Synthesis and Spectroscopy of μ-Oxo (O2-)-Bridged Heme/Non-heme Diiron Complexes: Models for the Active Site of Nitric Oxide Reductase

Inorganic Chemistry

Volumn 43, Issue 2, 2004, Pages 651-662

  Wasser, Ian M ^a   Martens, Constantinus F ^a   Verani, Claudio N ^a,e   Rentschler, Eva ^b   Huang, Hong Wei ^c   Moěnne Loccoz, Pierre ^c   Zakharov, Lev N ^d,f   Rheingold, Arnold L ^d,f   Karlin, Kenneth D ^a  

^a JOHNS HOPKINS UNIVERSITY   (United States)

^b MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

^c OREGON HEALTH AND SCIENCE UNIVERSITY   (United States)

^d UNIVERSITY OF DELAWARE   (United States)

^e WAYNE STATE UNIVERSITY   (United States)

^f UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

5 [2 O [[N,N BIS(2 PYRIDYLMETHYL) 2 (6 METHOXYL)PYRIDINEMETHANAMINE]PHENYL]] 10,15,20 TRIS(2,6 DIFLUOROPHENYL)PORPHINE; AMINE; HEME DERIVATIVE; IRON DERIVATIVE; NITRIC OXIDE REDUCTASE; PORPHYRIN DERIVATIVE; PYRIDINE DERIVATIVE; TRIS(2 PYRIDYLMETHYL)AMINE; UNCLASSIFIED DRUG; DIAGNOSTIC AGENT; DYES, REAGENTS, INDICATORS, MARKERS AND BUFFERS; IRON; NITRIC-OXIDE REDUCTASE; NONHEME IRON PROTEIN; OXIDOREDUCTASE;

ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CRYSTAL STRUCTURE; ENZYME ACTIVE SITE; MATRIX ASSISTED LASER DESORPTION IONIZATION TIME OF FLIGHT MASS SPECTROMETRY; MODEL; MOSSBAUER SPECTROSCOPY; PROTON NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; RAMAN SPECTROMETRY; SPECTROSCOPY; STRUCTURE ANALYSIS; SYNTHESIS; BINDING SITE; CHEMISTRY; MAGNETISM; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEIN CONFORMATION; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

BINDING SITES; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; INDICATORS AND REAGENTS; IRON; IRON RADIOISOTOPES; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MAGNETICS; MODELS, MOLECULAR; NONHEME IRON PROTEINS; OXIDOREDUCTASES; PROTEIN CONFORMATION; SPECTROSCOPY, MOSSBAUER; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN;

EID: 1642567986     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic0348143     Document Type: Article

References (66)

