Enzyme Bioelectrochemistry in Cast Biomembrane-Like Films

Accounts of Chemical Research

Volumn 31, Issue 6, 1998, Pages 363-369

  Rusling, James F ^a,b,c,d,e  

^a UNIVERSITY OF CONNECTICUT   (United States)

^b Drexel University ^*  (United States)

^c DREXEL UNIVERSITY   (United States)

^d Wyeth Pharmaceutical Co   (United States)

^e CLARKSON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000929629     PISSN: 00014842     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ar970254y     Document Type: Article

References (70)

1. Wilson, G. S. in Biosensors; Turner, A., Karube, I., Wilson, G., Eds.; Oxford University Press: New York, 1987.
2. Kauffmann J. M.; Guilbault, G. G. Bioanalytical Applications of Enzymes. Methods in Biochemical Analysis; Wiley: New York, 1992; Vol. 36, pp 63-113.
3. Reach, G.; Wilson, G. S. Anal. Chem. 1992, 64, 381A-386A.
4. (a) Armstrong, F. A.; Hill, H. A. O.; Walton, N. I. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 407-413.
5. (b) Armstrong, F. A. Bioinorganic Chemistry, Structure and Bonding 72; Springer-Verlag: Berlin, 1990; pp 137-219.
6. (c) Armstrong, F. A.; Herring, H. A.; Hirst, J. Chem. Soc. Rev. 1997, 26, 169-179.
7. (5) Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
8. Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
9. Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
10. Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
11. Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
12. Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
13. Recent examples: (a) Lui, S. M.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11538-11549. (b) Rivera, M.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1994, 33, 2161-2170. (c) Faulkner, K. M.; Shet, M. S.; Fisher, C. W.; Estabrook, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7705-7709. (d) Hirst, J.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7434-7439. (e) Van Dyke, B. R.; Saltman, P.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 34903492. (f) Hirst, J.; Sucheta, A.; Ackrell, B. A. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5031-5038. (g) Seetharaman, R.; White, S. P.; Rivera, M. Biochemistry 1996, 35, 12455-12463.
14. Bourdillon, C.; Demaille, C.; Moiroux, J.; Saveant, J. M. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 529-535.
15. (a) Yuan, X.; Sun, S.; Hawkridge, F. M.; Chlebowski, J. F.; Taniguchi, I. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5380-5381.
16. (b) Moss, D.; Nabedryk, E.; Breton, J.; Mantele, W. Eur. J. Biochem. 1990, 187, 565-572.
17. (c) Schlereth, D. D.; Mantele, W. Biochemistry 1992, 31, 7494-7502.
18. (d) Schlereth, D. D.; Fernandez, V. M.; Mantele, W. Biochemistry 1993, 32, 9199-9208.
19. (e) Nishiyama, K.; Hawkridge, F. M. Biochem. Biophy. Res. Commun. 1994, 205, 1724-1728.
20. (f) Faulkner, K. M.; Bonaventura, C.; Crumbliss, A. L. J. Biol. Chem. 1995, 270, 13604-13612.
21. 3; see: Egodage, K. L.; de Silva, B. S.; Wilson, G. S. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 52951-5301 and references therein.
22. (a) Reed, D. E.; Hawkridge, F. M. Anal. Chem. 1987, 59, 2334-2339.
23. (b) Sun, S.-C.; Reed, D. E.; Cullison, J. K.; Rickard, L. H.; Hawkridge, F. M. Mikrochim. Acta 1988, 111, 97-104.
24. (c) Taniguchi, I.; Watanabe, K.; Tominaga, M.; Hawkridge, F. M. J. Electroanal. Chem. 1992, 333, 331-338.
25. (a) Tarlov, M. J.; Bowden, E. F. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 1847-1849.
26. (b) Song, S.; Clark, R. A.; Bowden, E. F.; Tarlov, M. J. J. Phys. Chem. 1993, 97, 65642-6572.
27. (c) Reeves, J. H. Anal. Chem. 1993, 65, 683-688.
28. (d) Nahir, T. M.; Clark, R. A.; Bowden, E. F. Anal. Chem. 1994, 66, 2595-2598.
29. (a) Collinson, M.; Bowden, E. F.; Tarlov, M. J. Langmuir 1992, 8, 1247-1250.
30. (b) Glenn, J. D. H.; Bowden, E. F. Chem. Lett. 1996, 399-400.
31. Heller, A. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 128-134.
32. Kotyk, A.; Janacek, K.; Koryta, J. Biophysical Chemistry of Membrane Function; Wiley: Chichester, U.K., 1988.
