Structure, properties and reactivity of the Fe(II)Fe(III) and Zn(II)Fe(III) purple acid phosphatases

European Journal of Inorganic Chemistry

Volumn , Issue 12, 1999, Pages 2105-2115

  Twitchett, Mark B ^a   Sykes, A Geoffrey ^a  

^a NEWCASTLE UNIVERSITY   (United Kingdom)

Author keywords

Dinuclear metal active sites; Metalloenzymes; Phosphate Ester Hydrolysis; Purple Acid Phosphatases

Indexed keywords

ALUMINUM COMPOUNDS; AMINO ACIDS; COBALT COMPOUNDS; COPPER COMPOUNDS; ESTERS; GALLIUM COMPOUNDS; IRON COMPOUNDS; LANTHANUM COMPOUNDS; MAMMALS; MANGANESE COMPOUNDS; NICKEL COMPOUNDS; PHOSPHATASES; ZINC COMPOUNDS;

ACTIVE SITE; BACTERIAL SOURCE; DINUCLEAR; DINUCLEAR METAL ACTIVE SITE; METALLOENZYMES; PHOSPHATE ESTER HYDROLYSIS; PURPLE ACID PHOSPHATASE; STRUCTURAL INFORMATION; STRUCTURE PROPERTY; STRUCTURE REACTIVITY;

HYDROLYSIS;

ACID PHOSPHATASE; ALKALINE PHOSPHATASE; FERRIC ION; FERROUS ION; ORGANOPHOSPHATE;

CATALYSIS; CRYSTAL STRUCTURE; ENZYME ACTIVE SITE; ENZYME ACTIVITY; ENZYME STRUCTURE; HYDROLYSIS; NONHUMAN; PROTEIN PHOSPHORYLATION; PROTON NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; REVIEW; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

EID: 0032719703     PISSN: 14341948     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/(sici)1099-0682(199912)1999:12<2105::aid-ejic2105>3.0.co;2-2     Document Type: Review

References (101)

