In silico studies of the mechanism of methanol oxidation by quinoprotein methanol dehydrogenase

Journal of the American Chemical Society

Volumn 125, Issue 27, 2003, Pages 8141-8150

  Reddy, Swarnalatha Y ^a   Bruice, Thomas C ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBOXYL GROUPS;

HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; OXIDATION; PROTEINS; PROTONS; SUBSTRATES;

METHANOL;

ALCOHOL DEHYDROGENASE; METHANOL; PYRROLOQUINOLINEQUINONE;

ALCOHOL OXIDATION; ALKALINITY; AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; CATALYST; CHEMICAL REACTION; COMPUTER MODEL; COMPUTER SIMULATION; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTRICITY; ENZYME ACTIVITY; ENZYME STRUCTURE; HYDROGEN BOND; IONIZATION; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN FUNCTION; PROTON TRANSPORT; REDUCTION; STRUCTURE ANALYSIS;

ALCOHOL OXIDOREDUCTASES; BINDING SITES; CALCIUM; METHANOL; MODELS, MOLECULAR; OXIDATION-REDUCTION; PROTEIN CONFORMATION; THERMODYNAMICS; WATER;

EID: 0037668332     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja034406y     Document Type: Article

References (50)

1. Anthony, C. Adv. Microb. Physiol. 1986, 27, 113.
2. Duine, J. A. Eur. J. Biochem. 1991, 200, 271.
3. Davidson, V. L. Methylamine Dehydrogenase. In Principles and Applications of Quinoproteins; Davidson, V. L., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1993; p 73.
4. Olsthoorn, A. J.; Duine, A. J. Arch. Biochem. Biophys. 1996, 336, 42.
5. Anthony, C. Biochem. J. 1996, 320, 697.
6. Salisbury, S. A.; Forrest, H. S.; Cruse, W. B. T.; Kennard, O. Nature 1979, 280, 843.
7. Duine, J. A.; Frank, J., Jr. Biochem. J. 1980, 187, 213.
8. Anthony, C.; Zatman, L. J. Biochem J. 1967, 104, 960.
9. Eckert, T. S.; Bruice, T. C.; Gainor, J. A.; Weinreb, S. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1982, 79, 2533.
10. Eckert, T. S.; Bruice, T. C. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 4431.
11. Rodriguez, E. J.; Bruice, T. C. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7947.
12. Adachi, O.; Matsushita, K.; Shinagawa, E.; Ameyama, M. Agric. Biol. Chem. 1990, 54, 2833.
13. Richardson, I. W.; Anthony, C. Biochem J. 1992, 287, 709.
14. White, S.; Boyd, G.; Mathews, F. S.; Xia, Z.-x.; Dai, W.-w.; Zhang, Y.-f.; Davidson, V. L. Biochemistry 1993, 32, 12955.
15. Anthony, C. Biochim. Biophys. Acta 1992, 1099, 1.
16. Ghosh, M.; Anthony, C.; Harlos, K.; Goodwin, M. G.; Blake, C. C. F. Structure 1995, 3, 177.
17. Xia, Z.-x.; Dai, W.-w.; Zhang, Y.-f.; White, S. A.; Boyd, G. D.; Mathews, F. S. J. Mol. Biol. 1996, 259, 480.
18. Xia, Z.-x.; He, Y.-n.; Dai, W.-w.; White, S. A.; Boyd, G. D.; Mathews, F. S. Biochemistry 1999, 38, 1214.
19. Zheng, Y.-J.; Xia, Z.-x.; Chen, Z.-w.; Mathews, F. S.; Bruice, T. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 432.
20. Zheng, Y.-J.; Bruice, T. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 11881.
21. Afolabi, P. R.; Mohammed, F.; Amaratunga, K.; Majekodunmi, O.; Dales, S. L.; Gill, R.; Thompson, D.; Cooper, J. B.; Wood, S. P.; Goodwin, P. M.; Anthony, C. Biochemistry 2001, 40, 9799.
22. Dekker, R. H.; Duine, J. A.; Frank, J.; Eugene, J. P.; Verwiel, J.; Westerling, J. Eur. J. Biochem. 1982, 125, 69.
23. Frank, J.; Vankrimpen, S. H.; Verwiel, P. E. J.; Jongejan, J. A.; Mulder, A. C.; Duine, J. A. Eur. J. Biochem. 1989, 184, 187.
24. Itoh, S.; Ogino, M.; Fukui, Y.; Murao, H.; Komatsu, M.; Ohshiro, Y.; Inoue, T.; Kai, Y.; Kasai, N. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9960.
25. Itoh, S.; Kawakami, H.; Fukuzumi, S. Biochemistry 1998, 37, 6562.
26. Oubrie, A.; Rozeboom, H. J.; Kalk, K. H.; Olsthoorn, A. J. J.; Duine, J. A.; Dijkstra, B. W. EMBO J. 1999, 18, 5187.
27. Oubrie, A.; Dijkstra, B. W. Protein Sci. 2000, 9, 1265.
28. Dewanti, A. R.; Duine, J. A. Biochemistry 2000, 39, 9384.
29. Reddy, S. Y.; Mathews, F. S.; Zheng, Y.-J.; Bruice, T. C. J. Mol. Struct. In press.
30. SYBYL, version 6.3; Tripos Associates, Inc.: St. Louis, MO.
31. Frisch, M. J.; Trucks, 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.6; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
32. Besler, B. H.; Merz, K. M.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1990, 11, 431.
33. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W. D.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269.
34. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olason, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
35. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, J. R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E. I.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
36. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madhura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
37. Brooks, C. L., III; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1989, 208, 159.
38. Brunger, A. T.; Brooks, C. L., III; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1985, 82, 8458.
39. Verlet, L. Phys. Rev. 1967, 159, 98.
40. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
41. Laaksonen, L. gOpenMol, A graphics program for the analysis and display of molecular dynamics trajectories; version 2.10, 1992; Vol. 10, p 33.
42. Kraulis, P. J. J. Appl. Crystallogr. 1991, 24, 946.
43. Merritt, E. A.; Bacon, J. D. Methods Enzymol. 1997, 277, 505.
44. Ferrin, T. E.; Huang, C. C.; Jarvis, L. E.; Langridge, R. J. Mol. Graphics 1988, 6, 13.
45. Huang, C. C.; Pettersen, E. F.; Klein, T. E.; Ferrin, T. E.; Langridge, R. J. Mol. Graphics 1991, 9, 230.
46. Keitel, T.; Diehl, A.; Knaute, T.; Stezowski, J. J.; Höhne, W.; Görisch, H. J. Mol. Biol. 2000, 297, 961.
47. Mehler, E. L.; Kushick, J. N.; Weinstein, H. Mol. Simulation 1993, 10, 309.
48. Ahlstorm, P.; Teleman, O.; Kordel, J.; Forsen, S.; Jonsson, B. A. Biochemistry 1989, 28, 3205.
49. Marchand, S.; Roux, B. Proteins: Struct., Funct. Genet. 1998, 33, 265.
50. Hothi, P.; Basran, J.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Biochemistry 2003, 42, 3966.