Ligand field circular dichroism and magnetic circular dichroism studies of component B and substrate binding to the hydroxylase component of methane monooxygenase

Journal of the American Chemical Society

Volumn 119, Issue 2, 1997, Pages 387-395

  Pulver, Sabine Coates ^a   Froland, Wayne A ^b,c   Lipscomb, John D ^b   Solomon, Edward I ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF MINNESOTA   (United States)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

METHANE MONOOXYGENASE; OXYGENASE; UNSPECIFIC MONOOXYGENASE;

ARTICLE; CIRCULAR DICHROISM; ENZYME STRUCTURE; IN VITRO STUDY;

EID: 0031058813     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja962854i     Document Type: Article

References (89)

1. Wilkins, P. C.; Wilkins, R. G. Coord. Chem. Rev. 1987, 79, 195.
2. Klotz, I. M.; Kurtz, D. M. Acc. Chem. Res. 1984, 17, 16.
3. Lipscomb, J. D. Annu. Rev. Microbiol. 1994, 48, 371.
4. 1 Compounds: Murrell, J. C., Kelly, D. P., Eds.; Intercept Ltd.: Andover, 1993; p 81.
5. Fox, B. G.; Lipscomb, J. D. In Biological Oxidation Systems; Reddy, C. C., Hamilton, G. A., Madyastha, K. M., Eds.; Academic Press: New York, 1992; Vol. 1, p 367.
6. Dalton, H. In Advances in Applied Microbiology; Umbreit, W. W., Ed.; Academic Press: New York, 1980; Vol. 26, p 71.
7. Feig, A. L.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 1994, 94, 759.
8. Pikus, J. D.; Studts, J. M.; Achim, C.; Kauffmann, K. E.; Münck, E.; Steffan, R. J.; McClay, K.; Fox, B. G. Biochemistry 1996, 35, 9106.
9. Newman, L. M.; Wackett, L. P. Biochemistry 1995, 34, 14066.
10. Stubbe, J. J. Biol. Chem. 1990, 265, 5329.
11. Nordlund, P.; Eklund, H. J. Mol. Biol. 1993, 232, 123.
12. Reichard, P.; Ehrenberg, A. Science 1983, 221, 514.
13. Sjöberg, B. M. In Nucleic Acids and Molecular Biology; Lilley, D. M. J., Ed.; Springer-Verlag: Berlin, 1995; Vol. 9, p 192.
14. Fox, B. G.; Shanklin, J.; Somerville, C.; Münck, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 2486.
15. Fox, B. G.; Shanklin, J.; Ai, J.; Loehr, T. M.; Sanders-Loehr, J. Biochemistry 1994, 33, 12776.
16. Doi, K.; Antanaitis, C.; Aisen, P. In Structure and Bonding; Clarke, M. J., Goodenough, J. B., Ibers, J. A., Jorgensen, C. K., Mingos, D. M. P., Neilands, J. B., Palmer, G. A., Reinen, D., Sadler, P. J., Weiss, R., Williams, R. J. P., Eds.; Springer-Verlag: Heidelberg, 1988; Vol. 70, p 1.
17. Vincent, J. B.; Averill, B. A. FASEB J. 1990, 4, 3009.
18. Antanaitis, B. C.; Aisen, P. In Frontiers in Bioinorganic Chemistry; Xavier, A. V., Ed.; VCH: New York, 1986; p 481.
19. Que, L.; Scarrow, R. C. In Metal Clusters in Proteins; Que, L., Ed.; American Chemical Society: Washington, DC, 1988; p 152.
20. LeGall, B. G.; Prickril, B. C.; Moura, I.; Xavier, A. V. Biochemistry 1988, 27, 1636.
21. deMare, F.; Kurtz, D. M.; Nordlund, P. Nature Struct. Biol. 1996, 3, 539.
22. Pierik, A. J.; Wolbert, R. B. G.; Portier, G. L.; Verhagen, M. F. J. M.; Hagem, W. R. Eur. J. Biochem. 1993, 212, 237.
23. Howard, J. B.; Rees, D. C. In Advances in Protein Chemistry; Anfinsen, C. B., Edsall, J. T., Eisenberg, D. S., Richards, F. M., Eds.; Academic Press Inc.: San Diego, 1991; Vol. 42, p 199.
