Probing the role of an active site aspartic acid in dihydrofolate reductase

Journal of the American Chemical Society

Volumn 119, Issue 35, 1997, Pages 8166-8176

  Karginov, Vladimir A ^a   Mamaev, Sergey V ^a   An, Haoyun ^a   Van Cleve, Mark D ^a   Hecht, Sidney M ^a   Komatsoulis, George A ^b   Abelson, John N ^b  

^a UNIVERSITY OF VIRGINIA   (United States)

^b CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ASPARTIC ACID; DIHYDROFOLATE REDUCTASE;

AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; BINDING SITE; ENZYME ACTIVE SITE; ENZYME BINDING; ENZYME MODIFICATION; ESCHERICHIA COLI; STOP CODON;

EID: 0030828317     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja971099l     Document Type: Article

References (76)

1. (a) Johnson, L. F. In Folates and Pterins; Blakley, R. L., Benkovic, S. J., Eds.; Wiley: New York, 1984; Vol. 1, p 581.
2. Blakley, R. L. In Folates and Pterins; Blakley, R. L., Benkovic, S. J., Eds.; Wiley: New York, 1984; Vol. 1, p 191.
3. (a) Bolin, J. T.; Filman, D. J.; Matthews, D. A.; Hamlin, R. C.; Kraut, J. J. Biol. Chem. 1982, 257, 13650.
4. (b) Kraut, J. In Biological Macromolecules and Assemblies; Jurnak, F. A., McPherson, A., Eds.; Wiley: New York, 1989; Vol. 3, p 1.
5. (c) Hammond, S. J.; Birdsall, B.; Searle, M. S.; Roberts, G. C. K.; Feeney, J. J. Mol. Biol. 1986, 188, 81.
6. (d) Benkovic, S. J.; Fierke, C. A.; Naylor, A. M. Science 1988, 239, 1105.
7. (e) Falzone, C. J.; Benkovic, S. J.; Wright, P. E. Biochemistry 1990, 29, 9667.
8. (f) Bystroff, C.; Oatley, S. J.; Kraut, J. Biochemistry 1990, 29, 3263.
9. (g) Brown, K. A.; Kraut, J. Faraday Discussions 1992, 93, 217.
10. (h) Brown, K. A.; Howell, E. E.; Kraut, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 11753.
11. (i) Reyes, V. M.; Sawaya, M. R.; Brown, K. A.; Kraut, J. Biochemistry 1995, 34, 2710.
12. (j) Lee, H.; Reyes, V. M.; Kraut, J. Biochemistry 1996, 35, 7012.
13. (a) Villafranca, J. E.; Howell, E. E.; Voet, D. H.; Strobel, M. S.; Ogden, R. C.; Abelson, J. N.; Kraut, J. Science 1983, 222, 782.
14. (b) Appleman, J. R.; Howell, E. E.; Kraut, J.; Kühl, M.; Blakley, R. L. J. Biol. Chem. 1988, 263, 9187.
15. (c) Appleman, J. R.; Howell, E. E.; Kraut, J.; Blakley, R. L. J. Biol. Chem. 1990, 265, 5579.
16. (d) Howell, E. E.; Booth, C.; Farnum, M.; Kraut, J.; Warren, M. S. Biochemistry 1990, 29, 8561.
17. (e) Dunn, S. M. J.; Lanigan, T. M.; Howell, E. E. Biochemistry 1990, 29, 8569.
18. (f) Dion, A.; Linn, C. E.; Bradrick, T. D.; Georghiou, S.; Howell, E. E. Biochemistry 1993, 32, 3479.
19. (g) Howell, E. E.; Villafranca, J. E.; Warren, M. S.; Oatley, S. J.; Kraut, J. Science 1986, 231, 1123.
20. (h) Fierke, C. A.; Kuchta, R. D.; Johnson, K. A.; Benkovic, S. J. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1987, 52, 631.
