Density Functional Calculations on Class III Ribonucleotide Reductase: Substrate Reaction Mechanism with Two Formates

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 6, 2004, Pages 2056-2065

  Cho, Kyung Bin ^a   Pelmenschikov, Vladimir ^a   Gräslund, Astrid ^a   Siegbahn, Per E M ^a  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BACTERIOPHAGES; CARBON DIOXIDE; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDATION; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; PROTONS; RATE CONSTANTS; REDUCTION; SUBSTRATES;

RIBONUCLEOTIDE REDUCTASE (RNR); SUBSTRATE REACTIONS;

ENZYME KINETICS;

EID: 1342281186     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp035280u     Document Type: Article

References (54)

1. Reichard, P. Science 1993, 260, 1773.
2. Sjöberg, B.-M. Struct. Bonding 1997, 88, 139.
3. Stubbe, J.; van der Donk, W. A. Chem. Rev. 1998, 98, 705.
4. Jordan, A.; Reichard, P. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 71.
5. Logan, D. T.; Andersson, J.; Sjöberg, B.-M.; Nordlund, P. Science 1999, 283, 1499.
6. Uhlin, U.; Eklund, H. Nature 1994, 370, 533.
7. Bollinger, J. M., Jr.; Tong, W. H.; Ravi, N.; Huynh, B. H.; Edmonson, D. E.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 8015.
8. Davydov, A.; Liu, A.; Gräslund, A. J. Inorg. Biochem. 2000, 80, 213.
9. Davydov, R. M.; Davydov, A.; Ingemarson, R.; Thelander, L.; Ehrenberg, A.; Gräslund, A. Biochemistry 1997, 36, 9093.
10. Ochiai, E.; Mann, G. J.; Gräslund, A.; Thelander, L. J. Biol. Chem. 1990, 265, 15758.
11. Riggs-Gelasco, P. J.; Shu, L.; Chen, S.; Burdi, D.; Huynh, B. H.; Que, L., Jr.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 849.
12. Schmidt, P. P.; Rova, U.; Katterle, B.; Thelander, L.; Gräslund, A. J. Biol. Chem. 1998, 273, 21463.
13. Sturgeon, B. E.; Burdi, D.; Chen, S.; Huynh, B.-H.; Edmondson, D. E.; Stubbe, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7551.
14. Himo, F.; Siegbahn, P. E. M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7502.
15. Mao, S. S.; Holler, T. P.; Yu, G. X.; Bollinger, J. M.; Booker, S.; Johnston, M. I.; Stubbe, J. Biochemistry 1992, 31, 9733.
16. Siegbahn, P. E. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8417.
17. Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A.; Crabtree, R. H. Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 289.
18. Siegbahn, P. E. M.; Eriksson, L.; Himo, F.; Pavlov, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10622.
19. Stubbe, J. Adv. Enzymol. Relat Areas Mol. Biol. 1990, 63, 349.
20. Zipse, H. Chem.-Eur. J. 1999, 5, 3046.
21. Åberg, A.; Hahne, S.; Karlsson, M.; Larsson, A.; Ormö, M.; Åhgren, A.; Sjöberg, B.-M. J. Biol. Chem. 1989, 264, 12249.
22. Mao, S. S.; Yu, G. X.; Chalfoun, D.; Stubbe, J. Biochemistry 1992, 31, 9752.
23. Lawrence, C. C.; Bennati, M.; Obias H. V.; Bar, G.; Griffin, R. G.; Stubbe, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 8979.
24. Reichard, P. Arch. Biochem. Biophys. 2002, 397, 149.
25. Sahlin, M.; Sjöberg, B.-M. Subcell. Biochem. 2000, 35, 405.
26. Pelmenschikov, V.; Cho, K.-B.; Siegbahn, P. J. Comput. Chem. 2004, 25, 311.
27. Liu, A.; Gräslund, A. J. Biol. Chem. 2000, 275, 12367.
28. Ollagnier, S.; Mulliez, E.; Schmidt, P. P.; Eliasson, R.; Gaillard, J.; Deronzier, C.; Bergman, T.; Gräslund, A.; Reichard, P.; Fontecave, M. J. Biol. Chem. 1997, 272, 24216.
29. Tamarit, J.; Gerez, C.; Meier, C.; Mulliez, E.; Trautwein, A.; Fontecave, M. J. Biol. Chem. 2000, 275, 15669.
30. Young, P.; Andersson, J.; Sahlin, M.; Sjöberg, B.-M. J. Biol. Chem. 1996, 271, 20770.
31. Olcott, M. C.; Andersson, J.; Sjöberg, B.-M. J. Biol. Chem. 1998, 273, 24853.
32. Andersson, J.; Westman, M.; Sahlin, M.; Sjöberg, B.-M. J. Biol. Chem. 2000, 275, 19449.
33. Andersson, J.; Bodevin, S.; Westman, M.; Sahlin, M.; Sjöberg, B.-M. J. Biol. Chem. 2001, 276, 40457.
34. Mulliez, E.; Ollagnier, S.; Fontecave, M.; Eliasson, R.; Reichard, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1995, 92, 8759.
35. Kozarich, J. W.; Brush, E. J. In The enzymes; Sigman, D. S. Ed; Academic Press: San Diego, CA, 1992; p. 317.
36. Wong, K. K.; Kozarich, J. W. In Metal Ions in Biological Systems; Sigel, H., Sigel, A. Eds; Marcel Dekker: New York, 1994; Vol. 30, p. 279.
37. Knappe, J.; Sawers, G. FEMS Microbiol. Rev. 1990, 75, 383.
38. Cho, K.-B.; Himo, F.; Gräslund, A.; Siegbahn, P. E. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6445.
39. Eklund, H.; Fontecave, M. Structure 1999, 7, R257.
40. Eriksson, M.; Uhlin, U.; Ramaswamy, S.; Ekberg, M.; Regnström, K.; Sjöberg, B.-M.; Eklund, H. Structure 1997, 5, 1077.
41. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133.
42. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
43. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
44. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
45. Jaguar, version 4.2; Schrodinger, Inc.: Portland, OR, 2000.
46. 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.3/A.7; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
47. Gerfen, G. J.; van der Donk, W. A.; Yu, G.; McCarthy, J. R.; Jarvi, E. T.; Matthews, D. P.; Farrar, C.; Griffin, R. G.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 3823.
48. Stubbe, J.; Ator, M.; Krenitsky, T. J. Biol. Chem. 1983, 258, 1625.
49. van der Donk, W. A.; Gerfen, G. J.; Stubbe, J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4252.
50. Eliasson, R.; Pontis, E.; Eckstein, F.; Reichard, P. J. Biol. Chem. 1994, 269, 26116.
51. Eliasson, R.; Reichard, P.; Mulliez, E.; Ollagnier, S.; Fontecave, M.; Liepinsh, E.; Otting, G. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995, 214, 28.
52. Fernandes, P. A.; Eriksson, L. A.; Ramos, M. J. Theor. Chem. Acc. 2002, 108, 352.
53. Pelmenschikov, V.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 284.
54. Liepinsh, E.; Otting, G. Magn. Reson. Med. 1996, 35, 30.