Copper in biological systems. A report from the 7th Manziana Conference, held at Santa Severa, September 11-15, 1995

Journal of Inorganic Biochemistry

Volumn 64, Issue 2, 1996, Pages 79-100

  Beinert, Helmut ^a   Mondovi, Bruno ^b  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN   (United States)

^b SAPIENZA UNIVERSITY OF ROME   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COPPER; COPPER COMPLEX; COPPER ZINC SUPEROXIDE DISMUTASE; NITROUS OXIDE REDUCTASE; OXYGEN;

BIOLOGY; CHEMICAL STRUCTURE; CONFERENCE PAPER; COPPER METABOLISM; ELECTRON TRANSPORT; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR MODEL; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE IMAGING; STRUCTURE ANALYSIS;

EID: 0030296105     PISSN: 01620134     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/0162-0134(96)00083-9     Document Type: Conference Paper

References (139)

1. 1. H. Beinert, J. Inorg. Biochem. 44, 173 (1991).
2. 2. T. Tsukihara, H. Aoyama, E. Yamashita, T. Tomizaki, H. Yamaguchi, K. Shinzawa-Itoh, R. Nakashima, R. Yaono, and S. Yoshikawa, Science 269, 1069 (1995).
3. 3. S. Iwata, C. Ostermeier, B. Ludwig, and H. Michel, Nature 376, 660 (1995).
4. 4. M. Wilmanns, P. Lappalainen, M. Kelly, E. Sauer-Eriksson, and M. Saraste, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 11955 (1995).
5. 5. W. E. Antholine, D. H. W. Kastrau, G. C. M. Steffens, G. Buse, W. G. Zumft, and P. M. H. Kroneck, Eur. J. Biochem. 209, 875 (1992).
6. 6. G. C. M. Steffens, T. Soulimane, G. Wolff, and G. Buse, Eur. J. Biochem. 213, 1149 (1993).
7. 7. P. Lappalainen, R. Aasa, B. G. Malmström, and M. Saraste, J. Biol. Chem. 268, 26416 (1993).
8. 8. S. Larsson, B. Källebring, P. Wittung, and B. G. Malmström, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 7167 (1995).
9. 9. J. A. Farrar, P. Lappalainen, W. G. Zumft, M. Saraste, and A. J. Thomson, Eur. J. Biochem. 232, 294 (1995).
10. 10. N. J. Blackburn, M. E. Barr, W. H. Woodruff, J. van der Oost, and S. DeVries, Biochemistry 33, 10401 (1994).
11. 11. P. Brzezinski, M. Sundahl, P. Ädelroth, M. T. Wilson, B. El-Agez, P. Wittung, and B. G. Malmström, Biophys. Chem. 54, 191 (1995).
12. 12. W. G. Zumft and P. M. H. Kroneck, Adv. Inorg. Biochem. 11, 193 (1995).
13. 13. W. G. Zumft, C. Braun, and H. Cuypers, Eur. J. Biochem. 219, 481 (1994).
14. 14. S. Pfenninger, W. E. Antholine, M. E. Barr, J. S. Hyde, P. M. H. Kroneck, and W. G. Zumft, Biophys. J. 69, 2761 (1995).
15. 15. P. M. H. Kroneck, W. E. Antholine, J. Riester, and W. G. Zumft, FEBS Lett. 242, 70 (1988).
16. 16. P. M. H. Kroneck, W. E. Antholine, D. H. W. Kastrau, G. Buse, G. C. M. Steffens, and W. G. Zumft, FEBS Lett. 268, 274 (1990).
17. 17. R. A. Scott, Structure 3, 901 (1995).
18. 18. R. Gennis and S. Ferguson-Miller, Science 269, 1063 (1995).
19. 19. R. J. P. Williams, Nature 376, 643 (1995).
20. 20. H. Beinert, Chemistry and Biology 2, 781 (1995).
21. 21. B. E. Ramirez, B. G. Malmström, J. R. Winkler, and H. B. Gray, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 11949 (1995).
