Metalloprotein association, self-association, and dynamics governed by hydrophobic interactions: Simultaneous occurrence of gated and true electron-transfer reactions between cytochrome f and cytochrome c6 from Chlamydomonas reinhardtii

Journal of the American Chemical Society

Volumn 125, Issue 35, 2003, Pages 10598-10607

  Grove, Tijana Ž ^a   Kostić, Nenad M ^a  

^a IOWA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

METALLOPROTEIN ASSOCIATION;

CHROMATOGRAPHY; CROSSLINKING; IONIC STRENGTH; PROTEINS; QUENCHING; RATE CONSTANTS;

HYDROPHOBICITY;

CYTOCHROME C; CYTOCHROME F; METALLOPROTEIN;

ARTICLE; CHANNEL GATING; CHLAMYDOMONAS REINHARDTII; DIMERIZATION; ELECTRON TRANSPORT; HYDROPHOBICITY; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR RECOGNITION; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN PROTEIN INTERACTION; REACTION ANALYSIS;

ANIMALS; CHLAMYDOMONAS REINHARDTII; CYTOCHROME C GROUP; CYTOCHROMES; CYTOCHROMES C; CYTOCHROMES F; DIMERIZATION; ELECTRONS; HYDROPHOBICITY; KINETICS; METALLOPROTEINS; MODELS, MOLECULAR; OSMOLAR CONCENTRATION; OXIDATION-REDUCTION; PROTEIN CONFORMATION; THERMODYNAMICS; ZINC;

EID: 0041854713     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja036009t     Document Type: Article

References (95)

