About the Kinetic Feasibility of the Lipscomb Mechanism in Human Carbonic Anhydrase II

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 107, Issue 43, 2003, Pages 12013-12020

  Tautermann, Christofer S ^a   Loferer, Markus J ^a   Voegele, Andreas F ^a   Liedl, Klaus R ^a  

^a UNIVERSITY OF INNSBRUCK   (Austria)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; ENZYMES; HYDRATION; PROTONS; REACTION KINETICS; ZINC;

PROTON TRANSFER;

CATALYSIS;

EID: 0242440775     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0353789     Document Type: Article

References (78)

1. Maren, T. H. Physiol. Rev. 1967, 47, 595-781.
2. Silverman, D. N.; Lindskog, S. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 30-36.
3. Christianson, D. W.; Fierke, C. A. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 331-339.
4. Lindskog, S. Pharmacol. Ther. 1997, 74, 1-20.
5. Fauci, A. S.; Braunwald, E.; Isselbacher, K. J.; Wilson, J. D.; Martin, J. B.; Kasper, D. L.; Hauser, S. L.; Longo, D. L. Harrison's Principles of Internal Medicine, 14th ed.; McGraw-Hill Text: New York, 1998.
6. Smith, K. S.; Jakubzick, C.; Whittam, T. S.; Ferry, J. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 15184-15189.
7. Geers, C.; Gros, G. Physiol. Rev. 2000, 80, 681-715.
8. Pocker, Y.; Janjic, N. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 731-733.
9. Eriksson, A. E.; Jones, T. A.; Liljas, A. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1988, 4, 274-282.
10. Hakansson, K.; Carlsson, M.; Svensson, L. A.; Liljas, A. J. Mol. Biol. 1992, 227, 1192-1204.
11. Nair, S. K.; Christanson, D. W. Eur. J. Biochem. 1993, 213, 507-515.
12. Xue, Y.; Vidgren, J.; Svensson, L. A.; Liljas, A.; Jonsson, B.-H.; Lindskog, S. Proteins 1993, 15, 80-87.
13. Krebs, J. F.; Ippolito, J. A.; Christianson, D. W.; Fierke, C. A. J. Biol. Chem. 1993, 268, 27458-27466.
14. Lesburg, C. A.; Christianson, D. W. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6838-6844.
15. Samuel Toba, G. C.; Merz, K. M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2290-2302.
16. Huang, S.; Sjöblom, B.; Sauer-Eriksson, A. E.; Jonsson, B.-H. Biochemistry 2002, 41, 7628-7635.
17. Denisov, V. P.; Jonsson, B.-H.; Halle, B. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2327-2328.
18. Krebs, J. F.; Fierke, C. A. Biochemistry 1991, 30, 9153-9160.
19. Nair, S. K.; Christianson, D. W. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 9455-9458.
20. Scolnick, L. R.; Christianson, D. W. Biochemistry 1996, 35, 16429-16434.
21. Sola, M.; Lledos, A.; Duran, M.; Bertran, J. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 869-877.
22. Hwang, J.-K.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11745-11751.
23. Hartmann, M.; Merz, K. M., Jr.; van Eldik, R.; Clark, T. J. Mol. Model. 1998, 4, 355-365.
24. Lu, D.; Voth, G. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4006-4014.
25. Muguruma, C. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1999, 461-462,439-452.
26. Mauksch, M.; Bräuer, M.; Weston, J.; Anders, E. Chem. Biol Chem. 2001, 2, 190-198.
27. Bräuer, M.; Perez-Lustres, J. L.; Weston, J.; Anders, E. Inorg. Chem. 2002, 41, 1454-1463.
28. Cui, Q.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1071-1078.
29. Ren, X.; Tu, C.; Laipis, P. J.; Silverman, D. N. Biochemistry 1995, 34, 8492-8498.
30. Qian, M.; Tu, C.; Earnhardt, J. N.; Laipis, P. J.; Silverman, D. N. Biochemistry 1997, 36, 15758-15764.
31. Earnhardt, J. N.; Qian, M.; Tu, C.; Laipis, P. J.; Silverman, D. N. Biochemistry 1998, 37, 7649-7655.
32. An, H.; Tu, C.; Ren, K.; Laipis, P. J.; Silverman, D. N. BBA-Proteins Proteomics 2002, 1599, 21-27.
33. Vladimir P.; Denisov, B.-H. J.; Halle, B. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2327-2328.
34. Isaev, A. N. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2002, 582, 195-203.
35. Zheng, Y.-J.; Merz, K. M., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10498-10507.
36. Sola, M.; LIedos, A.; Duran, M.; Bertran, J. Theor. Chim. Acta 1995, 91, 333-351.
37. Loerting, T.; Tautermann, C.; Kroemer, R. T.; Kohl, I.; Hallbrucker, A.; Mayer, E.; Liedl, K. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 891-894.
38. Tautermann, C. S.; Voegele, A. F.; Loerting, T.; Kohl, I.; Mayer, E.; Liedl, K. R. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 66-73.
39. Merz, K. M., Jr. J. Mol. Biol. 1990, 214, 799-802.
40. Liang, Z.; Xue, Y.; Behravan, G.; Jonsson, B.-H.; Lindskog, S. Eur. J. Biochem. 1993, 211, 821-827.
41. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Fox, D. J.; Raghavaohari, K.; Curtiss, L. A. J. Chem. Phys. 1989, 90, 5622-5629.
42. Curtiss, L. A.; Jones, C.; Trucks, G. W.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1990, 93, 2537-2545.
43. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7221-7230.
44. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4703-4709.
45. Lee, T. J.; Taylor, P. R. Int. J. Quantum Chem., Quantum Chem. Symp. 1989, 23, 199-207.
46. Eyring, H. J. Chem. Phys. 1935, 3, 107-115.
47. Garret, B. C.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1983, 79,4931-4938.
48. Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. Annu. Rev. Phys. Chem. 1984, 35, 159-189.
49. Garrett, B. C.; Joseph, T.; Truong, T. N.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. 1989, 136, 271-283.
50. Gonzalez-Lafont, A.; Truong, T. N.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1991, 95, 8875-8894.
51. Skodje, R. T.; Truhlar, D. G.; Garret, B. C. J. Phys. Chem. 1981, 85, 3019-3023.
52. Truhlar, D. G.; Isaacson, A. D.; Garrett, B. C. In Theory of Chemical Reaction Dynamics; Baer, M., Ed.; CRC Press; Boca Raton, FL, 1985; Chapter Generalized Transition State Theory, pp 65-137.
53. Tucker, S. C.; Truhlar, D. G. In New Theoretical Concepts for Understanding Organic Reactions; Bertran, J., Csizmadia, I. G., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dortrecht, The Netherlands, 1989; Chapter Dynamical formulation of transition state theory; Variational transition states and semiclassical tunneling, pp 291-346.
54. Jursic, B. S. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1997, 417, 89-94.
55. Page, M.; McIver, J. W. J. Chem. Phys. 1988, 88, 922-935.
56. Melissas, V. S.; Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Chem. Phys. 1992, 96, 5758-5772.
57. Hu, W.-P.; Liu, Y.-P.; Truhlar, D. G. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994, 90, 1715-1725.
58. Child, M. Semiclassical Mechanics with Molecular Applications; Clarendon Press: Oxford, U.K., 1991.
59. Skodje, R. T.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1982, 77, 5955-5976.
60. Baldridge, K. K.; Gordon, M. S.; Steckler, R.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. 1989, 93, 5107-5119.
61. Konkoli, Z.; Kraka, E.; Cremer, D. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 1742-1757.
62. Fernandez-Ramos, A.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2001, 114, 1491-1496.
63. Liu, Y.-P.; Lu, D.-H.; Gonzalez-Lafont, A.; Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7806-7817.
64. 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.7; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
65. Chuang, Y.-Y.; Corchado, J. C.; Fast, P. L.; Villá, I.; Coitiño, E. L.; Hu, W.-P.; Liu, Y.-P.; Lynch, G. C.; Nguyen, K. A.; Jackels, C. F.; Gu, M. Z.; Rossi, I.; Clayton, S.; Melissas, V. S.; Steckler, R.; Garrett, B. C.; Isaacson, A. D.; Truhlar, D. G. POLYRATE, version 8.5; University of Minnesota: Minneapolis, MN, 2000.
66. Corchado, J. C.; Coitiño, E. L.; Chuang, Y.-Y.; Truhlar, D. G. Gaussrate 8.5; University of Minnesota: Minneapolis, MN, 2000.
67. MacKerell, A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, 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., III; 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, 3586-3616.
68. Brooks, C. L., III; Karplus, M. J. Mol. Biol. 1988, 208, 159-181.
69. Levy, R. M.; Karplus, M.; McCammon, J. A. Chem. Phys. Lett. 1979, 65 (1), 4-11.
70. Brooks, C. L., III; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1983, 79, 6312-6325.
71. Brooks, C. L., III; Bruenger, A.; Karplus, M. Biopolymers 1985, 24, 843-865.
72. Berman, H. M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T. N.; Weissig, H.; Shindyalov, I. N.; Bourne, P. E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, 235-242.
73. Liang, J.-Y.; Lipscomb, W. N. Biochemistry 1987, 26, 5293-5301.
74. Liang, J. Y.; Lipscomb, W. N. Int. J. Quantum Chem. 1989, 36, 299-312.
75. Nguyen, M. T.; Raspoet, G.; Vanquickenborne, L. G.; Van Duijnen, P. T. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 7379-7388.
76. Kohen, A.; Klinman, J. P. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 397-404.
77. Alhambra, C.; Gao, J.; Corchado, J. C.; Villà, J.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2253-2258.
78. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucci, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496-499.