22. 22. A. Messerschmidt, R. Ladenstein, R. Huber, M. Bolognesi, L. Avigliano, R. Petruzzelli, A. Rossi, and A. Finazzi-Agrò, J. Mol. Biol. 224, 179 (1992).
23. 23. M. D. Allendorf, D. J. Spira, and E. I. Solomon, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 3063 (1985).
24. 24. E. T. Adman, Adv. Prot. Chem. 42, 145 (1991).
25. 25. C. von Wachenfeldt, S. de Vries, and J. van der Oost, FEBS Lett. 340, 109 (1994).
26. 26. C. E. Slutter, D. Sanders, P. Wittung, B. G. Malmström, R. Aasa, J. H. Richards, H. B. Gray, and J. A. Fee, Biochemistry 35, 3387 (1996).
27. 27. J. A. Fee, D. Sanders, C. E. Slutter, P. E. Doan, R. Aasa, M. Karpefors, and T. Vänngård, Biochem. Biophys. Res. Commun. 212, 77 (1995).
28. 28. C. E. Slutter, R. Langen, D. Sanders, S. M. Lawrence, P. Wittung, A. J. Di Bilio, M. G. Hill, J. A. Fee, J. H. Richards, J. R. Winkler, and B. G. Malmström, Inorg. Chim. Acta, in press (1996).
29. 29. R. P. Houser, J. A. Halfen, V. G. Young, Jr., N. J. Blackburn, and W. B. Tolman, J. Amer. Chem. Soc. 117, 10745 (1995).
30. 30. V. Zickermann, M. Verkhovsky, J. Morgan, M. Wikström, S. Anemüller, E. Bill, G. C. M. Steffens, and B. Ludwig, Eur. J. Biochem. 234, 686 (1995).
31. 31. F. Malatesta, G. Antonini, P. Sarti, and M. Brunori, Biophys. Chem. 54, 1 (1995).
32. 32. A. Battistoni and G. Rotilio, FEBS Lett. 374, 199 (1995).
33. 33. L. Banci, P. Carloni, and P. L. Orioli, Proteins 18, 216 (1994).
34. 34. E. D. Getzoff, D. E. Cabelli, C. L. Fisher, H. E. Parge, M. S. Viezzoli, L. Banci, and R. A. Hallewell, Nature 358, 347 (1992).
35. 35. E. D. Getzoff, D. E. Cabelli, M. S. Viezzoli, L. Banci, and R. A. Hallewell, J. Inorg. Biochem. 50, 89 (1993).
36. 36. L. Banci, P. Carloni, G. La Penna, and P. L. Orioli, J. Amer. Chem. Soc. 114, 6994 (1992).
37. 37. L. Banci, I. Bertini, B. Bruni, P. Carloni, C. Luchinat, S. Mangani, P. L. Orioli, M. Piccioli, W. Rypniewski, and K. S. Wilson, Biochem. Biophys. Res. Commun. 202, 1088 (1994).
38. 38. H. A. Azab, L. Banci, M. Borsari, C. Luchinat, M. Sola, and M. S. Viezzoli, Inorg. Chem. 31, 4649 (1992).
39. 39. L. Banci, I. Bertini, M. Borsari, M. S. Viezzoli, and R. A. Hallewell, Eur. J. Biochem. 232, 220 (1995).
40. 40. J. Müller, K. Felix, C. Maichle, E. Lengfelder, J. Strähle, and U. Weser, Inorg. Chim. Acta 233, 11 (1995).
41. 41. L. Rydén, in Copper Proteins and Copper Enzymes, R. Lontie, Ed., CRC Press, Boca Raton, FL, 1984, pp. 183-214.
42. 42. J. M. Guss, E. A. Merritt, R. P. Phizackerley, B. Hedman, M. Murata, K. O. Hodgson, and H. C. Freeman, Science 241, 806 (1988).
43. 43. B. A. Fields, J. M. Guss, and H. C. Freeman, J. Mol. Biol. 222, 1053 (1991).