1. N. Sträter, W. N. Lipscomb, T. Klabunde, B. Krebs, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 2024-2055.
2. E. Wilcox Chem. Rev. 1996, 96, 2435-2458.
3. J. B. Vincent, G. L. Olivier-Lilley, B. A. Averill, Chem. Rev. 1990, 90, 1447-1467.
4. J. A. Stubbe, J. Biol. Chem. 1990, 265, 5329-5332.
5. P. Nordlund, H. Eklund, J. Mol. Biol. 1993, 232, 123-164.
6. J. D. Lipscomb, Annu. Rev. Microbiol. 1994, 48, 371-399.
7. K. K Andersson, A. Graslund, Adv. Inorg. Chem., 1995, 43, 359-408.
8. P. C. Wilkins, R. G. Wilkins, Coord. Chem. Rev. 1987, 79, 195-214.
9. B. G. Fox, J. Shanklin, C. Somerville, E. Münck, Proc. Natl. Acad. Sci., U. S. A. 1993, 90, 2486-2490.
10. N. Sträter, T. Klabunde, P. Tucker, H. Witzel, B. Krebs, Science 1995, 268, 1489-1492.
11. T. Klabunde, N. Sträter, R. Fröhlich, H. Witzel, B. Krebs, J. Mol. Biol. 1996, 259, 737-748.
12. J. B. Vincent, B. A. Averill, FASEB J. 1990, 4, 3009-3014.
13. T. Klabunde, B. Krebs, Structure and Bonding 1997, 89, 177-198.
14. J. L. Beck, L. A. McConachie, A. C. Summers, W. N. Arnold, J. De Jersey, B. Zerner, Biochim. Bophys. Acta 1986, 569, 61-68.
15. M. A. S. Aquino, J.-S. Lim, A. G. Sykes, J. Chem. Soc., Dalton. Trans. 1992, 13, 2135-2136.
16. M. A. S. Aquino, J.-S. Lim, A. G. Sykes, J. Chem. Soc., Dalton. Trans. 1994, 15, 429-436.
17. M. A. S. Aquino, A. G. Sykes, J. Chem. Soc., Dalton. Trans. 1994, 15, 683-687.
18. J.-S. Lim, M. A. S. Aquino, A. G. Sykes, Inorg. Chem. 1996, 35, 614-618.
19. T. T. Chen, F. W. Baser, J. J. Cetorelli, W. E. Pollard, R. M. Roberts, J. Biol. Chem. 1973, 248, 8560-8566.
20. H. D. Campbell, B. Zerner, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1973, 54, 1498-1 1502.
21. B. S. Allen, P. R. Nuttleman, C. M. Ketcham, R. M. Roberts, J. Bone Miner. Res. 1989, 4, 47-50.
22. T. Efstratiadis, D. W. Moss, Enzyme 1985, 33, 34-40.
23. K.-H. W. Lau, T. K. Freeman, D. J. Baylink, J. Biol. Chem. 1987, 262, 1389-1397.
24. J. L. Beck, L. A. McConachie, A. C. Summers, W. N. Arnold, J. De Jersey, B. Zerner, Biochim. Bophys. Acta 1986, 869, 61-68.
25. S. Fujimoto, T. Nakagawa, A. Ohara, Agric. Biol. Chem. 1977, 41, 599-600.
26. K. Uehara, S. Fujimoto, T. Taniguchi, J. Biochem. 1974, 75, 627-628.
27. S. Fujimoto, T. Nakagawa, S. Ishimitsu, A. Ohara, Chem. Pharm. Bul. 1977, 25, 1459-1464.
28. A. H. J. Ullah, E. M. Mullaney, H. C. Dischinger Jr, Biochem. Biophy. Res. Commun. 1994, 203, 182-189.
29. M. M. Jacobs, J. F. Nyc, D. M. Brown, J. Biol. Chem. 1971, 246, 1419-1425.
30. C. Y. Li, L. T. Lam, J. Histochem. Cytochem. 1970, 18, 473-475.
31. C. M. Ketcham, R. M. Roberts, R. C. M. Simmen, H. S. Nick, J. Biol. Chem. 1989, 264, 557-563.
32. C. M. Roberts, G. A. Baumbach, F. W. Bazer, R. M. Roberts, J. Biol. Chem. 1985, 260, 5768-5776.
33. J. Schinddelmeiser, D. Münstermann, H. Witzel, Histochemistry 1987, 87, 13-19.
34. A. R. Hayman, T. M. Cox, J. Biol. Chem. 1994, 269, 1294-1300.
35. B. Ek-Rylander, M. Flores, M. Wendel, D. Heinegård, G. Andersson, J. Biol. Chem. 1994, 269, 14853-14856.
36. S. Shimohara, S. Fujimoto, M. Chachin, T. Taniguchi, G. Perry, P. J. Whitehouse, J. Kimura, Brain Research 1995, 699, 125-129.
37. K. S. Patel, S. W. Lockless, B. Thomas, T. D. McKnight, Plant Physiology 1996, 111, 271.
38. J W. Pyrz, J. T. Sage, D. G. Debrunner, L. Que Jr, J. Biol. Chem. 1986, 261, 11015-11020.
