Retrostructural analysis of metalloproteins: Application to the design of a minimal model for diiron proteins

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Volumn 97, Issue 12, 2000, Pages 6298-6305

  Lombardi, Angela ^a   Summa, Christopher M ^b   Geremia, Silvano ^c   Randaccio, Lucio ^c   Pavone, Vincenzo ^a   DeGrado, William F ^b,d  

^a UNIVERSITY OF NAPLES FEDERICO II   (Italy)

^b UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^c UNIVERSITY OF TRIESTE   (Italy)

^d UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FERRITIN; HELIX LOOP HELIX PROTEIN; METALLOPROTEIN; RIBONUCLEOTIDE REDUCTASE; RUBREDOXIN; ZINC FINGER PROTEIN; IRON;

ARTICLE; BINDING SITE; HYDROGEN BOND; IRON STORAGE; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; STRUCTURE ANALYSIS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY; AMINO ACID SEQUENCE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; METABOLISM; MOLECULAR GENETICS;

ESCHERICHIA COLI;

AMINO ACID SEQUENCE; BINDING SITES; IRON; METALLOPROTEINS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR SEQUENCE DATA;

EID: 0034612192     PISSN: 00278424     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1073/pnas.97.12.6298     Document Type: Article

References (88)

1. Nordlund, P. & Eklund, H. (1995) Curr. Opin. Struct. Biol. 5, 758-766.
2. Lange, S. J. & Que, L., Jr. (1998) Curr. Opin. Chem. Biol. 2, 159-172.
3. Waller, B. J. & Lipscomb, J. D. (1996) Chem. Rev. 96, 2625-2657.
4. Feig, A. L. & Lippard, S. J. (1994) Chem. Rev. 94, 759-805.
5. Nastri, F., Lombardi, A., D'Andrea, L. D., Sanseverino, M., Maglio, O. & Pavone, V. (1998) Biopolymers 47, 5-22.
6. Regan, L. (1995) Trends Biochem. Sci. 20, 280-285.
7. Gibney, B. R., Rabanal, F. & Dutton, P. L. (1997) Curr. Opin. Chem. Biol. 1, 537-542.
8. DeGrado, W. F., Summa, C. M., Pavone, V., Nastri, F. & Lombardi, A. (1999) Annu. Rev. Biochem. 68, 779-819.
9. Williamson, D. A. & Benson, D. R. (1998) Chem. Commun. 9, 961-962.
10. Rojas, N. R., Kamtekar, S., Simons, C. T., McLean, J. E., Vogel, K. M., Spiro, T. G., Farid, R. S. & Hecht, M. H. (1997) Protein Sci. 6, 2512-2524.
11. Suzuki, K., Hiroaki, H., Kohda, D., Nakamura, H. & Tanaka, T. (1998) J. Am. Chem. Soc. 120, 13008-13015.
12. Sakamoto, S., Obataya, I., Ueno, A. & Mihara, H. (1999) Chem. Commun. 1999, 1111-1112.
13. Huffman, D. L., Rosenblatt, M., M. & Suslick, K. (1998) J. Am. Chem Soc 120, 6183-6184.
14. Willner, I., Heleg-Shabtai, V., Katz, E., Rau, H. K. & Haehnel, W. (1999) J. Am. Chem. Soc. 121, 6455-6468.
15. Hellinga, H. W. & Richards, F. M. (1991) J. Mol. Biol. 222, 763-785.
16. Clarke, N. D. & Yuan, S. M. (1995) Proteins 23, 256-263.
17. Hellinga, H. W. (1998) Folding Des. 3, R1-R8.
18. Desjarlais, J. R. & Clarke, N. D. (1998) Curr. Opin. Struct. Biol. 8, 471-475.
19. Pinto, A., Hellinga, H. W. & Caradonna, J. P. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 5562-5567.
20. Sigman, J. A., Kwok, B. C., Gegenbach, A. & Lu, Y. (1999) J. Am. Chem. Soc. 121, 8949-8950.
21. Brittain, I. J., Huang, X. & Long, E. C. (1998) Biochemistry 37, 12113-12120.
22. Hay, R. W., Hassan, M. M. & You-Ouan, C. (1993) J. Inorg. Biochem. 52, 17-25.
23. Stemmler, A. J. & Burrows, C. J. (1999) J. Am. Chem. Soc. 121, 6956-6957.
24. Torrado, A., Walkup, G. K. & Imperiali, B. (1998) J. Am. Chem. Soc. 120, 609-610.
