Nitric oxide interaction with cytochrome c′ and its relevance to guanylate cyclase. Why does the iron histidine bond break?

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 21, 2005, Pages 7721-7728

  Martí, Marcelo A ^a   Capece, Luciana ^a   Crespo, Alejandro ^a   Doctorovich, Fabio ^a   Estrin, Dario A ^a  

^a UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES   (Argentina)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVATION ANALYSIS; CATALYSIS; CHEMICAL BONDS; COMPLEXATION; CONFORMATIONS; CRYSTALLOGRAPHY; ENZYMES;

CONFORMATIONAL CHANGES; DEACTIVATION; LIGANDS; SOLUBLE GUANYLATE CYCLASE (SGC);

NITROGEN OXIDES;

CYTOCHROME C; GUANYLATE CYCLASE; HEMOPROTEIN; HISTIDINE; IRON; LIGAND; NITRIC OXIDE;

ACHROMOBACTER XYLOSOXIDANS; ARTICLE; CATALYSIS; COMPLEX FORMATION; ENERGY; ENZYME ACTIVATION; NONHUMAN; OXYGEN AFFINITY; STRUCTURE ANALYSIS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

ALCALIGENES; CYTOCHROMES C'; GUANYLATE CYCLASE; HISTIDINE; MODELS, MOLECULAR; NITRIC OXIDE; PROTEIN CONFORMATION; THERMODYNAMICS;

EID: 19744362699     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja042870c     Document Type: Article

References (63)

