY SURFACES; GLYCINE; MOLLER-PLESSET THEORY; PROLINE; VIRTUAL BONDS;

POLYPEPTIDES;

EID: 84962446557     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0223410     Document Type: Article

References (70)

1. Némethy, G.; Scheraga, H. A. Q. Rev. Biophys. 1977, 10, 239.
2. Zimmerman, S. S.; Pottle, M. S.; Némethy, G.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1977, 10, 1.
3. Dill, K. A. Biochemistry 1990, 29, 7133.
4. Ramanchandran, G. N.; Ramakrishnan C.; Sasisekharan, V. J. Mol. Biol. 1963, 7, 95.
5. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
6. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Case, D. A.; Singh, U. C.; Ghio, C.; Alagona, G.; Profeta, S.; Weiner, P. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 765.
7. Roterman, I. K.; Gibson, K. D.; Sheraga, H. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1989, 7, 391.
8. Roterman, I. K.; Lambert, M. H.; Gibson, K. D.; Scheraga, H. A. J. Biomol. Struct. Dyn. 1989, 7, 421.
9. Schäfer, L.; Van Alsenoy, C.; Scarsdale, J. N. J. Chem. Phys. 1982, 76, 1439.
10. Scarsdale, J. N.; van Alsenoy, C.; Klimkowski, V. J.; Schäfer, L.; Momany, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3438.
11. Böhm, H.-J.; Brode, S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7192.
12. Gould, I. R.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1992, 96, 9255.
13. McAllister, M. A.; Perczel, A.; Császár, P.; Viviani, W.; Rivail, J. L.; Csizmadia, I. G. J. Mol. Struct. THEOCHEM 1993, 107, 161.
14. Viviani, W.; Rivail, J. L.; Perczel, A.; Csizmadia, I. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8321.
15. Gould, I. R.; Cornell, W. D.; Hillier, I. H. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9250.
16. Kang, Y. K. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11589.
17. Beachy, M. D.; Chasman, D.; Murphy, R. B.; Halgren, T. A.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5908.
18. Cornell, W. D.; Gould, I. R.; Kollman, P. A. J. Mol. Struct. THEOCHEM 1997, 392, 101.
19. Kaschner, R.; Hohl, D. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5111.
20. Rodríguez, A. M.; Baldoni, H. A.; Suvire, F.; Vázquez, R. N.; Zamarbide, G.; Enriz, R. D.; Farkas, Ö.; Perczel, A.; McAllister, M. A.; Torday, L. L.; Papp, J. G.; Csizmadia, I. G.; J. Mol. Struct. THEOCHEM 1998, 455, 275.
21. Philipp, D. M.; Friesner, R. A. J. Comput. Chem. 1999, 20, 1468.
22. Jhon, J. S.; Kang, Y. K. J. Phys. Chem. A 2002, 103, 5436.
23. Hudáky, I.; Baldoni, H. A.; Perczel, A. J. Mol. Struct. THEOCHEM 2002, 582, 233.
24. Perczel, A.; Hudáky, P.; Csizmadia, I. G. J. Mol. Struct. THEOCHEM 2000, 500, 59.
25. Yu, C.-H.; Norman, M. A.; Schäfer, L.; Ramek, M.; Peeters, A.; van Alsenoy, C. J. Mol. Struct. 2001, 567-568, 361.
26. Iwaoka, M.; Okada, M.; Tomoda, S. J. Mol. Struct. THEOCHEM 2002, 586, 111.
27. Vargas, R.; Garza, J.; Hay, B. P.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 3213
28. Stewart. J. J. P. J. Comput.-Aided Mol. Design 1990, 4, 1.
29. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 230.
30. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Cheatham, T. E., III; DeBolt, S.; Ferguson, D.; Seibel, G.; Kollman, P. A. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1.
31. Némethy, G.; Gibson, K. D.; Palmer, K. A.; Yoon, C. N.; Paterlini, G.; Zagari, A.; Rumsey, S.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1992, 96, 6472.
32. Miertús, S.; Scrocco, E.; Tomasi, J. Chem. Phys. 1981, 55, 117.
33. Foresman, J. B.; Keith, T. A.; Wiberg, K. B.; Snoonian, J.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16098.
34. Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 104, 59.
35. Crippen, G. M.; Viswanadhan, V. N. Int. J. Pept. Protein Res. 1984, 24, 279.
36. Crippen, G. M.; Snow, M. E. Biopolymers 1990, 29, 1479.
37. Kolinski, A.; Skolnick, J. J. Chem. Phys. 1992, 97, 9412.
38. Kolinski, A.; Godzik, A.; Skolnick, J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7420.
