Structure of a metal ion binding site in β-lactamase: Quantum mechanical study of the influence of hydrogen-bonding network and backbone constraints

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 106, Issue 6, 2002, Pages 1046-1053

  Olsen, Lars ^a   Antony, Jens ^a   Hemmingsen, Lars ^a   Mikkelsen, Kurt V ^b  

^a KVL   (Denmark)

^b UNIVERSITY OF COPENHAGEN   (Denmark)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HYDROGEN BONDING NETWORKS; METAL ION BINDING SITES;

CATALYSIS; CHEMICAL BONDS; ENZYMES; HYDROGEN BONDS; IONS; OPTIMIZATION; ORGANIC ACIDS; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; PROTEINS; QUANTUM THEORY;

CRYSTAL ATOMIC STRUCTURE;

EID: 0037075383     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0127972     Document Type: Article

References (51)

1. Concha, N.O.; Rasmussen, B.A.; Bush, K.; Herzberg, O. Structure 1996, 4, 823.
2. Carfi, A.; Duée, E.; Paul-Soto, R.; Galleni, M.; Frère, J.-M.; Dideberg, O. Acta Crystallogr. 1998, D54, 47.
3. Concha, N.O.; Rasmussen, B.A.; Bush, K.; Herzberg, O. Protein Sci. 1997, 6, 2671.
4. Fitzgerald, P.M.D.; Wu, J.K.; Toney, J.H. Biochemistry 1998, 37, 6791.
5. Toney, J.H.; Fitzgerald, P.M.D.; Groversharma, N.; Olson, S.H.; May, W. J. Chem. Biol. 1998, 5, 185.
6. Carfi, A.; Pares, S.; Duée, E.; Galleni, M.; Duez, C.; Frère, J.-M.; Dideberg, O. EMBO J. 1995, 14, 4914.
7. Carfi, A.; Duée, E.; Galleni, M.; Frère, J.-M.; Dideberg, O. Acta Crystallogr. 1998, D54, 313.
8. Fabiane, S.M.; Sohi, M.K.; Wan, T.; Payne, D.J.; Bateson, J.H.; Mitchell, T.; Sutton, B. J. Biochemistry 1998, 37, 12404.
9. Paul-Soto, R.; Zeppezauer, M.; Adolph, H.-W.; Galleni, M.; Frère, J.-M.; Carfi, A.; Didenberg, O.; Wouters, J.; Hemmingsen, L.; Bauer, R. Biochemistry 1999, 38, 16500.
10. Galleni, M.; Lamotte-Brasseur, J.; Rossolini, G.M.; Spencer, J.; Dideberg, O.; Frère, J.-M. Antimicrob. Agents Chemother. 2001, 45, 660.
11. Wang, Z.; Fast, W.; Valentine, A.M.; Benkovic, S. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 1999, 3, 614.
12. Orellano, E.G.; Girardini, J.E.; Cricco, J.A.; Ceccarelli, E.A.; Vila, A. J. Biochemistry 1998, 37, 10173.
13. Crowder, M.W.; Wang, Z.; Franklin, S.L.; Zovinka, E.P.; Benkovic, S. J. Biochemistry 1996, 35, 12126.
14. Wang, Z.; Benkovic, S.J. J. Biol. Chem. 1998, 273, 22402.
15. Paul-Soto, R.; Hernandez-Valladares, M.; Galleni, M.; Bauer, R.; Zeppezauer, M.; Frère, J.-M.; Adolph, H.W. FEBS Lett. 1998, 438, 137.
16. Damblon, C.; Prosperi, C.; Lian, L.-Y.; Barsukov, I.; Paul-Soto, R.; Galleni, M.; Frère, J.-M.; Roberts, G.C.K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11576.
17. Paul-Soto, R.; Bauer, R.; Frère, J.-M.; Galleni, M.; Meyer-Klaucke, W.; Nolting, H.; Rossolini, G.M.; de Seny, D.; Hernandez-Valladares, M.; Zeppezauer, M.; Adolph, H.-W. J. Biol. Chem. 1999, 274, 13242.
18. Bounaga, S.; Laws, A.P.; Galleni, M.; Page, M.I. Biochem. J. 1998, 331, 703.
19. Hemmingsen, L.; Damblon, C.; Antony, J.; Jensen, M.; Adolph, H.W.; Wommer, S.; Roberts, G.C.K.; Bauer, R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10329.
20. Siegbahn, P.E.M.; Blomberg, M.R.A. Chem. Rev. 2000, 100, 421.
21. Diaz, N.; Suárez, D.; Merz, K.M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4197.
22. Gilson, H.S.R.; Krauss, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 6984.
23. Suárez, D.; Merz, K.M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3759.