21. (i) David, C. L.; Howell, E. E.; Farnum, M. F.; Villafranca, J. E.; Oatley, S. J.; Kraut, J. Biochemistry 1992, 31, 9813.
22. Resto, E.; Iida, A.; Van Cleve, M. D.; Hecht, S. M. Nucleic Acids Res. 1992, 20, 5979.
23. Smith, D. R.; Calvo, J. M. Nucleic Acids Res. 1980, 8, 2255.
24. Janknecht, R.; de Martynoff, G.; Lou, J.; Hipskind, R. A.; Nordheim, A.; Stunnenberg, H. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 8972.
25. Noren, C. J.; Anthony-Cahill, S. J.; Griffith, M. C.; Schultz, P. G. Science 1989, 244, 182.
26. (a) Hecht, S. M.; Alford, B. L.; Kuroda, Y.; Kitano, S. J. J. Biol. Chem. 1978, 253, 4517.
27. (b) Pezzuto, J. M.; Hecht, S. M. J. Biol. Chem. 1980, 255, 865.
28. (c) Heckler, T. G.; Zama, Y.; Naka, T.; Hecht, S. M. J. Biol. Chem. 1983, 258, 4492.
29. (d) Heckler, T. G.; Chang, L. H.; Zama, Y.; Naka, T.; Hecht, S. M. Tetrahedron 1984, 40, 87.
30. (e) Heckler, T. G.; Chang, L. H.; Zama, Y.; Naka, T.; Chorghade, M. S.; Hecht, S. M. Biochemistry 1984, 23, 1468.
31. (f) Roesser, J. R.; Chorghade, M. S.; Hecht, S. M. Biochemistry 1986, 25, 6361.
32. (g) Payne, R. C.; Nichols, B. P.; Hecht, S. M. Biochemistry 1987, 26, 3197.
33. (h) Heckler, T. G.; Roesser, J. R.; Cheng, X.; Chang, P.-I.; Hecht, S. M. Biochemistry 1988, 27, 7254.
34. (i) Roesser, J. R.; Xu, C.; Payne, R. C.; Surratt, C. K.; Hecht, S. M. Biochemistry 1989, 28, 5185.
35. (j) Hecht, S. M. Acc. Chem. Res. 1992, 25, 545.
36. (k) Lodder, M.; Golovine, S.; Hecht, S. M. J. Org. Chem. 1997, 62, 778-779.
37. (a) Baldini, G.; Martoglio, B.; Schachenmann, A.; Zugliani, C.; Brunner, J. Biochemistry 1988, 27, 7951.
38. (b) Bain, J. D.; Glabe, C. G.; Dix, T. A.; Chamberlin, A. R.; Diala, E. S. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8013.
39. (c) Robertson, S. A.; Noren, C. J.; Anthony-Cahill, S. J.; Griffith, M. C.; Schultz, P. G. Nucleic Acids Res. 1989, 17, 9649.
40. (d) Noren, C. J.; Anthony-Cahill, S. J.; Suich, D. J.; Noren, K. A.; Griffith, M. C.; Schultz, P. G. Nucleic Acids Res. 1990, 18, 83.
41. (e) Robertson, S. A.; Ellman, J. A.; Schultz, P. G. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2722.
42. (f) Ellman, J.; Mendel, D.; Anthony-Cahill, S.; Noren, C. J.; Schultz, P. G. Methods Enzymol. 1992, 202, 301.
43. (g) Bain, J. D.; Wacker, D. A., Kuo, E. E.; Chamberlin, A. R. Tetrahedron 1991, 47, 2389.
44. (h) Bain, J. D.; Diala, E. S.; Glabe, C. G.; Wacker, D. A.; Lyttle, M. H.; Dix, T. A.; Chamberlin, A. R. Biochemistry 1991, 30, 5411.
45. (i) Bain, J. D.; Switzer, C.; Benner, S. A.; Chamberlin, A. R. Nature 1992, 356, 537.
46. (j) Ellman, J. A.; Mendel, D.; Schultz, P. G. Science 1992, 255, 197.
47. (k) Ellman, J. A.; Volkman, B. F.; Mendel, D.; Schultz, P. G.; Wemmer, D. E. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7959.
48. (l) Mendel, D.; Ellman, J. A.; Chang, Z.; Veenstra, D. L.; Kollman, P. A.; Schultz, P. G. Science 1992, 256, 1798.
