Intrinsic and extrinsic modulation of nitric oxide synthase activity

Chemical Reviews

Volumn 102, Issue 4, 2002, Pages 1179-1189

  Roman, Linda J ^a   Martásek, Pavel ^b   Masters, Bettie Sue Siler ^a  

^a UNIVERSITY OF TEXAS HEALTH SCIENCE CENTER AT SAN ANTONIO   (United States)

^b CHARLES UNIVERSITY   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOCHEMISTRY; CALCIUM; CHEMICAL BONDS; CHEMICAL MODIFICATION; CONFORMATIONS; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; NITROGEN OXIDES; OXYGENATORS; PHYSIOLOGY; SPECTROPHOTOMETRY; STRUCTURE (COMPOSITION);

CALMODULIN; ELECTRON TRANSFER PROCESSES; NITRIC OXIDE SYNTHASES; PHOSPHORYLATION; PROTEIN PROTEIN INTERACTIONS;

ENZYMES;

CALMODULIN; ISOENZYME; NITRIC OXIDE SYNTHASE;

ANIMAL; CHEMISTRY; DRUG EFFECT; ENZYME ACTIVATION; FEEDBACK SYSTEM; HUMAN; METABOLISM; PHOSPHORYLATION; PHYSIOLOGY; PROTEIN BINDING; REVIEW;

ANIMALS; CALMODULIN; ENZYME ACTIVATION; FEEDBACK, BIOCHEMICAL; HUMANS; ISOENZYMES; NITRIC OXIDE SYNTHASE; PHOSPHORYLATION; PROTEIN BINDING;

EID: 0036548323     PISSN: 00092665     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cr000661e     Document Type: Article

References (95)

