메뉴 건너뛰기




Volumn 120, Issue 28, 1998, Pages 7085-7094

Kinetics and mechanism of redox-coupled, long-range proton transfer in an iron-sulfur protein. Investigation by fast-scan protein-film voltammetry

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ASPARAGINE; ASPARTIC ACID; CARBOXYLIC ACID DERIVATIVE; FERREDOXIN; IRON SULFUR PROTEIN; PROTON;

EID: 0032558152     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja980380c     Document Type: Article
Times cited : (100)

References (77)
  • 1
    • 36949083936 scopus 로고
    • Mitchell, P. Nature 1961, 191, 144-148: Williams, R. J. P. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1058, 71-74.
    • (1961) Nature , vol.191 , pp. 144-148
    • Mitchell, P.1
  • 3
    • 0026530174 scopus 로고
    • Babcock, G. T.; Wikström, M. Nature 1992, 356, 301-309. Malmström, B. G. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 332-338: Ramirez, B. E.; Malmström, B. G.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 11949-11951. Rich, P. R.; Meunier, B.; Mitchell, R.; Moody, A. J. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1275, 91-95.
    • (1992) Nature , vol.356 , pp. 301-309
    • Babcock, G.T.1    Wikström, M.2
  • 4
    • 2442609830 scopus 로고
    • Babcock, G. T.; Wikström, M. Nature 1992, 356, 301-309. Malmström, B. G. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 332-338: Ramirez, B. E.; Malmström, B. G.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 11949-11951. Rich, P. R.; Meunier, B.; Mitchell, R.; Moody, A. J. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1275, 91-95.
    • (1993) Acc. Chem. Res. , vol.26 , pp. 332-338
    • Malmström, B.G.1
  • 5
    • 0029612224 scopus 로고
    • Babcock, G. T.; Wikström, M. Nature 1992, 356, 301-309. Malmström, B. G. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 332-338: Ramirez, B. E.; Malmström, B. G.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 11949-11951. Rich, P. R.; Meunier, B.; Mitchell, R.; Moody, A. J. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1275, 91-95.
    • (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. , vol.92 , pp. 11949-11951
    • Ramirez, B.E.1    Malmström, B.G.2    Winkler, J.R.3    Gray, H.B.4
  • 6
    • 0030592181 scopus 로고    scopus 로고
    • Babcock, G. T.; Wikström, M. Nature 1992, 356, 301-309. Malmström, B. G. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 332-338: Ramirez, B. E.; Malmström, B. G.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 11949-11951. Rich, P. R.; Meunier, B.; Mitchell, R.; Moody, A. J. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1275, 91-95.
    • (1996) Biochim. Biophys. Acta , vol.1275 , pp. 91-95
    • Rich, P.R.1    Meunier, B.2    Mitchell, R.3    Moody, A.J.4
  • 8
    • 0029036305 scopus 로고
    • Verkhovsky, M. I.; Morgan, J. E.; Wikström, M. Biochemistry 1995, 34, 7483-7491. Brzezinski, P. Biochemistry 1996, 35, 5611-5615: Ädelroth, P.; Sigurdson, H.; Hallén, S.; Brzezinski, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 12292-12297.
    • (1995) Biochemistry , vol.34 , pp. 7483-7491
    • Verkhovsky, M.I.1    Morgan, J.E.2    Wikström, M.3
  • 9
    • 4243181574 scopus 로고    scopus 로고
    • Verkhovsky, M. I.; Morgan, J. E.; Wikström, M. Biochemistry 1995, 34, 7483-7491. Brzezinski, P. Biochemistry 1996, 35, 5611-5615: Ädelroth, P.; Sigurdson, H.; Hallén, S.; Brzezinski, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 12292-12297.
    • (1996) Biochemistry , vol.35 , pp. 5611-5615
    • Brzezinski, P.1
  • 12
    • 3543006166 scopus 로고
    • Sarai, A.; DeVault, D. Methods Enzymol. 1986, 127, 79-91. Bahnson, B. J.; Klinman, J. P. Methods Enzymol. 1995, 249, 373-397.
    • (1986) Methods Enzymol. , vol.127 , pp. 79-91
    • Sarai, A.1    DeVault, D.2
  • 14
    • 0345613372 scopus 로고
    • Nagle, J. F.; Morowitz, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 298-302: Nagle, J. F.; Tristam-Nagle, S. J. Membr. Biol. 1983, 74, 1-14. Schulten, Z.; Schulten, K. Methods Enzymol. 1986, 127, 419-438.