39. R. G. Wilkins, Chem. Soc. Rev. 1992, 21, 171-178.
40. J. C. Davis, B. A. Averill, Proc. Natl. Acad. Sci., U. S. A. 1982, 79, 4623-4627.
41. J. L. Beck, D. T. Keough, J. De Jersey, B. Zerner, Biochim. Biophys. Acta. 1984, 791, 357-363.
42. D. F. Hunt, J. R. Yates III, J. Shabanowitx, N.-Z. Zhu, T. Zirino, B. A. Averill, S. T. Daurat-Larroque, J. G. Shewale, R. M. Roberts, K. Brew, BioChem. Biophys. Res. Commun. 1987, 144, 1154-1160.
43. D. K. Lord, N. C. P. Cross, M. A. Bevilacque, S. H. Rider, P. A. Gorman, A. V. Groves, D. W. Moss, D. Sheer, T. M. Cox, Eur. J. Biochem. 1990, 189, 287-293.
44. B. Ek-Rylander, P. Bill, M. Norgård, S. Nilsson, G. Andersson, J. Biol Chem. 1991, 266, 24684-24689.
45. A. I. Cassady, A. G. King, N. C. P. Cross, D. A. Hume, Gene 1993, 130, 201-207.
46. T. Klabunde, B. Stahl, H. Suerbaum, S. Hahner, M. Karas, F. Hillenkamp, B. Krebs, H. Witzel, Eur. J. Biochem. 1994, 226, 369-375.
47. T Klabunde, N. Sträter, B. Krebs, H. Witzel, FEBS Lett. 1995, 267, 56-60.
48. M. Dietrich, D. Münstermann, H. Suerbaum, H. Witzel, Eur. J. Biochem. 1991, 199, 105-113.
49. M. Merkx, B. A. Averill, Biochemistry 1998, 37, 11223-11231.
50. B. A. Averill, J. C. Davis, S. Burman, T. Zirino, J. Sanders-Loehr, T. M. Loehr, J. T. Sage, P. G. Debrunner, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 3760-3767.
51. R. B. Lauffer, B. C. Antanaitis, P. Aisen, L. Que Jr., J. Biol. Chem. 1983, 258, 14212-14218.
52. E. Sinn, C. J. O'Connor, J. De Jersey, B. Zerner, Inorg. Chim. Acta. 1983, 78, L13-L15.
53. A. E. True, R. C. Scarrow, C. R. Randall, R. C. Holz, L. Que Jr., J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4246-4255.
54. Y.-S. Yang, J. M. McCormick, E. I. Solomon, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11832-11842.
55. B. C. Antanaitis, P. Aisen, H. R. Lilienthal, J. Biol. Chem. 1983, 4258, 3166-3172.
56. P. G. DeBrunner, M. P. Hendrich, J. De Jersey, D. T. Keough, J. T. Sage, B. Zerner, Biochim. Biophys. Acta. 1983, 745, 103-106.
57. K. Doi, J. McCracken, J. Peisach, P. Aisen, J. Biol. Chem. 1988, 26, 5757-5763.
58. B. C. Antanaitis, P. Aisen, J. Biol. Chem. 1985, 260, 751-756.
59. D. L. Wang, R. C. H. Holz, S. S. David, L. Que Jr., M. T. Stankovich, Biochemistry 1991, 30, 8187-8194.
60. B. C. Antanaitis, T. Strekas, P. Aisen, J. Biol. Chem. 1982, 257, 3766-3770.
61. R. C Scarrow, J. W. Pyrz, L. Que Jr., J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 657-665.
62. Z. Wang, L.-J. Ming, L. Que Jr., J. B. Vincent, M. W. Crowder, B. A. Averill, Biochemistry 1992, 31, 5263-5268.
63. B. P. Gaber, J. P. Sheridan, F. W. Bazer, R. M. Roberts, J. Biol. Chem. 1979, 254, 8340-8342.
64. S. A. Kretchmar, Z. E. Reyes, K. N. Raymond, Biochim. Biophys. Res. Commun. 1988, 108, 1643-1648.
65. B. C. Antanaitis, J. Peisach, W. B. Mims, P. Aisen, J. Biol. Chem. 1985, 260, 4572-4574.
66. J. T. Sage, Y.-M. Xia P. G. Debrunner, D. T. Keough, J. De Jersey, B. Zerner, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7239-7247.
67. J. H. Rodriguez, H. N. Ok, Y.-M. Xia, P. G. Debrummer, B. E. Hinrichs, T. Meyer, N. H. Packard, J. Phys. Chem. 1996, 100, 6849-6862.
68. L. W. Guddat, A. S. McAlpine, D. Hume, S. Hamilton, J. de Jersey, J. L. Martin, Structure 1999, 7, 757-767.
69. J. Uppenberg, F. Lindqvist, C. Svensson, B. Ek-Rylander, G. Andersson, J. Mol. Biol. 1999, 290, 201-211.