1. Bredt, D. S.; Snyder, S. H. Annu. Rev. Biochem. 1994, 63, 175.
2. Crane, B. R.; Arvai, A. S.; Ghosh, D. K.; Wu, C.; Getzoff, E. D.; Stuehr, D. J.; Tainer, J. A. Science 1998, 279, 2121.
3. Raman, C. S.; Li, H.; Martásek, P.; Kral, V.; Masters, B. S. S.; Poulos, T. L. Cell 1998, 95, 939.
4. Fischmann, T. O.; Hruza, A.; Niu, X. D.; Fossetta, J. D.; Lunn, C. A.; Dolphin, E.; Prongay, A. J.; Reichert, P.; Lundell, D. J.; Narula, S. K.; Weber, P. C. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 233.
5. Li, H.; Raman, C. S.; Glaser, C. B.; Blasko, E.; Young, T. A.; Parkinson, J. F.; Whitlow, M.; Poulos, T. L. J. Biol. Chem. 1999, 274, 21276.
6. Raman, C. S.; Li, H.-Y.; Martásek, P.; Masters, B. S. S.; Poulos, T. L. Personal communication.
7. Nishimura, J. S.; Narayanasami, R.; Miller, R. T.; Roman, L. J.; Pa, S.; Masters, B. S. S. J. Biol. Chem. 1999, 274, 5399.
8. Bredt, D. S.; Hwang, P. M.; Glatt, C. E.; Lowenstein, C.; Reed, R. R.; Snyder, S. H. Nature 1991, 351, 714.
9. Roman, L. J.; Miller, R. T.; de la Garza, M. A.; Kim, J.-J.; Masters, B. S. S. J. Biol. Chem. 2000, 275, 21914.
10. Roman, L. J.; Martásek, P.; Miller, R. T.; Harris, D. E.; de la Garza, M. A.; Shea, T. M.; Kim, J.-J.; Masters, B. S. S. J. Biol. Chem. 2000, 275, 29225.
11. Crane, B. R.; Arvai, A. S.; Gachhui, G.; Wu, C.; Ghosh, D. K.; Getzoff, E. D.; Steuher, D. J.; Tainer, J. A. Science 1997, 278, 425.
12. Masters, B. S.; Miller, R. T.; Martásek, P.; Roman, L. J.; Nishimura, J. S.; Pa, S.; Harris, D. E.; Horowitz, P. M.; Shea, T. M.; Salerno, J. C.; Zhang, J.; Kim, J.-J. P. Flavins Flavoproteins 1999; Rudolf Weber, Agency for Scientific Publications: Berlin, Germany, 1999; p 845.
13. Zhang, J.; Paschke, R.; Martásek, P.; Shea, T.; Masters, B. S. S.; Kim, J.-J. P. J. Biol. Chem. 2001, 276, 37506.
14. Wang, M.; Roberts, D. L.; Paschke, R.; Shea, T. M.; Masters, B. S.; Kim, J.-J. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 8411.
15. McMillan, K.; Masters, B. S. S. Biochemistry 1995, 34, 3686.
16. Abu-Soud, H. M.; Yoho, L. L.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1994, 269, 32047.
17. Nishida, C. R.; Ortiz de Montellano, P. R. J. Biol. Chem. 1998, 273, 5566.
18. Raman, C. S.; Martásek, P.; Masters, B. S. The Porphyrin Handbook; Academic Press: San Diego, 2000; Vol. 4, p 293.
19. Masters, B. S. S. Nitric Oxide, Biology Pathobiology; Academic Press: San Diego, 2000; p 91.
20. Matsuda, H.; Iyanagi, T. Biochim. Biophys. Acta 1999, 1473, 345.
21. Gachhui, R.; Presta, A.; Bentley, D. F.; Abu-Soud, H. M.; McArthur, R.; Brudvig, G.; Ghosh, D. K.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1996, 271, 20594.
22. Noble, M. A.; Munro, A. W.; Rivers, S. L.; Robledo, L.; Daff, S. N.; Yellowlees, L. J.; Shimizu, T.; Sagami, I.; Guillemette, J. G.; Chapman, S. K. Biochemistry 1999, 38, 16413.
23. Narayanasami, R.; Nishimura, J. S.; McMillan, K.; Roman, L. J.; Shea, T. M.; Robida, A. M.; Horowitz, P. M.; Masters, B. S. S. Nitric Oxide: Biol. Chem. 1997, 1, 39.
24. Brunner, K.; Tortschanoff, A.; Hemmens, B.; Andrew, P. J.; Mayer, B.; Kungl, A. J. Biochemistry 1998, 37, 17545.
25. Adak, S.; Ghosh, S.; Abu-Soud, H. M.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1999, 274, 222313.
26. Sheta, E. A.; McMillan, K.; Masters, B. S. S. J. Biol. Chem. 1994, 269, 15147.
27. Salerno, J. C.; Harris, D. E.; Irizarry, K.; Patel, B.; Morales, A. J.; Smith, S. M. E.; Martásek, P.; Roman, L. J.; Masters, B. S. S.; Jones, C. L.; Weissman, B. A.; Lane, P.; Liu, Q.; Gross, S. S. J. Biol. Chem. 1997, 272, 29769.