1. Moncada, S.; Palmer, R. M.; Higgs, E. A. Pharmacol. Rev. 1991, 43, 109-142.
2. Zhao, Y.; Schelvis, J. P.; Babcock, G. T.; Marietta, M. A. Biochemistry 1998, 37, 4504-4509.
3. Vogel, K. M.; Hu, S.; Spiro, T. G.; Dierks, E. A.; Yu, A. E.; Burstyn, J. N. J. Biol. Inorg. Chem. 1999, 4, 804-813.
4. Yu, A. E.; Hu, S.; Spiro, T. G.; Burstyn, J. N. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4117-4118.
5. Burstyn, J. N.; Yu, A. E.; Dierks, E. A.; Hawkins, B. K.; Dawson, J. H. Biochemistry 1995, 34, 3896-5903.
6. Denium, G.; Stone, J. R.; Babcock, G. T.; Marletta, M. A Biochemistry 1996, 35, 1540-1547.
7. Tomita, T.; Ogura, T.; Tsuyama, S.; Imai, Y.; Kitagawa, T. Biochemistry 1997, 36, 10155-10160.
8. Li, Z.; Pal, B.; Takenaka, S.; Tsuyama, S.; Kitagawa, T. Biochemistry 2005, 44, 939-946.
9. Kim, S.; Deinum, G.; Gardner, M. T.; Marletta, M. A.; Babcock, G. T. J. Am. Chem. Soc. 1996, 188, 8769-8770.
10. Pellicena, P.; Karow, D. S.; Boon, E. M.; Marletta, M. A.; Kuriyan, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 35, 12854-12859.
11. Karow, D. S.; Pan, D.; Tran, R.; Pellicena, P.; Presley, A.; Mathies, R. A.; Marletta, M. A Biochemistry 2004, 43, 10203-10211.
12. Denninger, J. W.; Marletta, M. A. Biochim. Biophys. Acta 1999, 1411, 334-350.
13. Ballou, D. P.; Zhao, Y.; Brandish, P. E.; Marletta, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 12097-12101.
14. Zhao, Y.; Brandish, P. E.; Ballou, D. P.; Marletta, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 14753-14758.
15. Bellamy, T. C.; Wood, J.; Garthwaite, J. Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 2002, 99, 507-510.
16. (a) Meyer, T. E.; Kamen, M. D. Adv. Protein. Chem. 1982, 35, 105-212.
17. (b) Iwasaki, H.; Yoshimura, T.; Suzuki, S.; Shidara, S. Binchim. Biophys. Acta 1991, 1058, 79-82.
18. (c) Schnidt, T. M.; DiSpirito, A. A. Arch. Microbiol. 1990, 154, 453-458.
19. Moir, J. W. B. Biochim. Biophys. Acta 1999, 1430, 65-72.
20. Cross, R.; Aish, J.; Patson, S. J.; Poole, R. K.; Moir, J. W. B. J. Bacteriol. 2000. 182, 1442-1447.
21. Cross, R.; Lloyd, D.; Poole, R. K.; Moir, J. W. B. J. Bacteriol. 2001, 183, 3050-3054.
22. Lawson, D. M.; Stevenson, C. E. M.; Andrew, C. R.; Eady, R. R. EMBO J. 2000, 19, 5661-5671.
23. Makino, R.; Matsuda, H.; Obayashi, E.; Shiro, Y.; Iizuka, T.; Hori, H. J. Biol. Chem. 1999, 274, 7714-7723.
24. George, J. S.; Andrew, C. R.; Lawson, D. M.; Thorneley, R. N. F.; Eady, R. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9683-9684.
25. Stone, J. R.; Marletta, M. A. Biochemistry 1994, 33, 5636-5640.
26. Lawson, D. M.; Stevenson, C. E. M.; Andrew, C. R.; George, S. J.; Eady, R. R. Biochem. Soc. Trans. 2003, 31, 553-557.
27. Andrew, C. R.; Green, E. L.; Lawson, D. M.; Eady, R. R. Biochemistry 2001, 40, 4115-4122.
28. Andrew, C. R.; Georee, S. J.; Lawson, D. M.; Eady, R. R. Biochemistry 2002, 41, 2353-2360.
29. Andrew, C. R.; Rodgers, K. R.; Eady, R. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9548-9549.
30. Mayburd, A. L.; Kassner, R. J. Biochemistry 2002, 41, 11582-11591.
31. Wyllie, G. R. A.; Schulz, C. E.; Scheldt, W. R. Inorg. Chem. 2003, 42, 5722-5734.
32. Gong, W.; Hao, B.; Mansy, S. S.; Gonzalez, G.; Gilles-Gonzalez, M. A.; Chan, M. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 15177-15182.
33. Schelvis, J. P. M.; Seibold, S. A.; Cerda, J. F.; Garavito, R. M.; Babcock, G. T. J. Phys. Chem. B 2000 104, 10844-10850.
34. (a) Martí, M. A.; Scherlis, D. A.; Doetorovich, F. A.; Ordejón, P.; Estrin, D. A. J. Biol. Inorg. Chem. 2003, 6, 595-600.
35. (b) Scherlis, D. A.; Martí, M. A.; Ordejón, P.; Estrin, D. A. Int. J. of Quantum Chem. 2002, 90, 1505-1514.
36. Kaole, L.; Skeel, R.; Bhandarkar, M.; Brunner, R.; Gursoy, A.; Krawetz, N.; Phillips, J.; Shinozaki, A.; Varadarajan, K.; Shulten, K. J. Comput. Phys. 1999, 151, 283-312.
37. Pearlman, D. A.; Case, D. A.; Caldwell, J. W.; Ross, W. R.; Cheatham, T. E., III; DeBolt, S.; Ferguson, D.; Seibel, G.; Kollman, P. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 1-41.
38. (b) Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M., Jr.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 5179-5197.
39. (c) Wang, J.; Cieplak, P.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 2000, 2, 1049-1074.
40. Soler, J. M.; Artacho, E.; Gale, J.; García, A.; Junquera, J.; Ordejón, P.; Sánchez-Portal, D. J. Phys. Cond. Matt. 2002, 14, 2745-2779.
41. (a) Martí M. A.; Crespo, A.; Bari, S. E.; Doctorovich, F. A.; Estrin, D. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 18073-18080.
42. (b) Guallar, V.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8501-8508.
43. (c) Schoneboom, J. C.; Lin, H.; Reuter, N.; Thiel, W.; Cohen, S.; Ogliaro, F.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8142-8151.
44. Trollier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1991, 43, 1993-2006.
45. Louie, S. G.; Froyen, S.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 1982, 26, 1738-1742.
46. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
47. (a) Eichinger, M.; Tavan, P.; Hutter, J.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1999, 110, 10452-10467.
48. (b) Rovira, C.; Schultze, B.; Eichinger, M.; Evanseck, J. D.; Parrinello, M. Biophys. J. 2001, 81, 435-445.
49. Rovira, C.; Kunc, K.; Hutter, J.; Ballone, P.; Parrinello, M. J. Phys. Chem. A 1997. 101, 8914-8925.
50. Crespo, A.; Scherlis, D. A.; Martí, M. A.; Ordejón, P.; Roitbers, A. E.; Estrin, D. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 13728-13736.
51. Enemark, J. H.; Feltham, R. D. Coord. Chem. Rev. 1974, 13, 339-406.
52. (a) Park, E. S.; Thomas, M. R.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12297-12303.
53. (b) Suydam, I. T.; Boxer, S. G. Biochemistry 2003, 42, 12050-12055.
54. Chan, N. L.; Kavanaugh, J. S.; Rogers, P. H.; Arnone, A. Biochemistry 2004, 43, 118-132.
55. Conradie, J.; Wondimagegn, T.; Ghosh, A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4968-4969.
56. (a) Lorkovic, I.; Ford, P. C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6516-6517.
57. (b) Ford, P. C.; Lorkovic, I. Chem. Rev. 2002, 102, 993-1017.
58. (a) Malinski, T.; Czuchajowski, C. Methods in Nitric Oxide Research: Feelish, M., Stamler, J. S., Eds.; J. Wiley and Sons: Cichester, UK, 1996: Ch. 6 and references therein.
59. (b) Hirota, Y.; Ishida, H.; Genka, C.; Obama, R.; Matsuyama, S.; Nakasawa, H. Jpn. J. Physiol. 2001, 51, 455-461.
60. Condorelli, P.; George, S. C. Biophys. J. 2001, 80, 2110-2119.
61. (a) Milani, M.; Pesce, A.; Nardini, M.; Ouellet, H.; Ouellel, Y.; Dewilde, S.; Bocedi, A.; Ascenzi, P.; Guertin, M.; Moens, L.; Friedman, J. M.; Wittemberg, J. B.; Bolognesi, M. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 97-109.
62. (b) Crespo, A.; Martí, M. A.; Kalko, S.O.; Morreale, A.; Orazco, M.; Gelpi, J. L.; Luque, F. J.; Estrin, D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4433-4444.
63. Traylor, T. G.; Sharma, V. S. Biochemistry 1992, 31, 2847-2849.