33. (14) For examples, see (a) Salamon, Z.; Tollin, G. Bioelectrochem. Bioenerg. 1992, 27, 381-391. (b) Tien, H. Ti; Salamon, Z. Bioelectrochem. Bioenerg. 1989, 22, 211-218. (c) Salamon, Z.; Hazzard, J. T.; Tollin, G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 6420-6423.
34. For examples, see (a) Salamon, Z.; Tollin, G. Bioelectrochem. Bioenerg. 1992, 27, 381-391. (b) Tien, H. Ti; Salamon, Z. Bioelectrochem. Bioenerg. 1989, 22, 211-218. (c) Salamon, Z.; Hazzard, J. T.; Tollin, G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 6420-6423.
35. For examples, see (a) Salamon, Z.; Tollin, G. Bioelectrochem. Bioenerg. 1992, 27, 381-391. (b) Tien, H. Ti; Salamon, Z. Bioelectrochem. Bioenerg. 1989, 22, 211-218. (c) Salamon, Z.; Hazzard, J. T.; Tollin, G. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 6420-6423.
36. Cullison, J. K.; Hawkridge, F. M.; Nakashima, N.; Yoshikawa, S. Langmuir 1994, 10, 877-882.
37. (a) Hamachi, I.; Honda, T.; Noda, S.; Kunitake, T. Chem. Lett. 1991, 1121-1124.
38. (b) Hamachi, I.; Noda, S.; Kunitake, T. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9625-9625.
39. Rusling, J. F.; Nassar, A.-E. F. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5, 11891-11897.
40. Nassar, A.-E. F.; Willis, W. S.; Rusling, J. F. Anal. Chem. 1995, 67, 2386-2392.
41. Sackman, E. Science 1996, 271, 43-48.
42. Fendler, J. H. Membrane Mimetic Chemistry; Wiley: New York, 1982.
43. (a) Nakashima, N.; Ando, R.; Kunitake, T. Chem. Lett. 1983, 1577-1580.
44. (b) Kunitake, T.; Shimomura, M.; Kajiyama, T.; Harada, A.; Okuyama, K.; Takayanagi, M. Thin Solid Films 1984, 121, L89-L91.
45. (c) Kunitake, T.; Tsuge. A.; Nakashima, N. Chem. Lett. 1984, 1783-1786.
46. Zhang, Z.; Rusling, J. F. Biophys. Chem. 1997, 63, 133-146.
47. Nassar, A.-E. F.; Zhang, Z.; Hu, N.; Rusling, J. F.; Kumosinski, T. F. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2224-2231.
48. (a) Schenkman, J. B., Greim, H., Eds. Cytochrome P450; Springer-Verlag: Berlin, 1993.
49. (b) Ortiz de Montellano, P. R., Ed. Cytochrome P450; Plenum: New York, 1995.
50. Zhang, Z.; Nassar, A.-E. F.; Lu, Z.; Schenkman, J. B.; Rusling, J. F. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1997, 93, 1769-1774.
51. Kazlauskaite, J.; Westlake, A. C. G.; Wong, L.-L.; Hill, H. A. O. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1996, 2189-2190.
52. Meites, L. Polarographic Techniques, 2nd ed.; Wiley: New York, 1965.
53. Guengerich, F. P.; Ballou, D. P.; Coon, M. J. J. Biol. Chem. 1975, 250, 7405-7414.
54. Nahir, T. M.; Bowden, E. F. J. Electroanal. Chem. 1996, 410, 9-13 and references therein.
55. King, B. C.; Hawkridge, F. M.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10603-10608.
56. Nassar, A.-E. F.; Narikiyo, Y.; Sagara, T.; Nakashima, N.; Rusling, J. F. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995, 91, 1775-1782.
57. Sligar, S. G.; Cinti, D. L.; Gibson, G. G.; Schenkman, J. B. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1979, 90, 925-932.
58. Lu, Z.; Huang, Q.; Rusling, J. F. J. Electroanal. Chem. 1997, 423, 59-66.
59. (a) Bianco, P.; Haladjian, J. J. Electroanal. Chem. 1994, 367, 79-84.
60. (b) Bianco, P.; Haladjian, J. Electrochim. Acta 1994, 39, 911-916.
61. (c) Hanzlik J.; Bianco, P.; Haladjian, J. J. Electroanal. Chem. 1995, 380, 287-290.
62. (d) Bianco, P.; Haladjian, J. Electroanalysis 1995, 7, 442-446.
63. (a) Tominaga M.; Yanagimoto J.; Nassar A.-E. F.; Rusling, J. F.; Nakashima, N. Chem. Lett. 1996, 523-524.
64. (b) Nassar A.-E. F.; Rusling, J. F.; Tominaga, M.; Yanagimoto, J.; Nakashima, N, J. Electroanal. Chem. 1996, 416, 183-185.
65. Sirota, E. B.; Smith, G. S.; Safinya, C. R.; Plano, R. J. Clark, N. A. Science 1988, 242, 1406-1409.
66. Chen, S. J.; Evans, D. F.; Ninham, B. W.; Mitchell, D. J.; Blum, F. D.; Pickup, S. J. Phys. Chem. 1986, 90, 842-847.
67. Nassar, A.-E. F.; Zhang, Z.; Chynwat, V.; Frank, H. A.; Rusling, J. F.; Suga, K. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11013-110137.
68. Yang, A.-S.; Honig, B. J. Mol. Biol. 1994, 237, 602-614.
69. Jennings, P. A.; Wright, P. E. Science 1993, 262, 890-895.
70. Nassar, A.-E. F.; Bobbitt, J. M.; Stuart, J. D.; Rusling, J. F. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10986-10993.