Ab initia study of coupled electron transfer/proton transfer in cytochrome c oxidase

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 104, Issue 11, 2000, Pages 2367-2374

  Moore, Dana B ^a   Martínez, Todd J ^a  

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

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0038101048     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp992559v     Document Type: Article

References (78)

1. Malatesta, F.; Antonini, G.; Sarti, P.; Brunori, M. Biophys. Chem. 1995, 54, 1.
2. Solomon, E. I; Sundaram, U. M.; Machonkin, T. E. Chem. Rev. 1996, 96, 2563.
3. Trumpower, B. L.; Gennis, R. B. Annu. Rev. Biochem. 1994, 63, 675.
4. Ferguson-Miller, S.; Babcock, G. T. Chem. Rev. 1996, 96, 2889.
5. Anson, F. C.; Shi, C.; Steiger, B. Ace. Chem. Res. 1997, 30, 437.
6. Collman, J. P.; Schwenninger, R.; Rapta, M.; Broring, M.; Fu, L. Chem. Comm. 1999, 2, 137.
7. Collman, J. P.; Rapta, M.; Broring, M.; Raptova, L.; Schwenninger, R.; Boitrel, B.; Fu, L.; L'Her, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1387.
8. Tsukihara, T.; Aoyama, H.; Yamashita, E.; Tomizaki, T.; Yamaguchi, H.; Shinzawa-Itoh, K.; Nakashima, R.; Yaono, R.; Yoshikawa, S. Science 1995, 269, 1069.
9. Ostermeier, C.; Harrenga, A.; Ermler, U.; Michel, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 10547.
10. Iwata, S.; Ostermeier, C.; Ludwig, B.; Michel, H. Nature 1995, 376, 660.
11. Yoshikawa, S.; Shinzawaitoh, 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 1998, 280, 1723.
12. Hofacker, I.; Schulten, K. Proteins 1998, 30, 100.
13. Kannt, A.; Roy, C.; Lancaster, D.; Michel, H. Biophys. J. 1998, 74, 708.
14. Goddard, W. A., III.; Olafson, B. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1975, 72, 2335-2339.
15. Bair, R. A.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 3505-3507.
16. Olafson, B. D.; Goddard, W. A., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1977, 74, 1315-1319.
17. Bair, R. A.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 5669-5676.
18. Takeuchi, T.; Gray, H. B.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9730.
19. Brameld, K.; Dasgupta, S.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4851-4859.
20. Brameld, K. A.; Shrader, W. D.; Imperials, B.; Goddard, W. A., III. J. Mol. Biol. 1998, 280, 913-923.
21. Brameld, K. A.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 985-993.
22. Avdeev, V. I.; Upton, T. H.; Weinberg, W. H.; Goddard, W. A., III. Surf. Sci. 1980, 95, 391-402.
23. Steigerwald, M. L.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 5027-35.
24. Carter, E. A.; Goddard, W. A., III. Organometallics 1988, 7, 675-686.
25. Carter, E. A.; Goddard, W. A., III. Surf. Sci. 1989, 209, 243-289.
26. Irikura, K. K.; Goddard, W. A., III. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8733-8740.
27. Perry, J. K.; Ohanessian, G.; Goddard, W. A., III. Organometallics 1994, 13, 1870-1877.
28. Bierwagen, E. P.; Bercaw, J. E.; Goddard, W. A , III. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1481-1489.
29. Siegbahn, P. E. M.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 117.
30. Pavlov, M.; Seigbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A.; Crabtree, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1998, 720, 548.
31. Yoshioka, Y.; Kubo, S.; Yamaguchi, K.; Saito, I. Chem. Phys. Lett. 1998, 294, 459.
32. Capitanio, N.; Vygodina, T. V.; Capitanio, G.; Konstantinov, A. A.; Nicholls, P.; Papa, S. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1318, 255.
33. Mitchell, R.; Rich, P. R. Biochim. Biophys. Acta 1994, 1186. 19.
34. Hallen, S.; Brzezinski, P.; Malmström, B. G. Biochemistry 1994, 33, 1467.
35. Ädelroth, P.; Sigurdson, H.; Hallen, S.; Brzezinski, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 12292.
36. Nagle, J. F.; Morowitz, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 298.