49. (m) Judice, J. K.; Gamble, T. R.; Murphy. E. C.; de Vos, A. M.; Schultz, P. G. Science 1993, 261, 1578.
50. (n) Chung, H.-H.; Benson, D. R., Schultz, P. G. Science 1993, 259, 806.
51. (o) Mendel, D.; Ellman, J. A.; Schultz, P. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4359.
52. (p) Cornish, V. W.; Benson, D. R.; Altenbach, C. A.; Hideg, K.; Hubbell, W. L.; Schultz, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 2910.
53. (q) Thorson, J.; Chapman, E.; Murphy, E. C.; Schultz, P. G., Judice, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1157.
54. (r) Cornish, V. W.; Mendel, D.; Schultz, P. G. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 621.
55. (s) Nowak, M. W.; Kearney, P. C.; Sampson, J. R.; Saks, M. E.; Labarca, C. G.; Silverman, S. K.; Zhong, W.; Thorson, J.; Abelson, J. N.; Davidson, N.; Schultz, P. G.; Dougherty, D. A.; Lester, H. A. Science 1995, 268, 439.
56. (t) Mamaev, S. V.; Laikhter, A. L.; Arslan, T.; Hecht, S. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7243.
57. (u) Steward, L. E.; Collins, C. S.; Gilmore, M. A.; Carlson, J. E.; Ross, J. B. A.; Chamberlin, A. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6.
58. Crasto, C. F.; Laikhter, A. L.; An, H.; Arslan, T.; Lodder, M.; Hecht, S. M. Manuscript in preparation.
59. RajBhandary, U. L.; Chang, S. H.; Stuart, A.; Faulkner, R. D.; Hoskinson, R. M.; Khorana, H. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1967, 57, 751.
60. Hou, Y.-M.; Schimmel, P. Nature 1988, 333, 140.
61. Kozak, M. Mol. Cell Biol. 1987, 7, 3438.
62. CUAS to the translation mixtures afforded no DHFR protein because neither suppressor tRNA is a substrate for the endogenous aminoacyl-tRNA synthetases.
63. Drapeau, G. R. Methods Enzymol. 1976, 45, 469.
64. (a) Fierke, C. A.; Johnson, K. A.; Benkovic, S. J. Biochemistry 1987, 26, 4085.
65. (b) Chen, J.-T.; Taira, K.; Tu, C.-P. D.; Benkovic, S. J. Biochemistry 1987, 26, 4093.
66. Kozak, M. J. Cell Biol. 1990, 115, 887.
67. Caskey, C. T. Trends Biochem. Sci. 1980, 5, 234.
68. Maxam, A. M.; Gilbert, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1977, 74, 560.
69. Sanger, F.; Nicklen, S.; Coulson, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1977, 74, 5463.
70. Hassur, S. M.; Whitlock, H. W. Anal. Biochem. 1974, 59, 162.
71. Laemmli, U. K. Nature 1970, 227, 680.
72. Baccanari, D.; Phillips, A.; Smith, S.; Sinski, D.; Burchall, J. Biochemists 1975, 14, 5267.
73. Jeong, S.-S.; Gready, J. E. Anal. Biochem. 1994, 221, 273.
74. (a) Wang, S.-W. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 1328.
75. (b) Lu, G.-S.; Mojsov, S.; Tam, J. P.; Merrifield, R. B. J. Org. Chem. 1981, 46, 3433.
76. Kaiser, E.; Colescott, R. L.; Bossinger, C. D.; Cook, P. I. Anal. Biochem. 1970, 34, 595.