1. Davidson, V. L. Biochemistry 2000, 39, 4924-4928.
2. Davidson, V. L. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 87-93.
3. Davidson, V. L. Biochemistry 1996, 35, 14035-14039.
4. Crowley, P. B.; Otting, G.; Schlarb-Ridley, B. G.; Canters, G. W.; Ubbink, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10444-10453.
5. Soriano, G. M.; Cramer, W. A.; Krishtalik, L. I. Biophys. J. 1997, 73, 3265-3276.
6. Soriano, G. M.; Ponamarev, M. V.; Piskorowski, R. A.; Cramer, W. A. Biochemistry 1998, 37, 15120-15128.
7. Gong, X.-S.; Wen, J. Q.; Fisher, N. E.; Young, S.; Howe, C. J.; Bendall, D. S.; Gray, J. C. Eur. J. Biochem. 2000, 267, 3461-3468.
8. Ubbink, M.; Ejdeback, M.; Karlsson, B. G.; Bendall, D. S. Structure 1998, 6, 323-335.
9. Liang, Z.-X.; Jiang, M.; Ning, Q.; Hoffman, B. M. JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2002. 7, 580-588.
10. Pletneva, E. V.; Laederach, A.; Kostić, N. M. Abstr. Pap.-Am. Chem. Soc. 2000, 220, INOR-084.
11. Sadeghi, S. J.; Valetti, F.; Cunha, C. A.; Romao, M. J.; Soares, C. M.; Gilardi, G. JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2000, 5, 730-737.
12. Crnogorac, M. M.; Shen, C.; Young, S.; Hansson, Ö.; Kostić, N. M. Biochemistry 1996, 35, 16465-16474.
13. Ivković-Jensen, M. M.; Ullmann, G. M.; Young, S.; Hansson, Ö.; Crnogorac, M. M.; Ejdebaeck, M.; Kostić, N. M. Biochemistry 1998, 37, 9557-9569.
14. Qin, L.; Kostić, N. M. Biochemistry 1993, 32, 6073-6080.
15. Sokerina, E. V.; Ullmann, G. M.; van Pouderoyen, G.; Canters, G. W.; Kostić, N. M. JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 1999, 4, 111-121.
16. Liang, Z.-X.; Nocek, J. M.; Huang, K.; Hayes, R. T.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6849-6859.
17. Gong, X.-S.; Wen, J. Q.; Gray, J. C. Eur. J. Biochem. 2000, 267, 1732-1742.
18. Ejdebaeck, M.; Bergkvist, A.; Karlsson, B. G.; Ubbink, M. Biochemistry 2000, 39, 5022-5027.
19. Cutruzzola, F.; Arese, M.; Ranghino, G.; van Pouderoyen, G.; Canters, G. ; Brunori, M. J. Inorg. Biochem. 2002, 88, 353-361.
20. Zhou, J. S.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 6067-6073.
21. Crowley, P. B.; Diaz-Quintana, A.; Molina-Heredia, F. P.; Nieto, P.; Sutter, M.; Haehnel, W.; De la Rosa, M. A.; Ubbink, M. J. Biol. Chem. 2002, 277, 48685-48689.
22. Crowley, P. B.; Vintonenko, N.; Bullerjahn, G. S.; Ubbink, M. Biochemistry 2002, 41, 15698-15705.
23. Chi, Y.-I.; Huang, L.-S.; Zhang, Z.; Fernandez-Velasco, J. G.; Berry, E. A. Biochemistry 2000, 39, 7689-7701.
24. Soriano, G. M.; Ponamarev, M. V.; Tae, G. S.; Cramer, W. A. Biochemistry 1996, 35, 14590-14598.
25. Kerfeld, C. A.; Anwar, H. P.; Interrante, R.; Merchant, S.; Yeates, T. O. J. Mol. Biol. 1995, 250, 627-647.
26. Schlarb-Ridley, B. G.; Bendall, D. S.; Howe, C. J. Biochemistry 2002, 41, 3279-3285.
27. Gupta, R.; He, Z.; Luan, S. Nature (London) 2002, 417, 567-571.
28. Qin, L.; Kostić, N. M. Biochemistry 1992, 31, 5145-5150.
29. Pearson, D. C., Jr.; Gross, E. L.; David, E. S. Biophys. J. 1996, 71, 64-76.
30. Navarro, J. A.; Hervas, M.; De la Rosa, M. A. JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 11-22.
31. Anni, H.; Vanderkooi, J. M.; Mayne, L. Biochemistry 1995, 34, 5744-5753.
32. Ye, S.; Shen, C.; Cotton, T. M.; Kostić, N. M. J. Inorg. Biochem. 1997, 65, 2219-2226.
33. Dienys, G.; Sereikaite, J.; Luksa, V.; Jarutiene, O.; Mistiniene, E.; Bumelis, V.-A. Bioconjugate Chem. 2000, 11, 646-651.
34. Hornby, J. A. T.; Codreanu, S. G.; Armstrong, R. N.; Dirr, H. W. Biochemistry 2002, 41, 14238-14247.
35. Lazazzera, B. A.; Bates, D. M.; Kiley, P. J. Genes Dev. 1993, 7, 1993-2005.
36. Moore, L. J.; Kiley, P. J. J. Biol. Chem. 2001, 276, 45744-45750.
37. Silinski, P.; Allingham, M. J.; Fitzgerald, M. C. Biochemistry 2001, 40, 4493-4502.
38. Silinski, P.; Fitzgerald, M. C. Biochemistry 2002, 41, 4480-4491.
39. Zhou, J. S.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10796-10804.
40. Zhou, J. S.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7040-7042.
41. Zhou, J. S.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 3562-3563.
42. Zhou, J. S.; Kostić, N. M. Biochemistry 1993, 32, 4539-4546.
43. Ivković-Jensen, M. M.; Kostić, N. M. Biochemistry 1996, 35, 15095-15106.
44. Ivković-Jensen, M. M.; Kostić, N. M. Biochemistry 1997, 36, 8135-8144.
45. Lasey, R. C.; Liu, L.; Zang, L.; Ogawa, M. Y. Biochemistry 2003, 42, 3904-3910.
46. Nocek, J. M.; Zhou, J. S.; Forest, S. D.; Priyadarshy, S.; Beratan, D. N.; Onuchic, J. N.; Hoffman, B. M. Chem. Rev. 1996, 96, 2459-2489.
47. Walden, S. E.; Wheeler, R. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3001-3006.
48. Soriano, G. M.; Guo, L.-W.; de Vitry, C.; Kallas, T.; Cramer, W. A. J. Biol. Chem. 2002, 277, 41865-41871.
49. Pletneva, E. V.; Crnogorac, M. M.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14342-14354.
50. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 68th ed.; Weast, R. C., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1987.
