Metal-bridging mechanism for O-O bond cleavage in cytochrome c oxidase

Inorganic Chemistry

Volumn 42, Issue 17, 2003, Pages 5231-5243

  Blomberg, Margareta R A ^a   Siegbahn, Per E M ^a   Wikström, Mårten ^b  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

^b UNIVERSITY OF HELSINKI   (Finland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BRIDGED COMPOUND; COPPER; CUPRIC HYDROXIDE; CYTOCHROME C OXIDASE; HYDROXIDE; IRON; METAL; OXYGEN; RADICAL; TYROSINE; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CALCULATION; CHEMICAL BOND; CROSS LINKING; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON; ENERGY TRANSFER; METAL BINDING; METAL BRIDGING; MODEL; PROTON TRANSPORT; THEORY;

COPPER; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; ELECTRON TRANSPORT COMPLEX IV; ELECTRONS; IRON; METALS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR CONFORMATION; OXYGEN; PROTONS; TYROSINE;

EID: 0041508308     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic034060s     Document Type: Article

References (41)

1. Ferguson-Miller, S.; Babcock, G. T. Chem. Rev. 1996, 96, 2889-2907.
2. Babcock, G. T.; Wikström, M. Nature 1992, 356, 301-309.
3. Chance, B.; Saronio, C.; Leigh, J. S. J. Biol. Chem. 1975, 250, 9226-9237.
4. Weng, L. C.; Baker, G. M. Biochemistry 1991, 30, 5727-5733.
5. Watmough, N. J.; Cheesman, M. R.; Greenwood, C.; Thomson, A. J. Biochem. J. 1994, 300, 469-475.
6. Wang, J.; Rumbley, J.; Ching, Y. C.; Takahashi, S.; Gennis, R. B.; Rousseau, D. L. Biochemistry 1995, 34, 9819-9825.
7. Proshlyakov, D. A.; Ogura, T.; Shinzawa-Itoh, K.; Yoshikawa, S.; Kitagawa, T. Biochemistry 1996, 35, 8580-8586.
8. Proshlyakov, D. A.; Pressler, M. A.; Babcock, G. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 8020-25.
9. Fabian M.; Wong, W. W.; Gennis, R. B.; Palmer, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 13114-13117.
10. Proshlyakov, D. A.; Pressler, M. A.; DeMaso, C.; Leykam, J. F.; DeWitt, D. L.; Babcock, G. T. Science 2000, 290, 1588-1591.
11. 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 1998, 280, 1723-1729.
12. Ostermeier, C.; Harrenga, A.; Ermler, U.; Michel, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 10547-10553.
13. Buse, G.; Soulimane, T.; Dewor, M.; Meyer, H. E.; Blüggel, M. Protein Sci. 1999, 8, 985-990.
14. Moore, D. B.; Martinez, T. J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2367-2374.
15. Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Babcock, G. T.; Wikström, M. J. Inorg. Biochem. 2000, 80, 261-269.
16. Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Babcock, G. T.; Wikström, M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12848-12858.
17. Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9375-9386.
18. Hansson, Ö.; Karlsson, B.; Aasa, R.; Vänngård, T.; Malmström, B. G. EMBO J. 1982, 1, 1295-1297.
19. PDB structure IOCC: Tsukihara, T.; Aoyama, H.; Yamashita, E.; Tomizaki, T.; Yamaguchi, H.; Shinzawa-Itoh, K.; Nakashima, R.; Yaono, R.; Yoshikawa, S. Science 1996, 272, 1136-44.
20. Becke, A. D. Phys. Rev. 1988, A38, 3098. Becke A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
21. Becke, A. D. Phys. Rev. 1988, A38, 3098. Becke A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
22. Becke, A. D. Phys. Rev. 1988, A38, 3098. Becke A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
23. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299.
24. JAGUAR 4.0; Schrödinger, Inc.: Portland, OR, 2000. See: Vacek, G.; Perry, J. K.; Langlois, J.-M. Chem. Phys. Lett. 1999, 310, 189-194.
25. JAGUAR 4.0; Schrödinger, Inc.: Portland, OR, 2000. See: Vacek, G.; Perry, J. K.; Langlois, J.-M. Chem. Phys. Lett. 1999, 310, 189-194.
26. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, R. C.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7374-83.
27. Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 1999, 50, 221-249.
28. 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; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
29. Siegbahn, P. E. M. Q. Rev. Biophys. 2003, 36, 91-145.
30. Ralle, M.; Verkhovskaya, M. L.; Morgan, J. E.; Verkhovsky, M. I.; Wikström, M.; Blackburn, N. J. Biochemistry 1999, 38, 7185-7194.
31. Bassan, A.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11056-11063.
32. Barry, B. A.; Babcock, G. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 7099.
33. Ehrenberg, A.; Reichard, P. J. Biol. Chem. 1972, 247, 3485-3588.
34. Karpefors, M.; Ädelroth, P.; Namslauer, A.; Zhen, Y.; Brzezinski, P. Biochemistry 2000, 39, 14664.
35. Hosler, J. P.; Shapleigh, J. P.; Mitchell, D. M.; Kim, Y.; Pressler, M. A.; Georgiou, C.; Babcock, G. T.; Alben, J. O.; Ferguson-Miller, S.; Gennis, R. B. Biochemistry 1996, 35, 10776-10783.
36. Jünemann, S.; Meunier, B.; Gennis, R. B.; Rich, P. Biochemistry 1997, 36, 14456-14464.
37. Konstantinov, A. A.; Siletsky, S.; Mitchell, D.; Kaulen, A.; Gennis, R. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 9085-9090.
38. Jasaitis, A.; Verkhovskaya, M.; Morgan, J. E.; Verkhovsky, M.; Wikström, M. Biochemistry 1999, 38, 2697-2706.
39. Puustinen, A.; Wikström, M. Unpublished.
40. Siegbahn, P. E. M. Chem. Phys. Lett. 2002, 351, 311-318.
41. Baldwin, J.; Krebs, C.; Ley, B. A.; Edmondson, D. E.; Huynh, B. H.; Bollinger, J. M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12195.