    • (1978) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. , vol.75 , pp. 298-302
    • Nagle, J.F.1    Morowitz, H.J.2
  • 15
    • 0020967882 scopus 로고
    • Nagle, J. F.; Morowitz, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 298-302: Nagle, J. F.; Tristam-Nagle, S. J. Membr. Biol. 1983, 74, 1-14. Schulten, Z.; Schulten, K. Methods Enzymol. 1986, 127, 419-438.
    • (1983) J. Membr. Biol. , vol.74 , pp. 1-14
    • Nagle, J.F.1    Tristam-Nagle, S.2
  • 16
    • 0022520349 scopus 로고
    • Nagle, J. F.; Morowitz, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 298-302: Nagle, J. F.; Tristam-Nagle, S. J. Membr. Biol. 1983, 74, 1-14. Schulten, Z.; Schulten, K. Methods Enzymol. 1986, 127, 419-438.
    • (1986) Methods Enzymol. , vol.127 , pp. 419-438
    • Schulten, Z.1    Schulten, K.2
  • 20
    • 0029057198 scopus 로고
    • Lanyi, J. K. Nature 1995, 375, 461-463.
    • (1995) Nature , vol.375 , pp. 461-463
    • Lanyi, J.K.1
  • 22
    • 0028890031 scopus 로고
    • Iwata, S.; Ostermeier, C.; Ludwig, B.; Michel, H. Nature 1995, 376, 660-669. Ostermeier, C.; Iwata, S.; Michel, H. Curr. Opin. Struct. Biol. 1996, 6, 460-466.
    • (1995) Nature , vol.376 , pp. 660-669
    • Iwata, S.1    Ostermeier, C.2    Ludwig, B.3    Michel, H.4
  • 26
    • 17344392812 scopus 로고
    • Okamura, M. Y.; Feher, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 8152-8156. Paddock, M. L.; Rongey, S. H.; McPherson, P. H.; Juth, A.; Feher, G.; Okamura, M. Y. Biochemistry 1994, 33, 734-745. McPherson, P. H.; Schönfeld, M.; Paddock, M. L.; Okamura, M. Y.; Feher, G. Biochemistry 1994, 33, 1181-1193.
    • (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. , vol.83 , pp. 8152-8156
    • Okamura, M.Y.1    Feher, G.2
  • 27
    • 0028009920 scopus 로고
    • Okamura, M. Y.; Feher, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 8152-8156. Paddock, M. L.; Rongey, S. H.; McPherson, P. H.; Juth, A.; Feher, G.; Okamura, M. Y. Biochemistry 1994, 33, 734-745. McPherson, P. H.; Schönfeld, M.; Paddock, M. L.; Okamura, M. Y.; Feher, G. Biochemistry 1994, 33, 1181-1193.
    • (1994) Biochemistry , vol.33 , pp. 734-745
    • Paddock, M.L.1    Rongey, S.H.2    McPherson, P.H.3    Juth, A.4    Feher, G.5    Okamura, M.Y.6
  • 28
    • 0028314473 scopus 로고
    • Okamura, M. Y.; Feher, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 8152-8156. Paddock, M. L.; Rongey, S. H.; McPherson, P. H.; Juth, A.; Feher, G.; Okamura, M. Y. Biochemistry 1994, 33, 734-745. McPherson, P. H.; Schönfeld, M.; Paddock, M. L.; Okamura, M. Y.; Feher, G. Biochemistry 1994, 33, 1181-1193.
    • (1994) Biochemistry , vol.33 , pp. 1181-1193
    • McPherson, P.H.1    Schönfeld, M.2    Paddock, M.L.3    Okamura, M.Y.4    Feher, G.5
  • 29
    • 0029975953 scopus 로고    scopus 로고
    • Takahashi, E.; Wraight, C. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 2640-2645. Takahashi, E.; Wraight, C. A. Biochemistry 1992, 31, 855-866. Takahashi, E.; Wraight, C. A. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1020, 107-111.
    • (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. , vol.93 , pp. 2640-2645
    • Takahashi, E.1    Wraight, C.A.2
  • 30
    • 0026502431 scopus 로고
    • Takahashi, E.; Wraight, C. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 2640-2645. Takahashi, E.; Wraight, C. A. Biochemistry 1992, 31, 855-866. Takahashi, E.; Wraight, C. A. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1020, 107-111.
