Protein-Template-Driven Formation of Polynuclear Iron Species

Journal of the American Chemical Society

Volumn 126, Issue 2, 2004, Pages 496-504

  Malone, Simon A ^a,c   Lewin, Allison ^a   Kilic, Mehmet A ^a,d   Svistunenko, Dimitri A ^b   Cooper, Chris E ^b   Wilson, Michael T ^b   Le Brun, Nick E ^a   Spiro, Stephen ^a   Moore, Geoffrey R ^a  

^a UNIVERSITY OF EAST ANGLIA   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF ESSEX   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

^d AKDENIZ UNIVERSITY   (Turkey)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HYDROLYSIS; IONS; IRON; POLYPEPTIDES; PROTEINS;

POLYPEPTIDE CHAINS; PROTEIN SHELLS;

BIOCHEMISTRY;

ARGININE; DIMER; FERRIC ION; FERRITIN; FERROMAGNETIC MATERIAL; GLUTAMIC ACID; IRON; IRON CHELATING AGENT; POLYPEPTIDE; PROTEIN; WATER;

AEROBIC METABOLISM; AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; ELECTRON SPIN RESONANCE; ESCHERICHIA COLI; GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY; HYDROLYSIS; MUTANT; PROTEIN STRUCTURE; RHODOBACTER CAPSULATUS; SEDIMENTATION; SOLUBILITY; STRUCTURE ANALYSIS;

BACTERIAL PROTEINS; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; ELECTROSTATICS; ESCHERICHIA COLI; FERRIC COMPOUNDS; FERRITINS; IRON CHELATING AGENTS; MODELS, MOLECULAR; OXIDATION-REDUCTION; RHODOBACTER CAPSULATUS;

EID: 0347087243     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja036483z     Document Type: Article

References (69)