28. Babu, Y. S.; Bugg, C. E.; Cook, W. J. J. Mol. Biol. 1988, 204, 191.
29. Linse, S.; Helmersson, A.; Forsen, S. J. Biol. Chem. 1991, 266, 8050.
30. Persechini, A.; Gansz, K. J.; Paresi, R. J. Biochemistry 1996, 35, 224.
31. Venema, R. C.; Sayegh, H. S.; Kent, J. D.; Harrison, D. G. J. Biol. Chem. 1996, 271, 6435.
32. Lane, P.; Gross, S. S. Acta Physiol. Scand. 2000, 168, 53.
33. Vorherr, T.; Knopfel, L.; Hofmann, F.; Mollner, S.; Pfeuffer, T.; Carafoli, E. Biochemistry 1993, 32, 6081.
34. Zhang, M.; Vogel, H. J. J. Biol. Chem. 1994, 269, 981.
35. Zoche, M.; Bienert, M.; Beyermann, M.; Koch, K. W. Biochemistry 1996, 35, 8742.
36. Nishida, C. R.; Ortiz de Montellano, P. R. J. Biol. Chem. 1999, 274, 14692.
37. Ruan, J.; Xie, Q.-W, Hutchinson, N.; Cho, H.; Wolfe, G. C.; Nathan C. J. Biol. Chem. 1996, 271, 22679.
38. Lee, S.-J.; Beckingham, K.; Stull, J. T. J. Biol. Chem. 2000, 275, 36067.
39. Nishida, C. R.; Ortiz de Montellano, P. R. J. Biol. Chem. 2001, 276, 20116.
40. Daff, S.; Sagami, I.; Shimizu, T. J. Biol. Chem. 1999, 274, 30589.
41. Montgomery, H. J.; Ramanov, V.; Guillemette, G. J. Biol. Chem. 2000, 275, 5052.
42. Chen, P.-F.; Wu, K. J. Biol. Chem. 2000, 275, 13155.
43. Miller, R. T.; Martásek, P.; Omura, T.; Masters, B. S. S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999, 265, 184.
44. Fulton, D.; Gratton, J.-P.; McCabe, T. J.; Fontana, J.; Fujio, Y.; Walsh, K.; Franke, T. F.; Papapetropoulos, A.; Sessa, W. C. Nature 1999, 399, 597.
45. Chen, Z.-P.; Mitchelhill, K. I.; Michell, B. J.; Stapleton, D.; Rodriquez-Crespo, I.; Witters, L. A.; Power, D. A.; Ortiz de Montellano, P. R.; Kemp, B. E. FEBS Lett. 1999, 443, 285.
46. Hayashi, Y.; Nishio, M.; Naito, Y.; Yokokura, H.; Nimura, Y.; Hidaka, H.; Watanabe, Y. J. Biol. Chem. 1999, 274, 20597.
47. Butt, E.; Bernhardt, M.; Smolenski, A.; Kotsonis, P.; Frohlich, B. G.; Sickmann, A.; Meyer, H. E.; Lohmann, S. M.; Schmidt, H. H. H. W. J. Biol. Chem. 2000, 275, 5179.
48. Dimmeler, S.; Fleming, I.; Fisslthaler, B.; Hermann, C.; Busse, R.; Zeiher, A. M. Nature 1999, 399, 601.
49. McCabe, T. J.; Fulton, D.; Roman, L. J.; Sessa, W. C. J. Biol. Chem. 2000, 275, 6123.
50. Adak, S.; Santolini, J.; Tikunova, S.; Wang, Q.; Johnson, J. D.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 2001, 276, 1244.
51. Michell, B. J.; Chen, Z.-P.; Tiganis, T.; Stapleton, D.; Katsis, F.; Power, D. A.; Sim, A. T.; Kemp, B. E. J. Biol. Chem. 2001, 276, 17625.
52. Harris, M. B.; Ju, H.; Venema, V. J.; Liang, H.; Zou, R.; Michell, B. J.; Chen, Z.-P.; Kemp, B. E.; Venema, R. C. J. Biol. Chem. 2001, 276, 16587.
53. Fleming, I.; Fisslthaler, B.; Dimmeler, S.; Kemp, B. E.; Busse, R. Circ. Res. 2001, 88, e68.
54. Kone, B. C. Acta Physiol. Scand. 2000, 168, 27.
55. Brenman, J. E.; Xia, H.; Chao, D. S.; Black, S. M.; Bredt, D. S. Dev. Neurosci. 1997, 19, 224.
56. Kim, S. K. Curr. Opin. Cell Biol. 1995, 7, 641.
57. Cho, K.-O.; Hunt, C. A.; Kennedy, M. B. Neuron 1992, 9, 929.
58. Hillier, B. J.; Christopherson, K.S.; Prehoda, K. E.; Brendt, D. S.; Lim, W. A. Science 1999, 284, 812.
59. Brenman, J. E.; Chao, D. S.; Gee, S. H.; McGee, A. W.; Craven, S. E.; Santillano, D. R.; Huang, F.; Xia, H.; Peters, M. F.; Froehner, S. C.; Bredt, D. S. Cell 1996, 84, 757.
60. Christopherson, K. S.; Bredt, D. S. J. Clin. Invest. 1997, 100, 2424.
61. Stricker, N. L.; Christopherson, K. S.; Yi, B. A.; Schatz, P. J.; Raab, R. W.; Dawes, G.; Bassett, D. E., Jr.; Bredt, D. S.; Li, M. Nature Biotechnol. 1997, 15, 336.
