The structure-function relationship of hemoglobin in solution at atomic resolution

Chemical Reviews

Volumn 104, Issue 3, 2004, Pages 1219-1230

  Lukin, Jonathan A ^a   Ho, Chien ^a  

^a CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; CONFORMATIONS; CRYSTAL STRUCTURE; HYDROGEN BONDS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR ORIENTATION; MOLECULAR STRUCTURE; MOLECULAR VIBRATIONS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEINS; SOLUTIONS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

HETERONUCLEAR MULTIPLE QUANTUM COHERENCE SPECTRUM; MYOGLOBIN; X RAY CRYSTAL STRUCTURE;

HEMOGLOBIN;

CARBOXYHEMOGLOBIN; HEMOGLOBIN; LIGAND; OXYGEN; OXYHEMOGLOBIN;

ALLOSTERISM; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRICITY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEIN FOLDING; REVIEW; SOLUTION AND SOLUBILITY; STRUCTURE ACTIVITY RELATION; THERMODYNAMICS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

ALLOSTERIC REGULATION; CARBOXYHEMOGLOBIN; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; ELECTROSTATICS; HEMOGLOBINS; LIGANDS; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MODELS, MOLECULAR; OXYGEN; OXYHEMOGLOBINS; PROTEIN FOLDING; SOLUTIONS; STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP; THERMODYNAMICS;

EID: 1842483305     PISSN: 00092665     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cr940325w     Document Type: Article

References (81)