44. 44. H. Thomann, M. Bernardo, M. J. Baldwin, M. D. Lowery, and E. I. Solomon, J. Amer. Chem. Soc. 113, 5911 (1991).
45. 45. A. Romero, C. W. G. Hoitink, H. Nar, R. Huber, A. Messerschmidt, and G. W. Canters, J. Mol. Biol. 229, 1007 (1993).
46. 46. O. Farver, L. K. Skov, M. V. D. Kamp, G. W. Canters, and I. Pecht, Eur. J. Biochem. 210, 399 (1992).
47. 47. R. A. Marcus and N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta 811, 265 (1985).
48. 48. O. Farver and I. Pecht, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 6968 (1989).
49. 49. O. Farver and I. Pecht, J. Amer. Chem. Soc. 114, 5764 (1992).
50. 50. O. Farver, L. K. Skov, T. Pascher, B. G. Karlsson, M. Nordling, L. G. Lundberg, T. Vännagård, and I. Pecht, Biochemistry 32, 7317 (1993).
51. 51. O. Farver, L. K. Skov, G.-F. Gilardi, G. V. Pouderoyen, G. W. Canters, S. Wherland, and I. Pecht, Chem. Phys. 204, 271 (1996).
52. 52. D. N. Beratan, J. N. Betts, and J. N. Onuchic, Science 252, 1285 (1991).
53. 53. O. Farver, N. Bonander, L. K. Skov, and I. Pecht, Inorg. Chim. Acta (1995).
54. 54. O. Farver, S. Wherland, and I. Pecht, J. Biol. Chem. 269, 22933 (1994).
55. 55. E. I. Solomon, J. W. Hare, and H. B. Gray, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 73, 1389 (1976).
56. 56. R. Lumry and H. Eyring, J. Phys. Chem. 58, 110 (1954).
57. 57. B. G. Malmström, Eur. J. Biochem. 223, 711 (1994).
58. 58. R. J. P. Williams, Eur. J. Biochem. 234, 363 (1995).
59. 59. K. W. Penfield, R. R. Gay, R. S. Himmelwright, N. C. Eickman, V. A. Norris, H. C. Freeman, and E. I. Solomon, J. Amer. Chem. Soc. 103, 4382 (1981).
60. 60. E. I. Solomon, K. W. Penfield, A. A. Gewirth, M. D. Lowery, S. E. Shadle, J. A. Guckert, and L. B. Lacroix, Inorg. Chim. Acta. Acta 243, 67 (1996).
61. 61. C. A. Bates, W. S. Moore, K. J. Standley, and K. W. H. Stevens, Proc. Phys. Soc. (London) 79, 73 (1962).
62. 62. J. E. Roberts, T. G. Brown, B. M. Hoffman, and J. Peisach, J. Amer. Chem. Soc. 102, 825 (1980).
63. 63. J. E. Hahn, R. A. Scott, K. O. Hodgson, S. Doniach, S. R. Dejardins, and E. I. Solomon, Chem. Phys. Lett. 88, 595 (1982).
64. 64. S. E. Shadle, J. E. Penner-Hahn, H. J. Schugar, B. Hedman, K. O. Hodgson, and E. I. Solomon, J. Amer. Chem. Soc. 115, 767 (1993).
65. 65. A. A. Gewirth and E. I. Solomon, J. Amer. Chem. Soc. 110, 3811 (1988).
66. 66. K. W. Penfield, A. A. Gewirth, and E. I. Solomon, J. Amer. Chem. Soc. 107, 4519 (1985).
67. 67. S. J. George, M. D. Lowery, E. I. Solomon, and S. P. Cramer, J. Amer. Chem. Soc. 115, 2968 (1993).
68. 68. J. M. Guss, H. D. Bartunk, and H. C. Freeman, Acta Crystallogr. B48, 790 (1992).
69. 69. J. A. Guckert, M. D. Lowery, and E. I. Solomon, J. Amer. Chem. Soc. 117, 2817 (1995).
70. 70. G. A. Landrum, C. A. Ekberg, and J. W. Whittaker, Biophys. J. 69, 674 (1995).