37. Riistama, S.; Hummer, G.; Puustinen, A.; Dyer, R. B.; Woodruff, W. H.; Wikström, M. FEBS Lett. 1997, 414, 275.
38. Gennis, R. B. Biochim. Biophys. Acta 1998, 1365, 241.
39. Van Gelder, B. F.; Beinert, H. Biochim. Biophys. Acta 1969, 189, 1.
40. Barnes, Z. K.; Babcock, G. T.; Dye, J. L. Biochemistry 1991, 30, 7597.
41. Tweedle, M. F.; Wilson, L. J.; Garcia-Iniguez, L.; Babcock, G. T.; Palmer, G. J. Biol. Chem. 1978, 253, 8065.
42. Moss, T. H.; Shapiro, E.; King, T. E.; Beinert, H.; Hartzell, C. J. Biol. Chem. 1978, 253, 8072.
43. Yoshikawa, S.; Shinzawa-Itoh, K.; Tsukihara, T. J. Bioenerg. Biomembr. 1998, 30, 7.
44. Carter, K. R.; Antalis, T. M.; Palmer, G.; Ferris, N. S.; Woodruff, W. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981, 78, 1652.
45. Watmough, N. J.; Cheesman, M. R.; Gennis, R. B.; Greenwood, C.; Thomson, A. J. FEBS Lett. 1993, 319, 151.
46. Palmer, G. J. Bioenerg. Biomembr. 1993, 25, 145.
47. Baker, G. M.; Noguchi, M.; Palmer, G. J. Biol. Chem. 1987, 262, 595.
48. Brudvig, G. W.; Morse, R. H.; Chan, S. I. J. Magn. Reson. 1986, 67, 189.
49. Rich, P. R. Ann. J. Plant. Physiol. 1995, 22, 479.
50. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; 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.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stole, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. 1998, 102, 3586.
51. Rottenberg, H. Biochim. Biophys. Acta 1998, 1364, 1.
52. Gennis, R. B., private communication.
53. Behr, J.; Hellwig, P.; Mantele, W.; Michel, H. Biochemistry 1998, 37, 7400.
54. Rost, B.; Behr, J.; Hellwig, P.; Richter, O. M. H.; Ludwig, B.; Michel, H.; Mantele, W. Biochemistry 1999, 38, 7565.
55. Michel, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 12819.
56. Moore, D. B.; Martínez, T. J., in preparation.
57. Friesner, R. A. Chem. Phys. Lett. 1985, 116, 39.
58. Friesner, R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1991, 42, 341.
59. Langlois, J. M.; Muller, R. P.; Coley, T. R.; Goddard, W. A., III.; Ringnalda, M. N.; Won, Y.; Friesner, R. A. J. Chem. Phys. 1990, 92, 7488-7497.
60. Martínez, T. J.; Carter, E. A. Pseudospectral Methods Applied to the Electron Correlation Problem. In Modem Electronic Structure Theory, Part II; Yarkony, D., Ed.; World Scientific Press: Singapore, 1995; p 1132.
61. Jaguar v3.5; Schrodinger, Inc.: Portland, OR, 1998.
62. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972,56, 2257.
63. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270.
64. Anderson, P. W. Exchange in Insulators: Superexchange, Direct Exchange, and Double Exchange. In Magnetism; Rado, G. T., Ed.; Academic Press: New York, 1963; Vol. 1; p 25.
65. Voter, A. F.; Goodgame, M. M.; Goddard, W. A., III. Chem. Phys. 1985, 98, 7-14.
66. Day, E. P.; Peterson, J.; Sendova, M. S.; Schoonover, J.; Palmer, G. Biochemistry 1993, 32, 7855.
67. Oganesyan, V. S.; Butler, C. S.; Watmough, N. J.; Greenwood, C.; Thomson, A. J.; Cheesman, M. R. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4232.
68. Rovira, C.; Kunc, K.; Hutter, J.; Ballone, P.; Parrinello, M. J. Phys. Chem. 1997, 101A, 8914.
69. Rovira, C.; Carloni, P.; Parrinello, M. J. Phys. Chem. 1999, 103B, 7031.
70. Reiss, H.; Heller, A. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4207-4213.
71. Carithers, R. P.; Palmer, G. J. Biol. Chem. 1981, 256, 7967.
72. Schroedl, N.; Hartzell, C. R. Biochemistry 1977, 16, 4961.
73. Fisher, C. L.; Chen, J.-L.; Li, J.; Bashford, D.; Noodleman, L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13498.
74. Chance, B.; Saronio, C.: Leigh, J. S. J. Biol. Chem. 1975, 250. 9226.
75. Verkhovskaya, M. L.; Garcia-Horsman, A.; Puustinen. A.; Rigaud, J.-L.; Morgan, J. E.: Verkhovsky, M. I.; Wikström, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 10128.
76. Hummer, G.; Garcia, A. E.; Soumpasis, D. M. Biophys. J. 1995, 68, 1639.
77. Humphrey. W. F.: Dalke. A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33.
78. Merritt; Bacon. Methods Enzymol. 1997, 277, 505.