1. Flynn, C. M. Chem. Rev. 1984, 84, 31-41.
2. Richens, D. T. The Chemistry of Aqua Ions; Wiley: Chichester, U.K., 1997; pp 365-385.
3. Schneider, W. Chimia 1988, 42, 9-20.
4. Lippard, S. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1988, 27, 344-361.
5. Dong, Y. H.; Ménage, S.; Brennan, B. A.; Elgren, T. E.; Jang, H. G.; Pearce, L. L.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1851-1859.
6. Taft, K. L.; Papaefthymiou, G. C.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 1994, 33, 1510-1520.
7. Micklitz, W.; McKee, V.; Rardin, R. L.; Pence, L. E.; Papaefthymiou, G. C.; Bott, S. G.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8061-8069.
8. Caneschi, A.; Cornia, A.; Fabretti, A. C.; Gatteschi, D. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2716-2718.
9. Benelli, C.; Parsons, S.; Solan, G. A.; Winpenny, R. E. P. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1825-1828.
10. Wieghardt, K.; Pohl, K.; Jibril, I.; Huttner, G. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1984, 23, 77-78.
11. Heath, S. L.; Powell, A. K. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1992, 31, 191-193.
12. Shu, L.; Nesheim, J. C.; Kauffmann, K.; Münck, E.; Lipscomb, J. D.; Que, L., Jr. Science 1997, 275, 515-518.
13. Hwang, J.; Krebs, C.; Huynh, B. H.; Edmondson, D. E.; Theil, E. C.; Penner-Hahn, J. C. Science 2000, 287, 122-125.
14. Hagen, K. S. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1992, 31, 1010-1012.
15. Powell, A. K. Struct. Bonding 1997, 88, 1-38.
16. Harrison, P. M.; Arosio, P. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1275, 161-203.
17. Le Brun, N. E.; Thomson, A. J.; Moore, G. R. Struct. Bonding 1997, 88, 103-108.
18. Chasteen, N. D. Met. Ions Biol. Syst. 1998, 35, 479-514.
19. Ford, G. C.; Harrison, P. M.; Rice, D. W.; Smith, J. M. A.; Treffry, A.; White, J. L.; Yariv, J. Philos. Trans. R. Soc. London 1984, B304, 551-565.
20. Jin, W.; Takagi, H.; Pancorbo, B.; Theil, E. C. Biochemistry 2001, 40, 7525-7532.
21. Ilari, A.; Stefanini, S.; Chiancone, E.; Tsernoglou, D. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 38-43.
22. Grant, R. A.; Filman, D. J.; Finkel, S. E.; Kolter, R.; Hogle, J. M. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 294-303.
23. Ilari, A.; Ceci, P.; Ferrari, D.; Rossi, G. L.; Chiancone, E. J. Biol. Chem. 2002, 277, 37619-37623.
24. Clegg, G. A.; Fitton, J. E.; Harrison, P. M.; Treffry, A. Prog. Biophys. Mol. Biol. 1980, 36, 53-86.
25. Bauminger, E. R.; Harrison, P. M.; Nowik, I.; Treffry, A. Biochemistry 1989, 28, 5486-5493.
26. Bauminger, E. R.; Harrison, P. M.; Hechel, D.; Hodson, N. W.; Nowik, I.; Treffry, A.; Yewdall, S. J. Biochem. J. 1993, 296, 709-719.
27. Perieira, A. S.; Tavares, P.; Lloyd, S. G.; Danger, D.; Edmondson, D. E. ; Theil, E. C.; Huynh, B. H. Biochemistry 1997, 36, 7917-7927.
28. Listowsky, I.; Blauer, G.; Englard, S.; Betheil, J. J. Biochemistry 1972, 11, 2176-2181.
29. Crichton, R. R.; Bryce, C. F. A. Biochem. J. 1973, 133, 289-299.
30. Stefanini, S.; Vecchini, P.; Chiancone, E. Biochemistry 1987, 26, 1831-1837.
31. Stefanini, S.; Cavallo, S.; Wang, C.-Q.; Tataseo, P.; Vecchini, P.; Giartosio, A.; Chiancone, E. Arch. Biochem. Biophys. 1996, 325, 58-64.
32. Santambrogio, P.; Pinto, P.; Levi, S.; Cozzi, A.; Rovida, E.; Albertini, A.; Artymiuk, P.; Harrison, P. M.; Arosio, P. Biochem. J. 1997, 322, 461-468.
33. Levi, S.; Santambrogio, P.; Albertini, A.; Arosio, P. FEBS Lett. 1993, 336, 309-312.
34. Kilic, M.; Spiro, S.; Moore, G. R. Protein Sci. 2003, 12, 1663-1674.
35. Stiefel, E. I.; Watt, G. D. Nature 1979, 279, 81-83.
36. Andrews, S. C.; Le Brun, N. E.; Barynin, V.; Thomson, A. J.; Moore, G. R.; Guest, J. R.; Harrison, P. M. J. Biol. Chem. 1995, 270, 23268-23274.
37. Le Brun, N. E.; Andrews, S. C.; Guest, J. R.; Harrison, P. M.; Moore, G. R.; Thomson, A. J. Biochem J. 1995, 312, 385-392.