39. Skolnick, J.; Kolinski, A.; Brooks, C. L. III; Godzik, A.; Rey, A. Curr. Biol. 1993, 3, 414.
40. Liwo, A.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. Protein Sci. 1993, 2, 1715.
41. Kolinski, A.; Skolnick, J. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1994, 18, 338.
42. Kolinski, A.; Milik, M.; Rycombel, J.; Skolnick, J. J. Chem. Phys. 1995, 103, 4312.
43. Crippen, G. M. J. Mol. Biol. 1996, 260, 467.
44. Skolnick, J.; Kolinski, A.; Ortiz, A. R. J. Mol Biol. 1997, 265, 217.
45. Liwo, A.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rachovsky, S.; Ołdziej, S.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1997, 18, 874.
46. Liwo, A.; Czaplewski, C.; Pillardy, J.; Scheraga, H. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 2323.
47. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F. Jr.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535.
48. Liwo, A.; Oldziej, S.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1997, 18, 849.
49. Liwo, A.; Kaźmierkiewicz, R.; Czaplewski, C.; Groth, M.; Oldziej, S.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Pincus, M. R.; Scheraga, H. A. J. Comput. Chem. 1998, 19, 259.
50. Liwo, A.; Pillardy, J.; Kaźmierkiewicz, R.; Wawak, R. J.; Groth, M.; Czaplewski, C.; Oldziej, S.; Scheraga, H. A. Theor. Chem. Acc. 1999, 101, 16.
51. Liwo, A.; Lee, J.; Ripoll, D. R.; Pillardy, J.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 5482.
52. Lee, J.; Liwo, A.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 2025.
53. Orengo, C. A.; Bray, J. E.; Hubbard, T.; Lo Conte, L.; Sillitoe, I.; Proteins: Struct., Funct., Genet. 1999, 3, 149.
54. Pillardy, J.; Czaplewski, C.; Liwo, A.; Lee, J.; Ripoll, D. R.; Kaźmierkiewicz, R.; Ołdziej, S.; Wedemeyer, W. J.; Gibson, K. D.; Arnautova, Y. A.; Saunders, J.; Ye, Y.-J.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 2329.
55. Liwo, A.; Pillardy, J.; Czaplewski, C.; Lee, J.; Ripoll, D. R.; Groth, M.; Rodziewicz-Motowidło, S.; Kaźmierkiewicz, R.; Wawak, R. J.; Ołdziej, S.; Scheraga, H. A. "UNRES-a UNRES force field for energy-based prediction of protein structure-origin and significance of multibody terms", In RECOMB 2000, Proceedings of the Fourth Annual International Conference on Computational Molecular Biology. Shamir, R., Miyano, S., Istrail, S., Pevzner, P. and Waterman, M., Eds., ACM: New York, 2000; pp 193-200.
56. Kubo, R.; J. Phys. Soc. Jpn. 1962, 17, 1100.
57. Lee, J.; Ripoll, D. R.; Czaplewski, C.; Pillardy, J.; Wedemeyer, W. J.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7291.
58. Pillardy, J.; Czaplewski, C.; Liwo, A.; Wedemeyer, W. J.; Lee, J.; Ripoll, D. R.; Arłukowicz, P.; Ołukowicz, P.; Ołdziej, S.; Arnautova, Y. A.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7299.
59. Liwo, A.; Arłukowicz, P.; Szaplewski, C.; Ołdziej, S.; Pillardy, J.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 1937.
60. Nishikawa, K.; Momany, F. A.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1974, 7, 797.
61. Liwo, A.; Pincus, M. R.; Wawak, R. J.; Rackovsky, S.; Scheraga, H. A. Protein Sci. 1993, 2, 1697.
62. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. Jr. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347
63. Gay, D. M. ACM Trans. Math. Software 1983, 9, 503.
64. Ooi, T.; Scott, R. A.; Vanderkooi, G.; Scheraga, H. A. J. Chem. Phys. 1967, 46, 4410.
65. Yan, J. F.; Vanderkooi, G.; Scheraga, H. A. J. Phys. Chem. 1968, 49, 2713.
66. Alter, J. E.; Taylor, G. T.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1972, 5, 739.
67. Maxfield, F. R.; Alter, J. E.; Taylor, G. T.; Scheraga, H. A. Macromolecules 1975, 8, 479.
68. Scheraga, H. A. Pure Appl. Chem. 1978, 50, 315.
69. Poland, D.; Scheraga, H. A. Theory of Helix-Coil Transitions in Biopolymers, Academic Press: New York, 1970.
70. DeWitte, R. S.; Shakhnovich, E. I. Protein Sci. 1994, 3, 1570.