    • (1992) Biochemistry , vol.31 , pp. 855-866
    • Takahashi, E.1    Wraight, C.A.2
  • 31
    • 0025169243 scopus 로고
    • Takahashi, E.; Wraight, C. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 2640-2645. Takahashi, E.; Wraight, C. A. Biochemistry 1992, 31, 855-866. Takahashi, E.; Wraight, C. A. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1020, 107-111.
    • (1990) Biochim. Biophys. Acta , vol.1020 , pp. 107-111
    • Takahashi, E.1    Wraight, C.A.2
  • 33
    • 0031037279 scopus 로고    scopus 로고
    • (b) Peters, J. W.; Stowed, M. H. B.; Soltis, S. M.; Finnegan, M. G.; Johnson, M. K.; Rees, D. G. Biochemistry 1997, 36, 1181-1187. See also: Rohlfs, R. J.; Huang, L.; Hille, R. J. Biol. Chem. 1995, 270, 22196-22207, for a recent example of a study of proton-gated electron transfer in an Fe-S flavoenzyme.
    • (1997) Biochemistry , vol.36 , pp. 1181-1187
    • Peters, J.W.1    Stowed, M.H.B.2    Soltis, S.M.3    Finnegan, M.G.4    Johnson, M.K.5    Rees, D.G.6
  • 34
    • 0029084374 scopus 로고
    • (b) Peters, J. W.; Stowed, M. H. B.; Soltis, S. M.; Finnegan, M. G.; Johnson, M. K.; Rees, D. G. Biochemistry 1997, 36, 1181-1187. See also: Rohlfs, R. J.; Huang, L.; Hille, R. J. Biol. Chem. 1995, 270, 22196-22207, for a recent example of a study of proton-gated electron transfer in an Fe-S flavoenzyme.
    • (1995) J. Biol. Chem. , vol.270 , pp. 22196-22207
    • Rohlfs, R.J.1    Huang, L.2    Hille, R.3
  • 35
    • 33751158124 scopus 로고
    • Cukier, R. I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2377-2381; 1995, 99, 16101-16115; 1996, 100, 15428-15433. Kirby, J. P.; Roberts, J. A.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 119, 9230-9236.
    • (1994) J. Phys. Chem. , vol.98 , pp. 2377-2381
    • Cukier, R.I.1
  • 36
    • 0001077676 scopus 로고
    • Cukier, R. I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2377-2381; 1995, 99, 16101-16115; 1996, 100, 15428-15433. Kirby, J. P.; Roberts, J. A.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 119, 9230-9236.
    • (1995) J. Phys. Chem. , vol.99 , pp. 16101-16115
  • 37
    • 33748381480 scopus 로고    scopus 로고
    • Cukier, R. I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2377-2381; 1995, 99, 16101-16115; 1996, 100, 15428-15433. Kirby, J. P.; Roberts, J. A.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 119, 9230-9236.
    • (1996) J. Phys. Chem. , vol.100 , pp. 15428-15433
  • 38
    • 0031260356 scopus 로고    scopus 로고
    • Cukier, R. I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2377-2381; 1995, 99, 16101-16115; 1996, 100, 15428-15433. Kirby, J. P.; Roberts, J. A.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 119, 9230-9236.
    • (1996) J. Am. Chem. Soc. , vol.119 , pp. 9230-9236
    • Kirby, J.P.1    Roberts, J.A.2    Nocera, D.G.3
  • 41
    • 0344834199 scopus 로고
    • Cammack, R. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 281-322. Johnson, M. K. Encyclopedia of Inorganic Chemistry; King, R. B., Ed.; Wiley: Chichester, 1994; pp 1896-1915. Beinert, H.; Holm, R. H.; Münck, E. Science 1997, 277, 653-659.
    • (1992) Adv. Inorg. Chem. , vol.38 , pp. 281-322
    • Cammack, R.1
  • 42
    • 0344834199 scopus 로고
    • King, R. B., Ed.; Wiley: Chichester
    • Cammack, R. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 281-322. Johnson, M. K. Encyclopedia of Inorganic Chemistry; King, R. B., Ed.; Wiley: Chichester, 1994; pp 1896-1915. Beinert, H.; Holm, R. H.; Münck, E. Science 1997, 277, 653-659.