51. Pletneva, E. V.; Fulton, D. B.; Kohzuma, T.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1034-1046.
52. Ivković-Jensen, M. M.; Ullmann, G. M.; Crnogorac, M. M.; Ejdebaeck, M.; Young, S.; Hansson, Ö.; Kostić, N. M. Biochemistry 1999, 38, 1589-1597.
53. Espenson, J. H. Chemical Kinetics and Reaction Mechanisms; McGraw-Hill: New York, 1995.
54. Crnogorac, M. M.; Ullmann, G. M.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10789-10798.
55. Drepper, F.; Hippler, M.; Nitschke, W.; Haehnel, W. Biochemistry 1996, 35, 1282-1295.
56. Peerey, L. M.; Brothers, H. M., II; Hazzard, J. T.; Tollin, G.; Kostić, N. M. Biochemistry 1991, 30, 9297-9304.
57. Zhou, J. S.; Brothers, H. M., II; Neddersen, J. P.; Peerey, L. M.; Cotton, T. M.; Kostić, N. M. Bioconjugate Chem. 1992, 3, 382-390.
58. Ivković-Jensen, M. M.; Yeung, S.; Hansson, Ö.; Kostić, N. M. Abstracts of Papers, 213th National Meeting of the American Chemical Society, San Francisco, CA, April 13-17, 1997; INOR-550.
59. McLendon, G.; Miller, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 7811-7816.
60. McLendon, G. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 160-167.
61. Qin, L.; Kostić, N. M. Biochemistry 1994, 33, 12592-12599.
62. Hippler, M.; Drepper, F.; Farah, J.; Rochaix, J.-D. Biochemistry 1997, 36, 6343-6349.
63. Hippler, M.; Drepper, F.; Haehnel, W.; Rochaix, J.-D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 7339-7344.
64. Furukawa, Y.; Ishimori, K.; Morishima, I. Biochemistry 2002, 41, 9824-9832.
65. Liang, Z.-X.; Nocek, J. M.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3552-3553.
66. Augustin, M. A.; Chapman, S. K.; Davies, D. M.; Sykes, A. G.; Speck, S. H.; Margoliash, E. J. Biol. Chem. 1983, 258, 6405-6409.
67. Augustin, M. A.; Chapman, S. K.; Davies, D. M.; Watson, A. D.; Sykes, A. G. J. Inorg. Biochem. 1984, 20, 281-289.
68. Ahmad, I.; Cusanovich, M. A.; Tollin, G. Biochemistry 1982, 21, 3122-3128.
69. Hazzard, J. T.; Rong, S. Y.; Tollin, G. Biochemistry 1991, 30, 213-222.
70. Pan, L. P.; Hazzard, J. T.; Lin, J.; Tollin, G.; Chan, S. I. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5908-5910.
71. Hazzard, J. T.; Mauk, A. G.; Tollin, G. Arch. Biochem. Biophys. 1992, 298, 91-95.
72. Jin, J.; Chang, J.; Stafford, D. W.; Straight, D. L. Biochemistry 2001, 40, 11405-11410.
73. De Ferrari, G. V.; Canales, M. A.; Shin, I.; Weiner, L. M.; Silman, I.; Inestrosa, N. C. Biochemistry 2001, 40, 10447-10457.
74. Fan, Y.-X.; McPhie, P.; Miles, E. W. Biochemistry 2000, 39, 4692-4703.
75. Hart, S. E.; Schlarb-Ridley, B. G.; Delon, C.; Bendall, D. S.; Howe, C. J. Biochemistry 2003, 42, 4829-4836.
76. Dikiy, A.; Carpentier, W.; Vandenberghe, I.; Borsari, M.; Safarov, N.; Dikaya, E.; Van Beeumen, J.; Ciurli, S. Biochemistry 2002, 41, 14689-14699.
77. Ullmann, G. M.; Hauswald, M.; Jensen, A.; Kostić, N. M.; Knapp, E.-W. Biochemistry 1997, 36, 16187-16196.
78. Mei, H.; Geren, L.; Miller, M. A.; Durham, B.; Millett, F. Biochemistry 2002, 41, 3968-3976.
79. Leesch, V. W.; Bujons, J.; Mauk, A. G.; Hoffman, B. M. Biochemistry 2000, 39, 10132-10139.
80. Mei, H.; Wang, K.; Peffer, N.; Weatherly, G.; Cohen, D. S.; Miller, M.; Pielak, G.; Durham, B.; Millett, F. Biochemistry 1999, 38, 6846-6854.
81. Castro, G.; Boswell, C. A.; Northrup, S. H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1998, 16, 413-424.
82. Zhou, J. S.; Tran, S. T.; McLendon, G.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 269-277.
83. Mei, H.; Wang, K.; McKee, S.; Wang, X.; Pielak, G. J.; Durham, B.; Millett, F. Biochemistry 1996, 35, 15800-15806.
84. Aqueous Size-Exclusion Chromatography; Dubin, P. L., Ed.; Journal of Chromatography Library, Vol. 40; Elsevier: New York, 1988.
85. Loster, K.; Josic, D. J. Chromatogr., B: Biomed. Sci. Appl. 1997, 699, 439-461.
86. Schmid, B.; Einsle, O.; Chiu, H.-J.; Willing, A.; Yoshida, M.; Howard, J. B.; Rees, D. C. Biochemistry 2002, 41, 15557-15565.
87. Soriano, G. M.; Ponamarev, M. V.; Carrell, C. J.; Xia, D.; Smith, J. L.; Cramer, W. A. J. Bioenerg. Biomembr. 1999, 31, 201-213.
88. Bron, P.; Lacapere, J.-J.; Breyton, C.; Mosser, G. J. Mol. Biol. 1999, 287, 117-126.
89. Cramer, W. A.; Soriano, G. M.; Zhang, H.; Ponamarev, M. V.; Smith, J. L. Physiol. Plant. 1997, 100, 852-862.
90. Poggese, C.; Polverino de Laureto, P.; Giacometti, G. M.; Rigoni, F.; Barbato, R. FEBS Lett. 1997, 414, 585-589.
91. Breyton, C.; Tribet, C.; Olive, J.; Dubacq, J.-P.; Popot, J.-L. J. Biol. Chem. 1997, 272, 21892-21900.
92. Mosser, G.; Breyton, C.; Olofsson, A.; Popot, J.-L.; Rigaud, J.-L. J. Biol. Chem. 1997, 272, 20263-20268.
93. Breyton, C.; Tribet, C.; Olive, J.; Recouvreur, M.; Popot, J.-L. In Photosynthesis: From Light to Biosphere, Proceedings of the International Photosynthesis Congress, Montpellier, France, Aug 20-25, 1995; pp 591-594.
94. Morand, L. Z.; Frame, M. K.; Colvert, K. K.; Johnson, D. A.; Krogmann, D. W.; Davis, D. J. Biochemistry 1989, 28, 8039-8047.
95. Ullmann, G. M.; Knapp, E.-W.; Kostić, N. M. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 42-52.