Temperature Dependence of Kinetic Isotope Effects for Enzymatic Carbon-Hydrogen Bond Cleavage

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 13, 2004, Pages 4185-4195

  Siebrand, Willem ^a   Smedarchina, Zorka ^a  

^a NATIONAL RESEARCH COUNCIL CANADA   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARRIER CONCENTRATION; CATALYSIS; DEUTERIUM; ELECTRON TUNNELING; ENZYMES; HYDROGEN BONDS; REACTION KINETICS; REDOX REACTIONS; THERMAL EFFECTS;

ANHARMONICITIES; KINETIC ISOTOPE EFFECTS (KIE); QUANTUM-MECHANICAL TUNNELING;

CARBON;

EID: 1842763785     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp030575t     Document Type: Article

References (33)

1. Bahnson, B. J.; Klinman, J. P. Methods Enzymol. 1995, 249, 373.
2. Kohen, A.; Klinman, J. P. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 397. Kohen, A.; Klinman, J. P. Chem. Biol. 1999, 6, R191. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1997. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucchi, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496. Cha, Y.; Murray, C. J.; Klinman, J. P. Science 1989, 243, 1325.
3. Kohen, A.; Klinman, J. P. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 397. Kohen, A.; Klinman, J. P. Chem. Biol. 1999, 6, R191. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1997. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucchi, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496. Cha, Y.; Murray, C. J.; Klinman, J. P. Science 1989, 243, 1325.
4. Kohen, A.; Klinman, J. P. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 397. Kohen, A.; Klinman, J. P. Chem. Biol. 1999, 6, R191. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1997. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucchi, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496. Cha, Y.; Murray, C. J.; Klinman, J. P. Science 1989, 243, 1325.
5. Kohen, A.; Klinman, J. P. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 397. Kohen, A.; Klinman, J. P. Chem. Biol. 1999, 6, R191. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1997. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucchi, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496. Cha, Y.; Murray, C. J.; Klinman, J. P. Science 1989, 243, 1325.
6. Kohen, A.; Klinman, J. P. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 397. Kohen, A.; Klinman, J. P. Chem. Biol. 1999, 6, R191. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1997. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucchi, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496. Cha, Y.; Murray, C. J.; Klinman, J. P. Science 1989, 243, 1325.
7. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. Biochemistry 1999, 38, 12218.
8. Knapp, M. J.; Rickert, K. W.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3865.
9. Basran, J. B.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Biochemistry 1999, 38, 3218.
10. Basran, J. B.; Patel, S.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. J. Biol. Chem. 2001, 276, 6234.
11. Basran, J. B.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. J. Biol. Chem. 2001, 276, 24581. Harris, R. J.; Meskys, R.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Biochemistry 2000, 39, 1189.
12. Basran, J. B.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. J. Biol. Chem. 2001, 276, 24581. Harris, R. J.; Meskys, R.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Biochemistry 2000, 39, 1189.
13. Nesheim, J. C.; Lipscomb, J. D. Biochemistry 1996, 35, 10240. Brazeau, B. J.; Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10421. Brazeau, B. J.; Austin, R. N.; Tarr, C.; Groves, J. T.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11831.
14. Nesheim, J. C.; Lipscomb, J. D. Biochemistry 1996, 35, 10240. Brazeau, B. J.; Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10421. Brazeau, B. J.; Austin, R. N.; Tarr, C.; Groves, J. T.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11831.
15. Nesheim, J. C.; Lipscomb, J. D. Biochemistry 1996, 35, 10240. Brazeau, B. J.; Wallar, B. J.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10421. Brazeau, B. J.; Austin, R. N.; Tarr, C.; Groves, J. T.; Lipscomb, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11831.
16. Antoniou, D.; Schwartz, S. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 12360.
17. Kuznetsov, A. M.; Ulstrup, J. Can. J. Chem. 1999, 77, 1085.
18. Mahapatra, S.; Halfen, J. A.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11575. Only the complex with benzyl ligands is used in our analysis, since a peroxo isomer may contribute to the complex with isopropyl ligands (Tolman, W. B., private communication).
19. Siebrand, W.; Wildman, T. A.; Zgierski, M. Z. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 4083; 4089.
20. Siebrand, W.; Smedarchina, Z.; Zgierski, M. Z.; Fernández- Ramos, A. Int. Rev. Phys. Chem. 1999, 18, 5.
21. Smedarchina, Z.; Fernández-Ramos, A.; Siebrand, W. J. Comput. Chem. 2001, 22, 787.
22. Benderskii, V. A.; Makarov, D. E.; Wight, C. H. Adv. Chem. Phys. 1994, 88, 1.
23. Minor, W.; Steczko, J.; Stec, B.; Otwinowski, Z.; Bolin, J. T.; Walter, R.; Axelrod, B. Biochemistry 1996, 35, 10701. Boyington, J. C.; Gaffney, B. J.; Amzel, L. M. Science 1993, 200, 1482.
24. Minor, W.; Steczko, J.; Stec, B.; Otwinowski, Z.; Bolin, J. T.; Walter, R.; Axelrod, B. Biochemistry 1996, 35, 10701. Boyington, J. C.; Gaffney, B. J.; Amzel, L. M. Science 1993, 200, 1482.
25. Tresadern, G.; McNamara, P.; Mohr, M.; Wang, H.; Burton, N. A.; Hillier, I. H. Chem. Phys. Lett. 2002, 358, 489.
26. Lu, D.-h.; Truong, T. N.; Melissas, V. S.; Lynch, G. C.; Liu, Y.-P.; Garrett, B. C.; Steckler, R.; Isaacson, A. D.; Rai, S. N.; Handcock, G. C.; Lauderdale, J. G.; Joseph, T.; Truhlar, D. G. Comput. Phys. Commun. 1985, 17, 235. Liu, Y.-P.; Lynch, G. C.; Truong, T. N.; Lu, D.-h.; Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2408.
27. Lu, D.-h.; Truong, T. N.; Melissas, V. S.; Lynch, G. C.; Liu, Y.-P.; Garrett, B. C.; Steckler, R.; Isaacson, A. D.; Rai, S. N.; Handcock, G. C.; Lauderdale, J. G.; Joseph, T.; Truhlar, D. G. Comput. Phys. Commun. 1985, 17, 235. Liu, Y.-P.; Lynch, G. C.; Truong, T. N.; Lu, D.-h.; Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2408.
28. Fauler, P. F.; Tresadern, G.; Chohan, K. K.; Scrutton, N. S.; Sutcliffe, M. J.; Burton, N. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8604.
29. Alhambra, C.; Sánchez, M. L.; Corchado, J. C.; Gao, J.; Truhlar, D. J. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 388.
30. Smedarchina, Z.; Siebrand, W. Chem. Phys. 1993, 170, 347.
31. Benderskii, V. A.; Goldanskii, V. I.; Makarov, D. E. Chem. Phys. 1991, 154, 407.
32. Smedarchina, Z., unpublished results.
33. Herzberg, G. Molecular Spectra and Molecular Structure. I. Diatomic Molecules, 2nd ed.; D. van Nostrand Company, Inc.; Princeton, 1950.