Small temperature dependence of the kinetic isotope effect for the hydride transfer reaction catalyzed by Escherichia coli dihydrofolate reductase

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 109, Issue 18, 2005, Pages 8551-8556

  Pu, Jingzhi ^a   Ma, Shuhua ^a   Gao, Jiali ^a   Truhlar, Donald G ^a  

^a University of Minnesota ^*  (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HYDRIDE TRANSFER; KINETIC ISOTOPE EFFECT (KIE); POTENTIAL MEAN FORCE (PMF); TRANSITION-STATE THEORY;

ACTIVATION ENERGY; CATALYSIS; COMPUTER SIMULATION; ESCHERICHIA COLI; FREE ENERGY; ISOTOPES; QUANTUM THEORY;

REACTION KINETICS;

DIHYDROFOLATE REDUCTASE; HYDROGEN; ISOTOPE;

ARTICLE; CATALYSIS; CHEMISTRY; ENZYMOLOGY; ESCHERICHIA COLI; KINETICS; METABOLISM; TEMPERATURE;

CATALYSIS; ESCHERICHIA COLI; HYDROGEN; ISOTOPES; KINETICS; TEMPERATURE; TETRAHYDROFOLATE DEHYDROGENASE;

EID: 19944416878     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp051184c     Document Type: Article

References (55)

1. Sikorski, R. S.; Wang, L.; Markham, K. A.; Rajagopalan, P. T. R.; Benkovic, S. J.; Kohen, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4778.
2. Cha, Y.; Murray, C. J.; Klinman, J. P. Science 1989, 243, 1325.
3. Grant, K. L.; Klinman, J. P. Biochemistry 1989, 28, 6597.
4. Hyun, Y.-L.; Davidson, V. L. Biochim. Biophys. Acta 1995, 1251, 198.
5. Kohen, A.; Klinman, J. P. Chem. Biol. 1999, 6, R191.
6. Rickert, K. W.; Klinman, J. P. Biochemistry 1999, 38, 12218.
7. Kohen, A.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10738.
8. Rubach, J. K.; Ramaswamy, S.; Plapp, B. V. Biochemistry 2001, 40, 12686.
9. Francisco, W. A.; Knapp, M. J.; Blackburn, N. J.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8194.
10. Doll, K. M.; Bender, B. R.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10877.
11. Maglia, G.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13372.
12. Hatcher, E.; Soudackov, A. V.; Hammes-Schiffer, S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5763.
13. Masgrau, L.; Basran, J.; Hothi, P.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Arch. Biochem. Biophys. 2004, 428, 41.
14. Olsson, M. H. M.; Siegbahn, P. E. M.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2820.
15. Valley, M. P.; Fitzpatrick, P. F. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6244.
16. Antoniou, D.; Schwartz, S. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 12360.
17. Basran, J.; Patel, S.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. J. Biol. Chem. 2001, 276, 6234.
18. Antoniou, D.; Caratzoulas, S.; Kalyanaraman, C.; Mincer, J. S.; Schwartz, S. D. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 3103.
19. Knapp, M. J.; Rickert, K.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3865.
20. Knapp, M. J.; Klinman, J. P. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 3113.
21. Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 3096.
22. Agrawal, N.; Hong, B.; Mihai, C.; Kohen, A. Biochemistry 2004, 43, 1998.
23. Alhambra, C.; Gao, J.; Corchado, C.; Villà, J.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2253.
24. Nicoll, R. M.; Hindle, S. A.; MacKenzie, G.; Hillier, I. H.; Burton, N. A. Theor. Chem. Acc. 2001, 106, 105.
25. Tuckerman, M. E.; Marx, D. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 4946.
26. Agarwal, P. K.; Billeter, S. R.; Rajagopalan, P. T. R.; Benkovic, S. J.; Hammes-Schiffer, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 2794.
27. Agarwal, P. K.; Billeter, S. R.; Hammes-Schiffer, S. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3283.
28. Alhambra, C.; Sanchez, M. L.; Corchado, J.; Gao, J.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 388.
29. Cui, Q.; Karplus, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3093.
30. Tresadern, G.; Nunez, S.; Faulder, P. F.; Wang, H.; Hillier, I. H.; Burton, N. A. Faraday Discuss. 2002, 122, 223.
31. Benkovic, S.; Hammes-Schiffer, S. Science 2003, 301, 1196.
32. Smedarchina, Z.; Siebrand, W.; Fernandez-Ramos, A.; Cui. Q. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 243.
33. Garcia-Viloca, M.; Gao, J.; Karplus, M.; Truhlar, D. G. Science 2004, 303, 186.
34. Alhambra, C.; Corchado, J. C.; Sánchez, M. L.; Garcia-Viloca, M.; Gao, J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11326.
35. Garcia-Viloca, M.; Alhambra, C.; Truhlar, D. G.; Gao, J. J. Comput. Chem. 2003, 24, 177.
36. Trahlar, D. G.; Gao, J.; Garcia-Viloca, M.; Alhambra, C.; Corchado, J.; Sánchez, M. L.; Poulsen, T. D. Intern. J. Quantum Chem. 2004, 100, 1136.
37. Garcia-Viloca, M.; Truhlar, D. G.; Gao, J. Biochemistry 2003, 42, 13558.
38. Gao, J.; Truhlar, D. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 467.
39. Fierke, C. A.; Johnson, K. A.; Benkovic, S. J. Biochemistry 1987, 26, 4085.
40. Morrison, J. F.; Stone, S. R. Biochemistry 1988, 27, 5499.
41. Hynes, J. T. Understanding Chem. React. 1986, 17, 231.
42. Garcia-Viloca, M.; Alhambra, C.; Truhlar, D. G.; Gao, J. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9953.
43. Liu, Y.-P.; Lu, D.-h.; Gonzalez-Lafont, A.; Truhlar, D. G.; Garrett, B. C. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7806.
44. Fernandez-Ramos, A.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2001, 114, 1491.
45. Hammond, G. S. J. Am. Chem. Soc. 1955, 77, 334.
46. Bell, R. P. The Tunnel Effect in Chemistry; Chapman & Hall: London, 1980.
47. Stern, M. J.; Weston, R. E., Jr. J. Chem. Phys. 1974, 60, 2803.
48. Saunders, W. H., Jr. Tech. Chem. (N. Y.) 1986, 6/Pt. 1, 565.
49. Tautermann, C. S.; Loferer, M. J.; Voegele, A. F.; Lieldl, K. R. J. Chem. Phys. 2004, 120, 11650.
50. Pu, J.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10675.
51. Fitter, J. Biophys. J. 2003, 84, 3924.
52. Law, R.; Liao, G.; Harper, S.; Yang, G.; Speicher, D. W.; Discher, D. E. Biophys. J. 2003, 85, 3286.
53. Truhlar, D. G.; Liu, Y.-P.; Schenter, G. K.; Garrett, B. C. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8396.
54. Wigner, E. Z. Physik. Chem. 1932, B19, 203.
55. Maglia, G.; Javed, M. H.; Allemann, R. K. Biochem. J. 2003, 374, 529.