From myoglobin to heme-copper oxidase: Design and engineering of a Cu(B) center into sperm whale myoglobin

Journal of the American Chemical Society

Volumn 122, Issue 34, 2000, Pages 8192-8196

  Sigman, Jeffrey A ^a   Kwok, Brian C ^a   Lu, Yi ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COPPER; CYTOCHROME C OXIDASE; HEME; HEMOPROTEIN; MYOGLOBIN; OXYGEN; SILVER; WATER; ZINC;

ARTICLE; ELECTRON SPIN RESONANCE; METAL BINDING; PROTEIN EXPRESSION; PROTEIN PURIFICATION; PROTEIN STRUCTURE; PROTON TRANSPORT; REACTION ANALYSIS;

EID: 0034734324     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja0015343     Document Type: Article

References (59)

1. BMb, swMb-(L29H, F43H).
2. Babcock, G. T.; Wikström, M. Nature (London) 1992, 356, 301.
3. Garcia-Horsman, J. A.; Barquera, B.; Rumbley, J.; Ma, J.; Gennis, R. B. J. Bacteriol. 1994, 176, 5587.
4. Ferguson-Miller, S.; Babcock, G. T. Chem. Rev. 1996, 96, 2889.
5. Michel, H.; Behr, J.; Harrenga, A.; Kannt, A. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1998, 27, 329.
6. Poulos, T. L.; Li, H.; Raman, C. S. Curr. Opin. Chem. Biol. 1999, 3, 131.
7. Beinert, H. Eur. J. Biochem. 1997, 245, 521.
8. Slater, E. C.; van Gelder, B. F.; Minnaert, K. In Oxidases and related redox systems; King, T. E., Mason, H. S., Morrison, M., Eds.; John Wiley & Sons: New York, 1965; p 667.
9. Davis, R. E.; Miller, S.; Herrnstadt, C.; Ghosh, S. S.; Fahy, E.; Shinobu, L. A.; Galasko, D.; Thal, L. J.; Beal, M. F.; Howell, N.; Parker, W. D., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 4526.
10. Zhu, Z.; Yao, J.; Johns, T.; Fu, K.; De Bie, I.; Macmillan, C.; Cuthbert, A. P.; Newbold, R. F.; Wang, J.-c.; Chevrette, M.; Brown, G. K.; Brown, R. M.; Shoubridge, E. A. Nat. Genet. 1998, 20, 337.
11. Paradies, G.; Ruggiero, F. M.; Petrosillo, G.; Quagliariello, E. FEBS Lett. 1997, 406, 136.
12. Thomas, J. W.; Calhoun, M. W.; Lemieux, L. J.; Puustinen, A.; Wikström, M.; Alben, J. O.; Gennis, R. B. Biochemistry 1994, 33, 13013.
13. Calhoun, M. W.; Hill, J. J.; Lemieux, L. J.; Ingledew, W. J.; Alben, J. O.; Gennis, R. B. Biochemistry 1993, 32, 11524.
14. Cheesman, M. R.; Watmough, N. J.; Pires, C. A.; Turner, R.; Brittain, T.; Gennis, R. B.; Greenwood, C.; Thomson, A. J. Biochem. J. 1993, 289, 709.
15. Shapleigh, J. P.; Hosler, J. P.; Tecklenburg, M. M. J.; Kim, Y.; Babcock, G. T.; Gennis, R. B.; Ferguson-Miller, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 4786.
16. Thomson, A. J.; Greenwood, C.; Gadsby, P. M. A.; Peterson, J.; Eglinton, D. G.; Hill, B. C.; Nicholls, P. J. Inorg. Biochem. 1985, 23, 187.
17. Martin, C. T.; Scholes, C. P.; Chan, S. I. J. Biol. Chem. 1985, 260, 2857.
18. Watmough, N. J.; Cheesman, M. R.; Gennis, R. B.; Greenwood, C.; Thomson, A. J. FEBS Lett. 1993, 319, 151.
19. Oertling, W. A.; Surerus, K. K.; Einarsdottir, O.; Fee, J. A.; Dyer, R. B.; Woodruff, W. H. Biochemistry 1994, 33, 3128.
20. Hosler, J. P.; Kim, Y.; Shapleigh, J.; Gennis, R.; Alben, J.; Ferguson-Miller, S.; Babcock, G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5515.
21. Fann, Y. C.; Ahmed, I.; Blackburn, N. J.; Boswell, J. S.; Verkhovskaya, M. L.; Hoffman, B. M.; Wikström, M. Biochemistry 1995, 34, 10245.
22. Fox, S.; Nanthakumar, A.; Wikström, M.; Karlin, K. D., Blackburn, N. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 24.
23. Musser, S. M.; Fann, Y.-C.; Gurbiel, R. J.; Hoffman, B. M.; Chan, S. I. J. Biol. Chem. 1997, 272, 203.
24. Tsukihara, T.; Aoyama, H.; Yamashita, E.; Tomizaki, T.; Yamaguchi, H.; Shinzawa-Itoh, K.; Nakashima, R.; Yaono, R.; Yoshikawa, S. Science (Washington, D.C.) 1995, 269, 1069.