38. Frolow, F.; Kalb, A. J.; Yariv, J. Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 453-460.
39. Macedo, S.; Romão, C. V.; Mitchell, E.; Matias, P. M.; Liu, M. Y.; Xavier, A. V.; LeGall, J.; Teixeira, M.; Lindley, P.; Carrando, M. A. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 285-290.
40. Le Brun, N. E.; Wilson, M. T.; Andrews, S.; Guest, J. R.; Harrison, P. M.; Thomson, A. J.; Moore, G. R. FEBS Lett. 1993, 333, 197-202.
41. Yang, X.; Le Brun, N. E.; Thomson, A. J.; Moore, G. R.; Chasteen, N. D. Biochemistry 2000, 39, 4915-4923.
42. Spiro, S.; Kilic, M.; Lewin, A.; Dobbin, S.; Thomson, A. J.; Moore, G. R. In Iron Metabolism, Inorganic Biochemistry and Regulatory Mechanisms; Ferreira, G. C., Moura, J. J. G., Franco, R., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 1999; pp 211-226.
43. Cobessi, D.; Huang, L.-S.; Ban, M.; Pon, N. G.; Daldal, F.; Berry, E. A. Acta Crystallogr. 2002, D58, 29-38.
44. Penfold, C. N.; Ringeling, P. L.; Davy, S. L.; Moore, G. R.; McEwan, A. G.; Spiro, S. FEMS Microbiol. Lett. 1996, 139, 143-148.
45. Ringeling, P. L.; Davy, S. L.; Monkara, F. A.; Hunt, C.; Dickson, D. P. E.; McEwan, A. G.; Moore, G. R. Eur. J. Biochem. 1994, 223, 847-855.
46. Spiro, T. G.; Allerton, S. E.; Renner, J.; Terzis, A.; Bils, R.; Saltman, P. J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 2721-2726.
47. Spiro, T. G.; Pape, L.; Saltman, P. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 5555-5559.
48. Theil, E. C.; Sayers, D. E.; Brown, M. A. J. Biol. Chem. 1979, 254, 8132-8134.
49. Yang, C.-Y.; Bryan, A. M.; Theil, E. C.; Sayers, D. E.; Bowen, L. H. J. Inorg. Biochem. 1986, 28, 393-405.
50. Hutchings, M. I.; Shearer, N.; Wastell, S.; van Spanning, R. J. M.; Spiro S. J. Bacteriol. 2000, 182, 6434-6439.
51. Stookey, L. L. Anal. Chem. 1970, 42, 779-781.
52. Bauminger, E. R.; Harrison, P. M.; Hechel, D.; Nowik, I.; Treffry, A. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1118, 48-58.
53. Kim, I.; Hosein, H.-A.; Strongin, D. R.; Douglas, T. Chem. Mater. 2002, 14, 4874-4879.
54. Svistunenko, D. A.; Sharpe, M. A.; Nicholls, P.; Wilson, M. T.; Cooper, C. E. J. Magn. Reson. 2000, 142, 266-275.
55. Svistunenko, D. A.; Sharpe, M. A.; Nicholls, P.; Blenkinsop, C.; Davies, N. A.; Dunne, J.; Wilson, M. T.; Cooper, C. E. Biochem. J. 2000, 351, 595-605.
56. Sun, S.; Chasteen, N. D. Biochemistry 1994, 33, 15095-15102.
57. Cheesman, M. R.; Kadir, F. H. A.; Al-Basseet, J.; Al-Massad, F.; Farrar, J.; Greenwood, C.; Thomson, A. J.; Moore, G. R. Biochem. J. 1992, 286, 361-367.
58. Telford, J. R.; Raymond, K. N. In Comprehensive Supramolecular Chemistry; Atwood, J. L., Davies, J. E. D., MacNicol, D. D., Voegtle, F., Eds.; Elsevier: Oxford, 1996; Vol. 1, pp 245-266.
59. Chasteen, N. D.; Antanaitis, B. C.; Aisen, P. J. Biol. Chem. 1985, 260, 2926-2929.
60. Hanna, P. M.; Chen, Y.; Chasteen, N. D. J. Biol. Chem. 1991, 266, 886-893.
61. Adamec, J.; Rusnak, F.; Owen, W. G., Naylor, S., Benson, L. M.; Gacy, A. M.; Isaya, G. Am. J. Hum. Genet. 2000, 67, 549-562.
62. Boas, J. F.; Troup, G. J. Biochim. Biophys. Acta 1971, 229, 68-74.
63. Weir, M. P.; Peters, T. J.; Gibson, J. F. Biochim. Biophys. Acta 1985, 828, 298-305.
64. Deighton, N.; Abu-Raqabah, A.; Rowland, I. J.; Symons, M. C. R.; Peters, T. J.; Ward, R. J. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991, 87, 3193-3197.
65. Yang, C.-Y.; Meagher, A.; Huynh, B. H.; Sayers, D. E.; Theil, E. C. Biochemistry 1987, 26, 497-503.
66. Douglas, T.; Ripoll, D. R. Protein Sci. 1998, 7, 1083-1091.
67. Christopher, J. A.; Baldwin, T. O. J. Mol. Graphics 1998, 16, 285.
68. Moore, G. R.; Pettigrew, G. W. Cytochromes c: Evolutionary, structural and physicochemical aspects; Springer-Verlag: Berlin, 1990; pp 12-14 and 348-354.
69. Guex, M.; Peitsch, M. C. Electrophoresis 1997, 18, 2714-2723. Also see http://www.expasy.org/spdbv/.