25. Gibney, B. R., Mulholland, S. E., Rabanal, F. & Dutton, P. L. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 15041-15046.
26. Coldren, C., Hellinga, H. W. & Caradonna, J. P. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 6635-6640.
27. Summa, C. M., Lombardi, A., Lewis, M. & DeGrado, W. F. (1999) Curr. Opin. Struct. Biol. 9, 500-508.
28. Richardson, J., Richardson, D. C., Tweedy, N. B., Gernert, K. M., Quinn, T. P., Hecht, M. H., Erickson, B. W., Yan, Y., McClain, R. D. & Donlan, M. E. (1992) Biophys. J. 63, 1186-1209.
29. Bryson, J. W., Betz, S. F., Lu, H. S., Suich, D. J., Zhou, H. X., O'Neil, K. T. & DeGrado, W. F. (1995) Science 270, 935-941.
30. Fezoui, Y., Connolly, P. J. & Osterhout, J. J. (1997) Protein Sci. 6, 1869-1877.
31. Struthers, M. D., Cheng, R. P. & Imperiali, B. (1996) Science 271, 342-345.
32. Dahiyat, B. I. & Mayo, S. L. (1997) Science 278, 82-87.
33. Ilyina, E., Roongta, V. & Mayo, K. H. (1997) Biochemistry 36, 5245-5250.
34. Hill, R. B. & DeGrado, W. F. (1998) J. Am. Chem. Soc. 120, 1138-1145.
35. Schafmeister, C. E., LaPorte, S. L., Miercke, L. J. & Stroud, R. M. (1997) Nat. Struct. Biol. 4, 1039-1046.
36. Walsh, S. T. R., Cheng, H., Bryson, J. W., Roder, H. & DeGrado, W. F. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 5486-5491.
37. Choma, C. T., Lear, J. D., Nelson, M. J., Dutton, P. L., Robertson, D. E. & DeGrado, W. F. (1994) J. Am. Chem. Soc. 116, 856-865.
38. Gibney, B. R. & Dutton, P. L. (1999) Protein Sci. 8, 1888-1898.
39. Handel, T. M., Williams, S. A. & DeGrado, W. F. (1993) Science 261, 879-885.
40. Regan, L. & Clarke, N. D. (1990) Biochemistry 29, 10878-10883.
41. D'Auria, G., Maglio, O., Nastri, F., Lombardi, A., Mazzeo, M., Morelli, G., Paolillo, L., Pedone, C. & Pavone, V. (1997) Chem. Euro. J. 3, 350-362.
42. Skalicky, J., Gibney, B. R., Rabanal, F., Urbauer, R. J. B., Dutton, P. L. & Wand, A. J. (1999) J. Am. Chem. Soc. 121, 4941-4951.
43. Dahiyat, B. I., Sarisky, C. A. & Mayo, S. L. (1997) J. Mol. Biol. 273, 789-796.
44. Lazar, G. A. & Handel, T. M. (1998) Curr. Opin. Chem. Biol. 2, 675-679.
45. Desjarlais, J. R. & Handel, T. M. (1999) J. Mol. Biol. 290, 305-318.
46. Ghirlanda, G., Lear, J. D., Lombardi, A. & DeGrado, W. F. (1998) J. Mol. Biol. 281, 379-391.
47. Su, A. & Mayo, S. L. (1997) Protein Sci. 6, 1701-1707.
48. Harbury, P. B., Plecs, J. J., Tidor, B., Alber, T. & Kim, P. S. (1998) Science 282, 1462-1467.
49. Berg, J. M. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 99-102.
50. Elrod-Erickson, M., Rould, M. A., Nekludova, L. & Pabo, C. O. (1996) Structure (London) 4, 1171-1180.
51. Navaza, J. (1994) Acta Crystallogr. A 50, 157-163.
52. Jones, T. A., Zou, J. Y., Cowan, S. W. & Kjeldgaard, M. (1991) Acta Crystallogr. A 47, 110-119.
53. Murshudov, G. N., Vagin, A. A. & Dodson, E. J. (1997) Acta Crystallogr. D 53, 240-255.
54. Laskowski, R. A., MacArthur, M. W., Moss, D. S. & Thornton, J. M. (1993) J. Appl. Crystallogr. 26, 283-291.
55. Mann, C. J. & Matthews, C. R. (1993) Biochemistry 32, 5282-5290.
56. Zhang, J. H., Kurtz, D. M., Jr., Xia, Y. M. & Debrunner, P. G. (1991) Biochemistry 30, 583-589.
57. Zhang, J. H. & Kurtz, D. M., Jr. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89, 7065-7069.