70. J. P. Griffith, J. L. Kim, E. E. Kim, M. D. Sintchak, J. A. Thomson, M. J. Fitzgibbon, M. A. Fleming, P. R. Caron, K. Hsiao, M. A. Navia, Cell 1995, 82, 507-522.
71. C. R. Kissinger, H. E. Parge, D. R. Knighton, C. T. Lewis, L. A. Pelletier, A. Tempcyzk, V. J. Kalish, K. D. Tucker, R. E. Showalter, E. W. Moomaw, L. N. Gastinel, N. Habuka, X. Chen, F. Maldonado, J. E. Baker, R. Bacquet, J. E. Villafranca, Nature 1995, 378, 641-644.
72. J. Goldberg, H.-B. Huang, Y.-G. Kwon, P. Greengard, A. C. Nairn, J. Kuriyan, Nature 1995, 376, 745-753.
73. M. P. Egloff, P. T. W. Cohen, P. Reinemer, D. Barford, J. Mol. Biol. 1995, 254, 942-959.
74. J. E. Coleman, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1992, 21, 441-483.
75. E. G. Mueller, M. W. Crowder, B. A. Averill, J. R. Knowles, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2974-2975.
76. R. C. Holz, L. Que Jr., L.-J. Ming, J. Am. Chem. Soc. 1992, 119, 4434-4436.
77. X. Wang, L. Que Jr., Biochemistry 1998, 37, 7813-7821.
78. T. W. Swaddle, A. E. Merbach, Inorg. Chem. 1981, 20, 4212-4216.
79. See, for example, R. G. Wilkins in Kinetics and Mechanism of Reactions of Transition Metal Complexes, VCH, Weinheim, 1991.
80. M. B. Twitchett, A. G. Sykes, unpublished work.
81. D. T. Keough, J. L. Beck, J. De Jersey, B. Zerner, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982, 108, 1643-1648.
82. K. Doi, R. Gupta, P. Aisen, J. Biol. Chem. 1987, 262, 6982-6985.
83. S. S. David, L. Que Jr., J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 6455-6463.
84. S. K. Chapman, J. D. Sinclair-Day, A. G. Sykes, S.-C. Tam, R. J. P. Williams, J. Chem. Soc., Chem. Commun 1983, 20, 1152-1154.
85. C. F. Baes, E. Mesmer, The Hydrolysis of Cations, Wiley-Interscience, New York, 1976.
86. D. C. Schlosnagle, F. W. Bazer, J. C. M. Tsibris, R. M. Roberts, J. Biol. Chem. 1974, 249, 7574-7579.
87. X. Wang, C. R. Randall, A. E. True, L. Que Jr., Biochemistry 1996, 35, 13946-13954.
88. C. J. Wynne, S. E. Hamilton, D. A. Dianysius, J. L. Beck, J. De Jersey, Arch. Biochem. Biophys. 1995, 319, 133-141.
89. P. Hendry, A. M. Sargeson, Prog. Inorg. Chem. 1990, 38, 201-258.
90. D. L. Keough, D. A. Dionysius, J. De Jersey, B. Zerner, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1980, 94, 600-605.
91. J. L. Beck, M. J. McArthur, J. De Jersy, B. Zerner, Inorg. Chim. Acta. 1988, 153, 39-44.
92. J. L. Beck, J. De Jersey, B. Zerner, M. P. Hendrich, P. G. Debrunner, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 3317-3318.
93. H. Sauerbaum, M. Körner, H. Witzel, E. Althaus, B.-D. Mosel W. Müller-Warmuth, Eur. J. Biochem. 1993, 214, 313-321.
94. K. Uehara, S. Fugimoto, T. Taniguchi, J. Biochem. 1971, 70, 183-185.
95. S. Fujimoto, A. Ohara, K. Uehara, Agric. Biol. Chem. 1980, 44, 1659-1660.
96. S. Fujimoto, T. Nakagawa, A. Ohara, Chem. Pharm. Bull. 1977, 425, 3283-3288.
97. S. K. Hefler, B. A. Averill, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987, 146, 1173-1177.
98. R. M. C. Dawson, D. C. Elliott, W. H. Elliot, K. M. Jones, In Data for Biochemical Research, Oxford Sci. Pubs.
99. A. Durmus, C. Eiken, B. H. Sift, A. Kratel, R. Kappl, J. Hüttermann, B. Krebs, E. J. Biochem. 1999, 260, 709-716.
100. M. Merkx, B. A. Averill, Biochemistry 1998, 37, 8490-8497.
101. M. Merkx, B. A. Averill, J. Am. Chem. Soc 1999, 121, 6683-6689.