24. Que, L.; True, A. E. In Progress in Inorganic Chemistry: Bioinorganic Chemistry; Lippard, S. J., Ed.; John Wiley & Sons: New York, 1990; Vol. 38, p 97.
25. Vincent, J. B.; Olivier-Lilley, G.; Averill, B. A. Chem. Rev. 1990, 90, 1447.
26. Sanders-Loehr, J. In Iron Carriers and Iron Proteins; Loehr, T. M., Ed.; VCH Press: New York, 1989; p 373.
27. Kurtz, D. M. Chem. Rev. 1990, 90, 585.
28. Nordlund, P.; Eklund, H. Curr. Opin. Struct. Biol. 1995, 5, 758.
29. Andersson, K. K.; Gräslund, A. Adv. Inorg. Chem. 1995, 43, 359.
30. Whittenbury, R.; Phillips, K. C.; Wilkinson, J. F. J. Gen. Microbiol. 1970, 61, 205.
31. Higgins, I. J.; Best, D. J.; Hammond, R. C. Nature 1980, 286, 561.
32. Fox, B. G.; Borneman, J. G.; Wackett, L. P.; Lipscomb, J. D. Biochemistry 1990, 29, 6419.
33. Andersson, K. K.; Froland, W. A.; Lee, S.-K.; Lipscomb, J. D. New J. Chem. 1991, 15, 411.
34. Colby, J.; Stirling, D. I.; Dalton, H. Biochem. J. 1977, 165, 395.
35. Rataj, M. J.; Kauth, J. E.; Donnelly, M. I. J. Biol. Chem. 1991, 266, 18684.
36. Green, J.; Dalton, H. J. Biol. Chem. 1989, 264, 17698.
37. Fox, B. G.; Hendrich, M. P.; Surerus, K. K.; Andersson, K. K.; Froland, W. A.; Lipscomb, J. D.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3688.
38. Green, J.; Dalton, H. J. Biol. Chem. 1985, 260, 15795.
39. Fox, B. G.; Froland, W. A.; Dege, J. E.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1989, 264, 10023.
40. Lund, J.; Dalton, H. Eur. J. Biochem. 1985, 147, 291.
41. Prince, R. C.; Patel, R. N. FEBS Lett. 1988, 203, 127.
42. Froland, W. A.; Andersson, K. K.; Lee, S.-K.; Liu, Y.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1992, 267, 17588.
43. Fox, B. G.; Liu, Y.; Dege, J. E.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1991, 266, 540.
44. Liu, K.; Lippard, S. J. J. Biol. Chem. 1991, 266, 12836.
45. Liu, K.; Lippard, S. J. J. Biol. Chem. 1991, 266, 24859.
46. Paulsen, K. E.; Liu, Y.; Fox, B. G.; Lipscomb, J. D.; Münck, E.; Stankovich, M. T. Biochemistry 1994, 33, 713.
47. Dalton, H. In Applications of Enzyme Biotechnology; Kelly, J. W., Ed.; Plenum Press: New York, 1991; p 55.
48. Froland, W. A.; Dyer, D. H.; Radhakrishnan, R.; Earhart, C. A.; Lipscomb, J. D.; Ohlendorf, D. H. J. Mol. Biol. 1994, 236, 379.
49. Nordlund, P.; Dalton, H.; Eklund, H. FEBS Lett. 1992, 307, 257.
50. Stainthorpe, A. C.; Lees, V.; Salmond, G. P. C.; Dalton, H.; Murrell, J. C. Gene 1990, 91, 27.
51. Liu, Y.; Nesheim, J. C.; Lee, S.-K.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1995, 270, 24662.
52. Pulver, S.; Froland, W. A.; Fox, B. G.; Lipscomb, J. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12409.
53. Rosenzweig, A. C.; Frederick, C. A.; Lippard, S. J.; Nordlund, P. Nature 1993, 366, 537.
54. Rosenzweig, A. C.; Nordlund, P.; Takahara, P. M.; Frederick, C. A.; Lippard, S. J. Chem. Biol. 1995, 2, 409.
55. 53
56. Thomann, H.; Bernardo, M.; McCormick, J. M.; Pulver, S.; Andersson, K. K.; Lipscomb, J. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8881.
57. DeRose, V. J.; Liu, K. E.; Kurtz, D. M., Jr.; Hoffman, B. M.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6440.