24. Krauss, M.; Gilson, H.S.R.; Gresh, N. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8040.
25. Ryde, U.; Hemmingsen, L. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 567.
26. Hemmingsen, L.; Ryde, U. J. Phys. Chem. 1996, 100, 4803.
27. Hansen, B.; Bukrinsky, J.T.; Hemmingsen, L.; Bjerrum, M.; Singh, K.; Bauer, R. Phys. Rev. B 1999, 59, 14182.
28. Hemmingsen, L.; Ryde, U.; Bauer, R.Z. Naturforsch. 1999, 54a, 422.
29. Hemmingsen, L.; Bauer, R.; Bjerrum, M.J.; Schwarz, K.; Blaha, P.; Andersen, P. Inorg. Chem. 1999, 38, 2860.
30. Antony, J.; Hansen, B.; Hemmingsen, L.; Bauer, R. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6047.
31. Concha, N.O.; Cheerer, C.A.; Clarke, B.P.; Lewis, C.; Galleni, M.; Frére, J.-M.; Payne, P.J.; Bateson, J.H.; Abdel-Megvid, S.S. Biochemistry 2000, 39, 4288.
32. Frisch, M.J.; Tracks, G.W.; Schlegel, H.B.; Scuseria, G.E.; Robb, M.A.; Cheeseman, J.R.; Zakrzewski, V.G.; Montgomery, J.A., Jr.; Stratmann, R.E.; Burant, J.C.; Dapprich, S.; Millam, J.M.; Daniels, A.D.; Kudin, K.N.; Strain, M.C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G.A.; Ayala, P.Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D.K.; Rabuck, A.D.; Raghavachari, K.; Foresman, J.B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J.V.; Stefanov, B.B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R.L.; Fox, D.J.; Keith, T.; Al-Laham, M.A.; Peng, C.Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challacombe, M.; Gill, P.M.W.; Johnson, B.G.; Chen, W.; Wong, M.W.; Andres, J.L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E.S.; Pople, J.A. Gaussian 98, revision A.5; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
33. Sprouse, G.D.; Häusser, O.; Andrews, H.R.; Faestermann, T.; Beene, J.R.; Alexander, T.K. Hyperfine Interact. 1978, 4, 229.
34. Becke, A.D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
35. Dunning, T.H.; Hay, P. J. In Modern Theoretical Chemistry; Schaefer, H.F., III, Ed.; Plenum Press: New York, 1976; Vol. 2.
36. Hay, P.J.; Wadt, W.R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270.
37. Wadt, W.R.; Hay, P.J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284.
38. Hay, P.J.; Wadt, W.R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299.
39. Hehre, W.J.; Ditchfield, R.; Pople, J.A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257.
40. Ditchfield, R.; Hehre, W.J.; Pople, J.A. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724.
41. Hariharan, P.C.; Pople, J.A. Mol. Phys. 1974, 27, 209.
42. Gordon, M.S. Chem. Phys. Lett. 1980, 76, 163.
43. Hariharan, P.C.; Pople, J.A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213.
44. Maseras, F.; Morokuma, K. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1170.
45. Matsubara, T.; Maseras, F.; Koga, N.; Morokuma, K. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2573.
46. Svensson, M.; Humbel, S.; Froese, R.D.J.; Matsubara, T.; Sieber, S.; Morukuma, K. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19357.
47. Humbel, S.; Sieber, S.; Morokuma, K. J. Chem. Phys. 1996, 105, 1959.
48. Dapprich, S.; Komàromi, I.; Byun, K.S.; Morokuma, K.; Frisch, M.J. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 461-462.
49. Stewart, J.J. J. Comput. Chem. 1989, 10, 209.
50. Stewart, J.J. J. Comput. Chem. 1989, 10, 221.
51. Kellö, V.; Sadlej, A. Theor. Chim. Acta 1995, 91, 353.