1. Zumft, W. G. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1997, 61, 533-616.
2. Moura, I.; Moura, J. J. G. Curr. Opin. Chem. Biol. 2001, 5, 168-175.
3. Averill, B. A. Chem. Rev. 1996, 96, 2951-2964.
4. Berks, B. C.; Ferguson, S. J.; Moir, J. W.; Richardson, D. J. Biochim. Biophys. Acta 1995, 1232, 97-173.
5. Wasser, I. M.; de Vries, S.; Moënne-Loccoz, P.; Schröeder, I.; Karlin, K. D. Chem. Rev. 2002. 102, 1201-1234.
6. Richardson, D. J.; Watmough, N. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 1999, 3, 207-219.
7. Godden, J. W.; Turley, S.; Teller, D. C.; Adman, E. T.; Liu, M. Y.; Payne, W. J.; LeGall, J. Science 1991, 253, 438-442.
8. Murphy, M. E. P. T., S.; Kukimoto, M.; Nishiyama, M.; Horinouchi, S.; Sasaki, H.; Tanokura, M.; Adman, E. T. Biochemistry 1995, 34, 12107-12117.
9. Brown, K.; Djinovic-Carugo, K.; Haltia, T.; Cabrito, I.; Saraste, M.; Moura, J. J. G.; Moura, I.; Tegoni, M.; Cambillau, C. J. Biol. Chem. 2000, 275, 41133-41136.
10. Rasmussen, T. B., B. C.; Sanders-Loehr, J.; Dooley, D. M.; Zumft, W. G.; Thomson, A. J. Biochemistry 2000, 39, 12753-12756.
11. Alvarez, M. L.; Ai, J.; Zumft, W.; Sanders-Loehr, J.; Dooley, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 576-587.
12. Girsch, P.; de Vries, S. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1318, 202-216.
13. Moënne-Loccoz, P.; de Vries, S. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5147-5152.
14. Moënne-Loccoz, P.; Richter, O.-M. H.; Huang, H.-W.; Wasser, I. M.; Ghiladi, R. A.; Karlin, K. D.; de Vries, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9344-9345.
15. Ghiladi, R. A.; Ju, T. D.; Lee, D.-H.; Moënne-Loccoz, P.; Kaderli, S.; Neuhold, Y.-M.; Zuberbüehler, A. D.; Woods, A. S.; Cotter, R. J.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9885-9886.
16. Ju, T. D.; Ghiladi, R. A.; Lee, D.-H.; van Strijdonck, G. P. F.; Woods, A. S.; Cotter, R. J.; Young, V. G., Jr.; Karlin, K. D. Inorg. Chem. 1999, 38, 2244-2245.
17. Obias, H. V.; van Strijdonck, G. P. F.; Lee, D.-H.; Ralle, M.; Blackburn, N. J.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9696-9697.
18. Kim, E.; Helton, M. E.; Wasser, I. M.; Karlin, K. D.; Lu, S.; Huang, H.-W.; Moënne-Loccoz, P.; Incarvito, C. D.; Rheingold, A., L.; Honecker, M.; Kaderli, S.; Zuberbuhler, A. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3623-3628.
19. Martens, C. F.; Murthy, N. N.; Obias, H. V.; Karlin, K. D. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1996, 629-630.
20. Ju, T. D.; Woods, A. S.; Cotter, R. J.; Moënne-Loccoz, P.; Karlin, K. D. Inorg. Chim. Acta 2000, 297, 362-372.
21. Kurtz, J., D. M. Chem. Rev. 1990, 90, 585-606.
22. Vincent, J. B.; Olivier-Lilly, G. L.; Averill, B. A. Chem. Rev. 1990, 90, 1447-1467.
23. Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. Chem. Rev. 1996, 96, 2625-2657.
24. Feig, A. L.; Lippard, S. J. Chem. Rev. 1994, 94, 759-805.
25. Lippard, S. J. Angew. Chem. 1988, 100, 353-371.
26. Zang, Y.; Pan, G.; Que, L., Jr.; Fox, B. G.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3653-3654.
27. Mizoguchi, T. J.; Kuzelka, J.; Spingler, B.; DuBois, J. L.; Davydov, R. M.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 2001, 40, 4662-4673.
28. He, C.; Barrios, A. M.; Lee, D.; Kuzelka, J.; Davydov, R. M.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12683-12690.
29. Payne, S. C.; Hagen, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6399-6410.
30. Mimmi, M. C.; Micciche, F.; Kooijman, H.; Spek, A. L.; Warzeska, S. T.; Bouwman, E. Inorg. Chim. Acta 2002, 340, 197-200.
31. Norman, R. E.; Holz, R. C.; Menage, S.; Que, L., Jr.; Zhang, J. H.; O'Connor, C. J. Inorg. Chem. 1990, 29, 4629-4637.
32. Norman, R. E.; Yan, S.; Que, L., Jr.; Backes, G.; Ling, J.; Sanders-Loehr, J.; Zhang, J. H.; O'Connor, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1554-1562.
33. Mizoguchi, T. J.; Davydov, R. M.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 1999, 38, 4098-4103.
34. Mizoguchi, T. J.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11022-11023.