71. 71. J. S. Boswell, B. J. Reedy, R. Kulathila, D. Merkler, and N. J. Blackburn, Biochemistry, in press (1996).
72. 72. B. A. Eipper, A. S. W. Quon, R. E. Mains, J. S. Boswell, and N. J. Blackburn, Biochemistry 34, 2857 (1995).
73. 73. N. J. Blackburn, in Bioinorganic Chemistry of Copper, K. D. Karlin and Z. Tyeklár, Eds., Chapman & Hall, New York, 1993, pp. 164-183.
74. 74. B. J. Reedy and N. J. Blackburn, J. Amer. Chem. Soc. 116, 1924, (1994).
75. 75. B. J. Reedy, N. N. Murthy, K. D. Karlin, and N. J. Blackburn, J. Amer. Chem. Soc. 117, 9826 (1995).
76. 76. M. R. Parsons, M. A. Convery, C. M. Wilmot, K. D. S. Yadav, V. Blakeley, A. S. Corner, S. E. V. Phillips, M. J. McPherson, and P. F. Knowles, Structure 3, 1171 (1995).
77. 77. M. Mure and J. P. Klinman, J. Amer. Chem. Soc. 117, 8698 (1995).
78. 78. M. Mure and J. P. Klinman, J. Amer. Chem. Soc. 117, 8707 (1995).
79. 79. D. Y. Cai and J. P. Klinman, Biochemistry 33, 7647 (1994).
80. 80. L. Morpurgo, E. Agostinelli, B. Mondovì, L. Avigliano, R. Silvestri, G. Stefancich, and M. Artico, Biochemistry 31, 2615 (1992).
81. 81. M. Bossa, G. O. Morpurgo, and L. Morpurgo, Biochemistry 33, 4425 (1994).
82. 82. D. Collison, P. F. Knowles, F. E. Mabbs, F. X. Rius, I. Singh, D. M. Dooley, C. E. Coté, and M. McGuirl, Biochem. J. 264, 663 (1989).
83. 83. E. Agostinelli, L. Morpurgo, C. Wang, A. Giartosio, and B. Mondovì, Eur. J. Biochem. 222, 727 (1994).
84. 84. L. Morpurgo, E. Agostinelli, O. Befani, and B. Mondovì, Biochem. J. 248, 865 (1987).
85. 85. R. Medda, A. Padiglia, J. Z. Pederson, G. Rotilio, A. Finazzi-Agrò, and G. Floris, Biochemistry 34, 16375 (1995).
86. 86. R. Wang, L. Zhang, M. A. Mateescu, and R. Nadeau, Biochem. Biophys. Res. Commun. 207, 599 (1995).
87. 87. R. Atanasiu, M. J. Dumoulin, R. Chahine, M. A. Mateescu, and R. Nadeau, Can. J. Physiol. Pharmacol. 73, 1253 (1995).
88. 88. A. Messerschmidt, H. Luecke, and R. Huber, J. Mol. Biol. 230, 997 (1993).
89. 89. H. Nar, A. Messerschmidt, R. Huber, M. van de Kamp, and G. W. Canters, FEBS Lett. 306, 119 (1992).
90. 90. H. Nar, A. Messerschmidt, R. Huber, M. van de Kamp, and G. W. Canters, J. Mol. Biol. 221, 765 (1991).
91. 91. O. Farver, M. Goldberg, D. Lancet, and I. Pecht, Biochem. Biophys. Res. Commun. 73, 494 (1976).
92. 92. O. Farver, M. Goldberg, and I. Pecht, FEBS Lett. 94, 383 (1978).
93. 93. A. Marchesini and P. M. H. Kroneck, Eur. J. Biochem. 101, 65 (1979).
94. 94. O. Farver, M. Goldberg, and I. Pecht, Eur. J. Biochem. 104, 71 (1980).
95. 95. O. Farver and I. Pecht, FEBS Lett. 108, 436 (1980).
96. 96. M. Goldberg, O. Farver, and I. Pecht, J. Biol. Chem. 255, 7353 (1980).