25. Iwata, S.; Ostermeier, C.; Ludwig, B.; Michel, H. Nature (London) 1995, 376, 660.
26. Tsukihara, T.; Aoyama, H.; Yamashita, E.; Tomizaki, T.; Yamaguchi, H.; Shinzawa-Itoh, K.; Nakashima, R.; Yaono, R.; Yoshikawa, S. Science (Washington, D.C.) 1996, 272, 1136.
27. Ostermeier, C.; Harrenga, A.; Ermler, U.; Michel, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 10547.
28. Yoshikawa, S.; Shinzawa-itoh, K.; Nakashima, R.; Yaono, R.; Yamashita, E.; Inoue, N.; Yao, M.; Fei, M. J.; Libeu, C. P.; Mizushima, T.; Yamaguchi, H.; Tomizaki, T.; Tsukihara, T. Science (Washington, D.C.) 1998, 280, 1723.
29. Nanthakumar, A.; Nasir, M. S.; Karlin, K. D.; Ravi, N.; Huynh Boi, H. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6564.
30. Lee, S. C.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5833.
31. Collman, J. P.; Hermann, P. C.; Boitrel, B.; Zhang, X.; Eberspacher, T. A.; Fu, L.; Wang, J.; Rousseau, D. L.; Williams, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9783.
32. Casella, L.; Monzani, E.; Gullotti, M.; Gliubich, F.; De Gioia, L. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1994, 3203.
33. Nanthakumar, A.; Fox, S.; Murthy, N. N.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3898.
34. Baeg, J.-O.; Holm, R. H. Chem. Commun. (Cambridge) 1998, 571.
35. Sasaki, T.; Nakamura, N.; Naruta, Y. Chem. Lett. 1998, 351.
36. Collman, J. P.; Rapta, M.; Broering, M.; Raptova, L.; Schwenninger, R.; Boitrel, B.; Fu, L.; L'Her, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1387.
37. Gennis, R. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 12747.
38. Proshlyakov, D. A.; Pressler, M. A.; Babcock, G. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 8020.
39. Antonini, E.; Brunori, M. Hemoglobin and Myoglobin in Their Reactions with Ligands; North-Holland: London, 1971.
40. Springer, B. A.; Sligar, S. G.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr. Chem. Rev. (Washington, D.C.) 1994, 94, 699.
41. Springer, B. A.; Sligar, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 8961.
42. Adachi, S.; Nagano, S.; Ishimori, K.; Watanabe, Y.; Morishima, I.; Egawa, T.; Kitagawa, T.; Makino, R. Biochemistry 1993, 32, 241.
43. Christian, J. F.; Unno, M.; Sage, J. T.; Champion, P. M.; Chien, E.; Sligar, S. G. Biochemistry 1997, 36, 11198.
44. Decatur, S. M.; Belcher, K. L.; Rickert, P. K.; Franzen, S.; Boxer, S. G. Biochemistry 1999, 38, 11086.
45. Murakami, T.; Morishima, I.; Matsui, T.; Ozaki, S.-i.; Hara, I.; Yang, H.-J.; Watanabe, Y. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2007.
46. Watmough, N. J.; Cheesman, M. R.; Butler, C. S.; Little, R. H.; Greenwood, C.; Thomson, A. J. J. Bioenerg. Biomembr. 1998, 30, 55.
47. MacMillan, F.; Kannt, A.; Behr, J.; Prisner, T.; Michel, H. Biochemistry 1999, 38, 9179.
48. Sigman, J. A.; Kwok, B. C.; Gengenbach, A.; Lu, Y. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8949.
49. Regan, L. Trends Biochem. Sci. 1995, 20, 280.
50. Hellinga, H. W. Curr. Opin. Biotechnol. 1996, 7, 437.
51. Lu, Y.; Valentine, J. S. Curr. Opin. Struct. Biol. 1997, 7, 495.
52. Farinas, E.; Regan, L. Protein Sci. 1998, 7, 1939.
53. Pinto, A. L.; Hellinga, H. W.; Caradonna, J. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 5562.
54. Hellinga, H. W. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10055.
55. Yeung, B. K. S.; Wang, X. T.; Sigman, J. A.; Petillo, P. A.; Lu, Y. Chem., Biol. 1997, 4, 215.
56. Kachalova, G. S.; Popov, A. N.; Bartunik, H. D. Science (Washington, D.C.) 1999, 284, 473.
57. Wariishi, H.; Valli, K.; Gold, M. H. J. Biol. Chem. 1992, 267, 23688.
58. De Duve, C. Acta Chem. Scand. 1948, 2, 264.
59. Morrison, M.; Horie, S. Anal. Biochem. 1965, 12, 77.