1. Dickerson, R. E.; Geiss, I. Hemoglobin: Structure, Function, Evolution, and Pathology; Benjamin/Cummings: Menlo Park, CA, 1983.
2. Ho, C. Adv. Protein Chem. 1992, 43, 153.
3. Ho, C.; Lukin, J. A. In Encyclopedia of Life Sciences; Nature Publishing Group: London, 2000.
4. Ho, C. In Encyclopedia of Magnetic Resonance; Grant, D. M., Harris, R. K., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd.: Sussex, U.K., 1995; Vol. 4.
5. Ho, C.; Perussi, J. R. Methods Enzymol. 1994, 232 (Part C), 97.
6. Shen, T. J.; Ho, N. T.; Simplaceanu, V.; Zou, M.; Green, B. N.; Tam, M. F.; Ho, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 8108.
7. Simplaceanu, V.; Lukin, J. A.; Fang, T. Y.; Zou, M.; Ho, N. T.; Ho, C. Biophys. J. 2000, 79, 1146.
8. Kim, H. W.; Shen, T. J.; Sun, D. P.; Ho, N. T.; Madrid, M.; Tam, M. F.; Zou, M.; Cottam, P. F.; Ho, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 11547.
9. Kim, H. W.; Shen, T. J.; Sun, D. P.; Ho, N. T.; Madrid, M.; Ho, C. J. Mol. Biol. 1995, 248, 867.
10. Tsai, C. H.; Shen, T. J.; Ho, N. T.; Ho, C. Biochemistry 1999, 38, 8751.
11. Fang, T. Y.; Simplaceanu, V.; Tsai, C. H.; Ho, N. T.; Ho, C. Biochemistry 2000, 39, 13708.
12. Tsai, C. H.; Larson, S. C.; Shen, T. J.; Ho, N. T.; Fisher, G. W.; Tam, M. F.; Ho, C. Biochemistry 2001, 40, 12169.
13. Cheng, Y.; Shen, T. J.; Simplaceanu, V.; Ho, C. Biochemistry 2002, 41, 11901.
14. Chang, C. K.; Simplaceanu, V.; Ho, C. Biochemistry 2002, 41, 5644.
15. Voet, D.; Voet, J. G. Biochemistry, 2nd ed.; John Wiley & Sons: New York, 1995.
16. Baldwin, J.; Chothia, C. J. Mol. Biol. 1979, 129, 175.
17. Perutz, M. F. Nature 1970, 228, 726.
18. Silva, M. M.; Rogers, P. H.; Arnone, A. J. Biol. Chem. 1992, 267, 17248.
19. Smith, F. R.; Simmons, K. C. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1994, 18, 295.
20. Srinivasan, R.; Rose, G. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 11113.
21. Mueser, T. C.; Rogers, P. H.; Arnone, A. Biochemistry 2000, 39, 15353.
22. Tame, J. R. Trends Biochem. Sci. 1999, 24, 372.
23. Fermi, G.; Perutz, M. F.; Shaanan, B.; Fourme, R. J. Mol. Biol. 1984, 175, 159.
24. Shaanan, B. J. Mol. Biol. 1983, 171, 31.
25. Olson, J. S.; Phillips, G. N. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 5544.
26. Collman, J. P.; Brauman, J. I.; Halbert, T. R.; Suslick, K. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 3333.
27. Springer, B. A.; Sligar, S. G.; Olson, J. S.; Phillips, G. N. Chem. Rev. 1994, 94, 699.
28. Li, X.-Y.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 6024.
29. Ray, G. B.; Li, X.-Y.; Ibers, J. A.; Sessler, J. L.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 162.
30. Spiro, T. G.; Kozlowski, P. M. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 137.
31. Kachalova, G. S.; Popov, A. N.; Bartunik, H. D. Science 1999, 284, 473.
32. Vojtechovsky, J.; Chu, K.; Berendzen, J.; Sweet, R. M.; Schlichting, I. Biophys. J. 1999, 77, 2153.
33. Stec, B.; Phillips, G. N. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2001, 57, 751.
34. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfinrud, P. A. Science 1995, 269, 962.
35. McMahon, M. T.; deDios, A. C.; Godbout, N.; Salzmann, R.; Laws, D. D.; Le H. B.; Havlin, R. H.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4784.
36. Spiro, T. G.; Kozlowski, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4524.
37. Sage, J. T. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 5537.
38. Unno, M.; Christian, J. F.; Olson, J. S.; Sage, J. T.; Champion, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2670.
39. Phillips, S. E. V.; Schoenborn, B. P. Nature 1981, 292, 81.
40. Markley, J. L.; Kainosho, M. In NMR of Macromolecules: A Practical Approach; Roberts, G. C. K., Ed.; Oxford University Press: Oxford, 1993.
41. Pelton, J. G.; Torchia, D. A.; Meadow, N. D.; Roseman, S. Protein Sci. 1993, 2, 543.
42. Stockman, B. J.; Reily, M. D.; Westler, W. M.; Ulrich, E. L.; Markley, J. L. Biochemistry 1989, 28, 230.
43. Oh, B. H.; Mooberry, E. S.; Markley, J. L. Biochemistry 1990, 29, 4004.
44. Busch, M. R.; Mace, J. E.; Ho, N. T.; Ho, C. Biochemistry 1991, 30, 1865.
45. Sun, D. P.; Zou, M.; Ho, N. T.; Ho, C. Biochemistry 1997, 36, 6663.
46. Fang, T. Y.; Zou, M.; Simplaceanu, V.; Ho, N. T.; Ho, C. Biochemistry 1999, 38, 13423.
47. Lukin, J. A.; Simplaceanu, V.; Zou, M.; Ho, N. T.; Ho, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 10354.
48. Perutz, M. F.; Wilkinson, A. J.; Paoli, M.; Dodson, G. G. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1998, 27, 1.
49. Barrick, D.; Ho, N. T.; Simplaceanu, V.; Dahllquist, F. W.; Ho, C. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 78.
50. Barrick, D.; Ho, N. T.; Simplaceanu, V.; Ho, C. Biochemistry 2001, 40, 3780.
51. Monod, J.; Wyman, J.; Changeux, J. P. J. Mol. Biol. 1965, 12, 88.
52. Koshland, D. E., Jr.; Nemethy, G.; Filmer, D. Biochemistry 1966, 5, 365.
53. Henry, E. R.; Jones, C. M.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Biochemistry 1997, 36, 6511.
54. Perrella, M.; Benazzi, L.; Shea, M. A.; Ackers, G. K. Biophys. Chem. 1990, 35, 97.
55. Ackers, G. K. Adv. Protein Chem. 1998, 51, 185.
56. Ackers, G. K.; Doyle, M. L.; Myers, D.; Daugherty, M. A. Science 1992, 255, 54.
57. Shibayama, N.; Morimoto, H.; Saigo, S. Biochemistry 1997, 36, 4375.
58. Shibayama, N.; Morimoto, H.; Saigo, S. Biochemistry 1998, 37, 6221.
59. Shibayama, N. J. Mol. Biol. 1999, 285, 1383.
60. Yun, K. M.; Morimoto, H.; Shibayama, N. J. Biol. Chem. 2002, 277, 1878.
61. Ackers, G. K.; Holt, J. M.; Huang, Y.; Grinkova, Y.; Klinger, A. L.; Denisov, I. Proteins 2000, 4 (Suppl), 23.
62. Ackers, G. K.; Dalessio, P. M.; Lew, G. H.; Daugherty, M. A.; Holt, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 9777.
63. Arnone, A. Nature 1972, 237, 146.
64. Rao, M. J.; Acharya, A. S. Biochemistry 1992, 31, 7231.
65. Wyman, J. Adv. Protein Chem. 1964, 19, 223.
66. Wyman, J. Adv. Protein Chem. 1948, 4, 407.
67. Kilmartin, J. V.; Rossibernardi, L. Nature 1969, 222, 1243.
68. Busch, M. R.; Ho, C. E. Biophys. Chem. 1990, 37, 313.
69. Eaton, W. A.; Henry, E. R.; Hofrichter, J.; Mozzarelli, A. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 351.
70. Prestegard, J. H.; al-Hashimi, H. M.; Tolman, J. R. Q. Rev. Biophys. 2000, 33, 371.
71. Tjandra, N.; Bax, A. Science 1997, 278, 1697.
72. Hansen, M. R.; Mueller, L.; Pardi, A. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 1065.
73. Sanders, C. R., II; Schwonek, J. P. Biochemistry 1992, 31, 8898.
74. Lukin, J. A.; Kontaxis, G.; Simplaceanu, V.; Yuan, Y.; Bax, A.; Ho, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 517.
75. Mihailescu, M.-R.; Russue, I. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 98, 3773
76. Mihailescu, M.-R.; Fronticelli, C.; Russu, I. M. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2001, 44, 73.
77. Yuan, Y,; Simplaceanu, V.; Lukin, J. A.; Ho, C. J. Mol. Biol. 2002, 321, 863
78. Fetler, B. K.; Simplaceanu, V.; VanderVen, N. S.; Lowe, I. J. Ho, C. J. Magn. Reson. 1993, B101, 17.
79. Fetler, B. K.; Simplaceanu, V.; Ho, C. Biophys. J. 1995, 68, 681.
80. Koradi, R.; Billeter, M.; Wuthrich, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 51.
81. Kraulis, P. J. J Appl. Crystallogr. 1991, 24, 946.