97. 97. G. W. Canters and G. Gilardi, FEBS Lett. 325, 39 (1993).
98. 98. T. den Blaauwen, C. W. G. Hoitink, G. W. Canters, J. Han, T. M. Loehr, and J. Sanders-Loehr, Biochemistry 32, 12455 (1993).
99. 99. C. Dennison, E. Vijgenboom, S. de Vries, J. van der Oost, and G. W. Canters, FEBS Lett. 365, 92 (1995).
100. 100. A. Kalverda, J. M. Salgado, C. Dennison, and G. W. Canters, Biochemistry, 35, 3085 (1996).
101. 101. G. van Pouderoyen, C. R. Andrew, T. M. Loehr, J. Sanders-Loehr, S. Mazumdar, H. A. O. Hill, and G. W. Canters, Biochemistry 35, 1397 (1996).
102. 102. J. Salgado, H. R. Jiménez, J. M. Moratal, S. Kroes, G. C. M. Warmerdam, and G. W. Canters, Biochemistry 35, 1810 (1996).
103. 103. C. R. Andrew, P. Lappalainen, M. Saraste, M. T. Hay, Y. Lu, C. Dennison, G. W. Canters, J. A. Fee, N. Nakamura, and J. Sanders-Loehr, J. Amer. Chem. Soc. 117, 10759 (1995).
104. 104. M. Ubbink, N. Hunt, H. A. O. Hill, and G. W. Canters, Eur. J. Biochem. 222, 561 (1994).
105. 105. G. van Pouderoyen, G. Cigna, G. Rolli, F, Cutruzzolà, F. Malatesta, M. Brunori, and G. W. Canters, Eur. J. Biochem., in press (1996).
106. 106. G. W. Canters and G. van Pouderoyen, Biosensors & Bioelectronics 9, 637 (1994).
107. 107. C. R. Andrew, H. Yeom, J. S. Valentine, B. G. Karlsson, G. von Pouderoyen, G. W. Canters, T. M. Loehr, and J. Sanders-Loehr, J. Amer. Chem. Soc. 116, 11489 (1994).
108. 108. A. C. F. Gorren, T. den Blaauwen, G. W. Canters, D. J. Hopper, and J. A. Duine, FEBS Lett. 381, 140 (1996).
109. 109. J. W. A. Coremans, O. G. Poluektov, E. J. J. Groenen, G. W. Canters, H. Nar, and A. Messerschmidt, J. Amer. Chem. Soc. 116, 3097 (1994).
110. 110. J. W. A. Coremans, M. van Gastel, O. G. Poluektov, E. J. J. Gorenen, T. den Blaauwen, G. van Pouderoyen, G. W. Canters, H. Nar, C. Hammann, and A. Messerschmidt, Chem. Phys. Lett. 235, 202 (1995).
111. 110a.N. Bonander, B. G. Karlsson, and T. Vänngård, Biochemistry 35, 2429 (1996).
112. 111. M. M. Whittaker and J. W. Whittaker, J. Biol. Chem. 263, 6074 (1988).
113. 112. N. Ito, S. E. V. Phillips, C. Stevens, Z. B. Ogel, M. J. McPherson, J. N. Keen, K. D. S. Yadav, and P. K. Knowles, Nature 350, 87 (1991).
114. 113. M. M. Whittaker, P. J. Kersten, N. Nakamura, J. Sanders-Loehr, E. S. Schweizer, and J. W. Whittaker, J. Biol. Chem. 271, 681 (1996).
115. 114. M. M. Whittaker, W. R. Duncan, and J. W. Whittaker, Inorg. Chem. 35, 382 (1996).
116. 115. K. D. Karlin, Science 261, 701 (1993).
117. 116. K. D. Karlin, A. Nanthakumar, S. Fox, N. N. Murthy, N. Ravi, B. H. Huynh, R. D. Orosz, and E. P. Day, J. Amer. Chem. Soc. 116, 4753 (1994).