58. Hendrich, M. P.; Fox, B. G.; Andersson, K. K.; Debrunner, P. G.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1992, 267, 261.
59. Andersson, K. K.; Elgren, T. E.; Que, L., Jr.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8711.
60. DeWitt, J. G.; Bentsen, J. G.; Rosenzweig, A. C.; Hedman, B.; Green, J.; Pilkington, S.; Papaefthymiou, G. C.; Dalton, H.; Hodgson, K. O.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9219.
61. Shu, L.; Liu, Y.; Lipscomb, J. D.; Que, L., Jr. J. Biol. Inorg. Chem. In press.
62. Fox, B. G.; Surerus, K. K.; Münck, E.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1988, 263, 10553.
63. Whittaker, J. W.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5329.
64. Reem, R. C.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 1216.
65. Solomon, E. I.; Zhang, Y. Acc. Chem. Res. 1992, 25, 343.
66. Solomon, E. I.; Kirk, M. L.; Gamelin, D. G.; Pulver, S. Methods Enzymol. 1995, 246, 71.
67. Solomon, E. I.; Pavel, E. G.; Loeb, K. E.; Campochiaro, C. Coord. Chem Rev. 1995, 144, 369.
68. Fox, B. G.; Froland, W. A.; Jollie, D. R.; Lipscomb, J. D. Methods Enzymol. 1990, 188, 191.
69. Spira-Solomon, D. J.; Allendorf, M. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5318.
70. Browett, W. R.; Fucaloro, A. F.; Morgan, T. V.; Stephens, P. J. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 1868.
71. Thomson, A. J.; Johnson, M. K. Biochem. J. 1980, 191, 411.
72. McCormick, J. M. Ph.D. Thesis, Stanford University, 1991.
73. Hendrich, M. P.; Münck, E.; Fox, B. G.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 1990. 112, 5861.
74. Companion, A. L.; Komarynsky, M. A. J. Chem. Educ. 1964, 41, 257.
75. Only the crystallographic coordinates of oxidized MMOH are presently available from the Brookhaven protein data bank.
76. 209 (10900, 800).
77. Holmes, M. A.; Trong, I. L.; Turley, S.; Sieker, L. C.; Stenkamp, R. E. J. Mol. Biol. 1991, 218, 583.
78. Holmes, M. A.; Stenkamp, R. E. J. Mol. Biol. 1991, 220, 723.
79. Nordlund, P.; Sjöberg, B.-M.; Eklund, H. Nature 1990, 45, 593.
80. McCormick, J. M.; Reem, R. C.; Foroughi, J.; Bollinger, J. M.; Jensen, G. M.; Stephens, P. J.; Stubbe, J.; Solomon, E. I. New J. Chem. 1991, 6, 439.
81. Pulver, S. C.; Tong, W. H.; Bollinger, J. M.; Stubbe, J.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12664.
82. Elgren, T. E.; Hendrich, M. P.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9291.
83. Atta, M.; Nordlund, P.; Åberg, A.; Eklund, H.; Fontecave, M. J. Biol. Chem. 1992, 267, 20682.
84. Åberg, A. Ph.D. Thesis, Stockholm University, 1993.
85. Liu, K. E.; Wang, D.; Huynh, B. H.; Edmondson, D. E.; Salifoglou, A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7465.
86. Lee, S.-K.; Nesheim, J. K.; Lipscomb, J. D. J. Biol. Chem. 1993, 268, 21569.
87. Ravi, N.; Bollinger, J. M.; Huynh, B. H.; Edmondson, D. E.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8007.
88. Ravi, N.; Bominaar, E. L. Inorg. Chem. 1995, 34, 1040.
89. Sturgeon, B. E.; Burdi, D.; Chen, S.; Huynh, B.-H.; Edmondson, D. E.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7551.