58. Keech, A. M., Le Brun, N. E., Wilson, M. T., Andrews, S. C., Moore, G. R. & Thomson, A. J. (1997) J. Biol. Chem. 272, 422-429.
59. Betz, S. F. & DeGrado, W. F. (1996) Biochemistry 35, 6955-6962.
60. Betz, S. F., Liebman, P. A. & DeGrado, W. F. (1997) Biochemistry 36, 2450-2458.
61. Pavletich, N. P. & Pabo, C. O. (1991) Science 252, 809-817.
62. Berg, J. M. (1990) Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 19, 405-421.
63. Stenkamp, R. E. (1994) Chem. Rev. 94, 715-726.
64. Sheriff, S., Hendrickson, W. A. & Smith, J. L. (1987) J. Mol. Biol. 197, 273-296.
65. Andersson, K., K. & Gräslund, A. (1995) Adv. Inorg. Chem. 43, 359-403.
66. Lawson, D. M., Artymiuk, P. J., Yewdall, S. J., Smith, J. M. A., Livingston, J. C., Treffry, A., Luzzago, A., Levi, S., Arosio, P., Cesareni, G., et al. (1991) Nature (London) 349, 541-544.
67. Frolow, F., Kalb (Gilboa), A. J. & Yariv, J. (1994) Nat. Struct. Biol. 1, 453-460.
68. deMare, F., Kurtz, D. M., Jr. & Nordlund, P. (1996) Nat. Struct. Biol 3, 539-546.
69. Sieker, L. C., Holmes, M., Le Trong, I., Turley, S., Santarsiero, B. D., Liu, M. Y., LeGall, J. & Stenkamp, R. E. (1999) Nat. Struct. Biol. 6, 308-309.
70. Andersson, M. E., Högbom, M., Rinaldo-Matthis, A., Andersson, K. K., Sjöberg, B.-M. & Nordlund, P. (1999) J. Am. Chem. Soc. 121, 2346-2352.
71. Lindqvist, Y., Huang, W., Schneider, G. & Shanklin, J. (1996) EMBO J. 15, 4081-4092.
72. Rosenzweig, A. C., Brandstetter, H., Whittington, D. A., Nordlund, P., Lippard, S. J. & Frederick, C. A. (1997) Proteins 29, 141-152.
73. Gernert, K. M., Surles, M. C., Labean, T. H., Richardson, J. S. & Richardson, D. C. (1995) Protein Sci. 4, 2252-2260.
74. Desjarlais, J. R. & Handel, T. M. (1995) Protein Sci. 4, 2006-2018.
75. Efimov, A. V. (1991) Protein Eng. 4, 245-250.
76. Le Brun, N. E., Keech, A. M., Mauk, M. R., Mauk, A. G., Andrews, S. C., Thomson, A. J. & Moore, G. R. (1996) FEBS Lett. 397, 159-163.
77. Huang, C. C., Lesburg, C. A., Kiefer, L. L., Fierke, C. A. & Christianson, D. W. (1996) Biochemistry 35, 3439-3446.
78. Karlin, S., Zhu, Z. Y. & Karlin, K. D. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 14225-14230.
79. McLachlan, A. D. (1987) Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. LII.
80. Kinoshita, K., Kidera, A. & Go, N. (1999) Protein Sci. 8, 1210-1217.
81. Cheesman, M. R., Le Brun, N. E., Kadir, F. H., Thomson, A. J., Moore, G. R., Andrews, S. C., Guest, J. R., Harrison, P. M., Smith, J. M. & Yewdall, S. J. (1993) Biochem. J. 292, 47-56.
82. Chen-Barrett, Y., Harrison, P. M., Treffry, A., Quail, M. A., Arosio, P., Santambrogio, P. & Chasteen, N. D. (1995) Biochemistry 34, 7847-7853.
83. Harbury, P. B., Tidor, B. & Kim, P. S. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 8408-8412.
84. Bau, R., Rees, D. C., Kurtz, D. M., Scott, R. A., Huang, H., Adams, M. W. W. & Eidsness, M. K. (1998) J. Biol. Inorg. Chem. 3, 484-493.
85. Hempstead, P. D., Yewdall, S. J., Fernie, A. R., Lawson, D. M., Artymiuk, P. J., Rice, D. W., Ford, G. C. & Harrison, P. M. (1997) J. Mol. Biol. 268, 424-448.
86. Nordlund, P. & Eklund, H. (1993) J. Mol. Biol. 232, 123-164.
87. Holmes, M. A., Le Trong, I., Turley, S., Sieker, L. C. & Stenkamp, R. E. (1991) J. Mol. Biol. 218, 583-593.
88. Magnus, K. A., Hazes, B., Ton-That, H., Bonaventura, C., Bonaventura, J. & Hol, W. G. (1994) Proteins 19, 302-309.