35. Lee, D.; Pierce, B.; Krebs, C.; Hendrich, M. P.; Huynh, B. H.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3993-4007.
36. Dong, Y.; Fujii, H.; Hendrich, M. P.; Leising, R. A.; Pan, G.; Randall, C. R.; Wilkinson, E. C.; Zang, Y.; Que, L., Jr.; Fox, B. G.; Kauffmann, K.; Münck, E. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2778-2792.
37. Zheng, H.; Zang, Y.; Dong, Y.; Young, V. G., Jr.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2226-2235.
38. Lee, D.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12153-12154.
39. Hagadorn, J. R.; Que, L., Jr.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 13531-13532.
40. Nivorozhkin, A. L.; Anxolabehere-Mallart, E.; Mialane, P.; Davydov, R.; Guilhem, J.; Cesario, M.; Schussler, L.; Audiere, J.-P.; Girerd, J.-J.; Styring, S.; Seris, J.-L. Inorg. Chem. 1997, 36, 846-853.
41. Karlin, K. D.; Nanthakumar, A.; Fox, S.; Murthy, N. N.; Ravi, N.; Huynh, B. H.; Orosz, R. D.; Day, E. P. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4753-4763.
42. Ghiladi, R. A.; Karlin, K. D. Inorg. Chem. 2002, 41, 2400-2407.
43. Tyeklár, Z.; Jacobson, R. R.; Wei, N.; Murthy, N. N.; Zubieta, J. ; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115. 2677-2689.
44. Nanthakumar, A.; Fox, S.; Murthy, N. N.; Karlin, K. D. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3898-3906.
45. Krebs, C. Ph.D. Thesis, Ruhr-Universität, Bochum, Germany, 1997.
46. Nanthakumar, A.; Goff, H. M. Inorg. Chem. 1991, 30, 4460-4464.
47. Kojima, T.; Leising, R. A.; Yan, S.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 11328-11335.
48. Chen, K.; Que, L., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6327-6337.
49. Gouterman, M. J. Mol. Spectrosc. 1961, 6, 138-163.
50. Scheidt. W. R. R., C. A. Chem. Rev. 1981, 81. 543-555.
51. Yan, S.; Cox, D. D.; Pearce, L. L.; Juarez-Garcia, C.; Que, L., Jr.; Zhang, J. H.; O'Connor, C. J. Inorg. Chem. 1989, 28, 2509-2511.
52. Spiro, T. G.; Li, Y.-Y. In Resonance Raman Spectroscopy of Metalloporphyrus; Spiro, T. G., Ed.; Wiley-Interscience: New York, 1988; Vol. 3, pp 1-38.
53. Nakamoto, K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds; Wiley-Interscience: New York, 1997.
54. Sanders-Loehr, J.; Wheeler, W. D.; Shiemke, A. K.; Averill, B. A.; Loehr, T. M. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8084-8093.
55. Gomez-Romero, R.; Witten, E. H.; Reiff, W. M.; Backes, G.; Sanders-Loehr, J.; Jameson, G. B. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 9039-9047.
56. Ghiladi, R. A.; Hatwell, K. R.; Karlin, K. D.; Huang, H.-w.; Moënne-Loccoz, P.; Krebs, C.; Huynh, B. H.; Marzilli, L. A.; Cotter, R. J. ; Kaderli, S.; Zuberbuehler, A. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6183-6184.
57. Burke, J. M.; Kincaid, J. R.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 6077-6083.
58. Strauss, S. H.; Pawlik, M. J.; Skowyra, J.; Kennedy, J. R.; Anderson, O. P.; Spartalian, K.; Dye, J. L. Inorg. Chem. 1987, 26, 724-730.
59. Yan, S.; Cox, D. D.; Pearce, L. L.; Juarez-Garcia, C.; Que, L., Jr.; Zhang, J. H.; O'Connor, C. J. Inorg. Chem. 1989, 28, 2507-2509.
60. Ohgo, Y.; Neya, S.; Ikeue, T.; Takahashi, M.; Takeda, M.; Funasaki, N.; Nakamura, M. Inorg. Chem. 2002, 41, 4627-4629.
61. Junk, P. C.; McCool, B. J.; Moubaraki, B.; Murray, K. S.; Spiccia, L.; Cashion, J. D.; Steed, J. W. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002, 1024-1029.
62. Helms, J. H.; Haar, L. W. t.; Hatfield, W. E.; Harris, D. L.; Jayaraj, K.; Toney, G. E.; Gold, A.; Mewborn, T. D.; Pemberton, J. R. Inorg. Chem. 1986, 25, 2334-2337.
63. Chaudhuri, P.; Winter, M.; Della Védova, B. P. C.; Bill, E.; Trautwein, A.; Gehring, S.; Fleischhauer, P.; Nuber, B.; Weiss, J. Inorg. Chem. 1991, 30, 2147-2157.
64. Ghiladi, R. A.; Kretzer, R. M.; Guzei, I.; Rheingold, A. L.; Neuhold, Y.-M.; Hatwell, K. R.; Zuberbüehler, A. D.; Karlin, K. D. Inorg. Chem. 2001, 40, 5754-5767.
65. Kluiber, R. W.; Horrocks, W. D. Inorg. Chem. 1967, 6, 1427-1429.
66. Chin, D.-H.; La Mar, G. N.; Balch, A. L. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 4344-4349.