    • (1994) Encyclopedia of Inorganic Chemistry , pp. 1896-1915
    • Johnson, M.K.1
  • 43
    • 0030868605 scopus 로고    scopus 로고
    • Cammack, R. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 281-322. Johnson, M. K. Encyclopedia of Inorganic Chemistry; King, R. B., Ed.; Wiley: Chichester, 1994; pp 1896-1915. Beinert, H.; Holm, R. H.; Münck, E. Science 1997, 277, 653-659.
    • (1997) Science , vol.277 , pp. 653-659
    • Beinert, H.1    Holm, R.H.2    Münck, E.3
  • 44
    • 0026731748 scopus 로고
    • The Rieske center is an example of an Fe-S cluster in which electron transfer is linked to ligand (imidazole)-based proton transfer. See: Link, T. A.; Hagen, W. R.; Pierik, A. J.; von Jagow, G. Eur. J. Biochem. 1992, 208, 685-691.
    • (1992) Eur. J. Biochem. , vol.208 , pp. 685-691
    • Link, T.A.1    Hagen, W.R.2    Pierik, A.J.3    Von Jagow, G.4
  • 56
    • 0023919083 scopus 로고
    • Stout, C. D. J. Biol. Chem. 1988, 263, 9256-9260; J. Mol. Biol. 1989, 205, 545-555.
    • (1988) J. Biol. Chem. , vol.263 , pp. 9256-9260
    • Stout, C.D.1
  • 57
    • 0024961696 scopus 로고
    • Stout, C. D. J. Biol. Chem. 1988, 263, 9256-9260; J. Mol. Biol. 1989, 205, 545-555.
    • (1989) J. Mol. Biol. , vol.205 , pp. 545-555
  • 60
    • 0001038333 scopus 로고
    • Bond, A. M.; Oldham, K. B. J. Phys. Chem. 1983, 87, 2492-2502: Evans, D. H.; O'Connell, K. M. Electroanal. Chem. 1986, 14, 113-207.
    • (1983) J. Phys. Chem. , vol.87 , pp. 2492-2502
    • Bond, A.M.1    Oldham, K.B.2
  • 62
    • 0344187406 scopus 로고
    • Hoffman, B. M.; Ratner, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6237-6243. Brunschwig, B. S.; Sutin, N. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7454-7465.
    • (1987) J. Am. Chem. Soc. , vol.109 , pp. 6237-6243
    • Hoffman, B.M.1    Ratner, M.R.2
  • 63
    • 33845183857 scopus 로고
    • Hoffman, B. M.; Ratner, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6237-6243. Brunschwig, B. S.; Sutin, N. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7454-7465.
    • (1989) J. Am. Chem. Soc. , vol.111 , pp. 7454-7465
    • Brunschwig, B.S.1    Sutin, N.2
  • 66
    • 0027451404 scopus 로고
    • Armstrong, F. A. In Bioelectrochemistry of Biomacromolecules: Bioelectrochemistry: Principles and Practice; Lenaz, G., Milazzo, G., Eds.; Birkhauser Verlag: Basel, 1997; pp 205-255. Armstrong, F. A.; Butt, J. N.; Sucheta, A. Methods Enzymol. 1993, 227, 479-500. Armstrong, F. A. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 117-163.
    • (1993) Methods Enzymol. , vol.227 , pp. 479-500
    • Armstrong, F.A.1    Butt, J.N.2    Sucheta, A.3
  • 67
    • 0000430811 scopus 로고
    • Armstrong, F. A. In Bioelectrochemistry of Biomacromolecules: Bioelectrochemistry: Principles and Practice; Lenaz, G., Milazzo, G., Eds.; Birkhauser Verlag: Basel, 1997; pp 205-255. Armstrong, F. A.; Butt, J. N.; Sucheta, A. Methods Enzymol. 1993, 227, 479-500. Armstrong, F. A. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 117-163.
    • (1992) Adv. Inorg. Chem. , vol.38 , pp. 117-163
    • Armstrong, F.A.1
  • 77
    • 3542999491 scopus 로고    scopus 로고
    • note
    • We have assumed that the salt bridge between D15 and K84 is weak and does not restrict the function of D15. Our results support this proposal since, if the integrity of the salt bridge was a key factor in mediating proton transfer, rates of both protonation and deprotonation would fall off at low pH; instead, only deprotonation slows down, while the rate of protonation approaches a maximum value.


* 이 정보는 Elsevier사의 SCOPUS DB에서 KISTI가 분석하여 추출한 것입니다.