62. Schepens, J.; Cuppen, E.; Wieringa, B.; Hendriks, W. FEBS Lett. 1997, 409, 53.
63. Jaffrey, S. H.; Snowman, A. M.; Eliasson, M. J.; Cohen, N. A.; Snyder, S. H. Neuron 1998, 20, 115.
64. Fang, M.; Jaffrey, S. R.; Sawa, A.; Ye, K.; Snyder, S. H. Neuron 2000, 28, 183.
65. Tochio, H.; Zhang, Q.; Mal, P.; Li, M.; Zhang, M. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 408.
66. Firestein, B. L.; Bredt, D. S. J. Biol. Chem. 1999, 274, 10545.
67. Jaffrey, S. H.; Snyder, S. H. Science 1996, 274, 774.
68. Liang, L.; Jaffrey, S. R.; Guo, W.; Snyder, S. H.; Clardy, J. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 735.
69. Brenman, J. E.; Chao, D.; Xia, S. H.; Aldape, K.; Bredt, D. S. Cell 1995, 82, 743.
70. Song, K. S.; Scherer, P. E.; ZhaoLan, T.; Okamoto, T.; Li, S.; Chafel, M.; Chu, C.; Kohtz, D. S.; Lisanti, M. P. J. Biol. Chem. 1997, 271, 15160.
71. Couet, J.; Li, S.; Okamoto, T.; Ikezu, T.; Lisanti, M. P. J. Biol. Chem. 1997, 272, 6525.
72. Garcia-Cardeña, G.; Martásek, P.; Masters, B. S. S.; Skidd, P. M.; Couet, J.; Li, S.; Lisanti, M. P.; Sessa, W. C. J. Biol. Chem. 1997, 272, 25437.
73. Feron, O.; Belhassen, L.; Kobzik, L.; Smith, T. W.; Kelly, K. A.; Michael, T. J. Biol. Chem. 1996, 271, 22810.
74. Garcia-Cardeña, G.; Oh, P.; Liu, J.; Schnitzer, J. E.; Sessa, W. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 6448.
75. Kurzchalia, T. V.; Parton, R. G. Curr. Opin. Cell Biol. 1999, 11, 424.
76. Okamoto, T.; Schlegel, A.; Scherer, P. E.; Lisanti, M. P. J. Biol. Chem. 1998, 273, 5419.
77. Shaul, P. W.; Anderson, R. G. Am. J. Physiol. 1998, 275, L843.
78. De Weerd, W. F. C.; Leeb-Lundberg, L. M. F. J. Biol. Chem. 1997, 272, 17858.
79. Haasemann, M.; Cartaud, J.; Muller-Esterl, W.; Dunia, I. J. Cell Sci. 1998, 111, 917.
80. Igarashi, J.; Michel, T. J. Biol. Chem. 2000, 275, 32363.
81. Garcia-Cardeña, G.; Fan, R.; Stern, D. F.; Liu, J. W.; Sessa, W. C. J. Biol. Chem. 1996, 271, 27237.
82. Ju, H.; Zou, R.; Venema, V. J.; Venema, R. C. J. Biol. Chem. 1997, 272, 18522.
83. Michel, J. B.; Feron, O.; Sacks, D.; Michel, T. J. Biol. Chem. 1997, 272, 15583.
84. Ghosh, S.; Gachhui, R.; Crooks, C.; Wu, C.; Lisanti, M. P.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1998, 273, 22267.
85. Prabhakar, P.; Thatte, H. S.; Goetz, R. M.; Cho, M. R.; Golan, D. E.; Miche, T. J. Biol. Chem. 1998, 273, 27383.
86. Ju, H.; Venema, R. R.; Marrero, M. B.; Venema, R. C. J. Biol. Chem. 1998, 273, 24025.
87. Golser, R.; Gorren, A. C. F.; Leber, A.; Andrew, P.; Habisch, H.-J.; Werner, E. R.; Schmidt, K.; Venema, R. C.; Mayer, B. J. Biol. Chem. 2000, 275, 5291.
88. Igarashi, J.; Bernier, S. G.; Michel, T. J. Biol. Chem. 2001, 276, 12420.
89. Marrero, M. B.; Venema, V. J.; Ju, H.; He, H.; Liang, H.; Caldwell, R. B.; Venema, R. C. Biochem J. 1999, 343, 335.
90. Cao, S.; Yao, J.; McCabe, T. J.; Yao, Q.; Katusic, Z.; Sessa, W. C.; Shah, V. J. Biol. Chem. 2001, 276, 14249.
91. Garcia-Cardeña, G.; Fan, R.; Shah, V.; Sorrentino, R.; Cirino, G.; Papapetropoulos, A.; Sessa, W. C. Nature 1998, 392, 821.
92. Pritchard, K. A., Jr.; Ackerman, A. W.; Gross, E. R.; Stepp, D. W.; Shi, Y.; Fontana, J. T.; Baker, J. E.; Sessa, W. C. J. Biol. Chem. 2001, 276, 17621.
93. Bender, A. T.; Silverstein, A. M.; Demady, D. R.; Kanelakis, K. C.; Noguchi, S.; Pratt, W. B.; Osawa, Y. J. Biol. Chem. 1999, 274, 993.
94. Kone, B. C.; Kuncewicz, T. J. Am. Soc. Nephrol. 1998, 9, 463a.
95. Nicholson, B.; Manner, C. K.; Kleeman, J.; MacLeod, C. L. J. Biol. Chem. 2001, 276, 15881.