118. 117. S. Fox, A. Nanthakumar, M. Wikström, K. D. Karlin, and N. J. Blackburn, J. Amer. Chem. Soc. 118, 24 (1996).
119. 118. K. D. Karlin, M. S. Nasir, B. I. Cohen, R. W. Cruse, S. Kaderli, and A. D. Zuberbühler, J. Amer. Chem. Soc. 116, 1324 (1994).
120. 119. E. P. Day, J. Peterson, M. S. Sendova, J. Schoonover, and G. Palmer, Biochemistry 32, 7855 (1993).
121. 120. Y. C. Fann, I. Ahmed, N. J. Blackburn, J. S. Boswell, M. L. Verkhovskaya, B. M. Hoffman, and M. Wikström, Biochemistry 34, 10245 (1995).
122. 121. N. Kitajima, T. Koda, Y. Iwata, and Y. Moro-oka, J. Amer. Chem. Soc. 112, 8833 (1990).
123. 122. V. Kofman, O. Farver, I. Pecht, and D. Goldfarb, J. Amer. Chem. Soc. 118, 1201 (1996).
124. 123. E. N. Baker, J. Mol. Biol. 203, 1071 (1988).
125. 124. I. Zaitseva, V. Zaitsev, G. Card, K. Moshkov, B. Bax, A. Ralph, and P. Lindley, J. Biol. Inorg. Chem. 1, 15 (1996).
126. 124a.G. M. Musci, S. Di Marco, G. C. Bellenchi, and L. Calabrese, J. Biol. Chem. 271, 1972 (1996).
127. 125. R. E. Tanzi, K. Petrukhin, I. Chernov, J. L. Pellequer, W. Wasco, B. Ross, D. M. Romano, E. Parano, L. Pavone, L. M. Brzustowicz, M. Devoto, J. Peppercorn, A. I. Bush, I. Sternlieb, M. Pirastu, J. F. Gusella, O. Evgrafov, G. K. Penchaszadeh, B. Honig, I. S. Edelman, M. B. Soares, I. H. Scheinberg, and T. C. Gilliam, Nature Genetics 5, 344 (1993).
128. 126. P. C. Bull, G. R. Thomas, J. M. Rommens, J. R. Forbes, and D. Wilson-Cox, Nature Genetics 5, 327 (1993).
129. 127. J. W. Godden, S. Turley, D. C. Teller, E. T. Adman, M. Y. Liu, W. J. Payne, and J. LeGall, Science 253, 438 (1991).
130. 128. E. T. Adman, J. W. Godden, and S. Turley, J. Biol. Chem. 270, 27458 (1995).
131. 129. M. E. P. Murphy, S. Turley, M. Kukimoto, M. Nishiyama, S. Horinouchi, H. Sasaki, M. Tanokura, and E. T. Adman, Biochemistry 34, 12107 (1995).
132. 130. M. K. Eggleston, C. Pecoraro, and D. R. McMillin, Arch. Biochem. Biophys. 320, 276 (1995).
133. 131. C. S. Peyratout, J. C. Severns, S. R. Holm, and D. R. McMillin, Arch. Biochem. Biophys. 314, 405 (1994).
134. 132. C. Miller and D. R. McMillin, Biophys. Chem. 53, 189 (1995).
135. 133. D. R. McMillin and M. K. Eggleston, in Blue-Copper Oxidases, A. Messerschmidt, Ed., World Scientific, River Edge, NJ, 1996, in press.
136. 134. M. T. Graziani, P. Loreti, L. Morpurgo, I. Savini, and L. Avigliano, Inorg. Chim. Acta 173, 261 (1990).
137. 135. L. Morpurgo, I. Savini, B. Mondovì, and L. Avigliano, J. Inorg. Biochem. 29, 25 (1987).
138. 136. M. T. Graziani, L. Morpurgo, G. Rotilio, and B. Mondovì, FEBS Lett. 70, 87 (1976).
139. 137. L. Morpurgo, E. Agostinelli, M, Senepa, and A. Desideri, J. Inorg. Biochem. 24, 1 (1985).