Monodentate versus Bidentate Carboxylate Binding in Magnesium and Calcium Proteins: What are the Basic Principles?

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 14, 2004, Pages 4546-4557

  Dudev, Todor ^a   Lim, Carmay ^a,b  

^a INSTITUTE OF BIOMEDICAL SCIENCES   (Taiwan)

^b NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CALCIUM; COMPLEXATION; COORDINATION REACTIONS; DATABASE SYSTEMS; DIELECTRIC MATERIALS; ENZYMES; MAGNESIUM PRINTING PLATES; PHYSIOLOGY; POSITIVE IONS; QUANTUM THEORY; X RAY ANALYSIS;

CAMBRIDGE STRUCTURE DATABASES (CSD); MONOVALENT CATIONS; PROTEIN DATA BANK (PDB);

PROTEINS;

EID: 2342417698     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0310347     Document Type: Article

References (63)

1. Bertini, I., Sigel, A., Sigel, H., Eds. Handbook on Metalloproteins; Marcel Dekker: New York, 2001.
2. Jernigan, R.; Raghunathan, G.; Bahar, I. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 256.
3. Dudev, T.; Lin, Y. L.; Dudev, M.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3168.
4. Dudev, T.; Cowan, J. A.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7665.
5. Casareno, R. L. B.; Li, D.; Cowan, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 11011.
6. Dismukes, G. C. Chem. Rev. 1996, 96, 2909.
7. Christianson, D. W. Adv. Protein Chem. 1991, 42, 281
8. Christianson, D. W.; Cox, J. D. Annu. Rev. Biochem. 1999, 68, 33.
9. Valee, B. L.; Auld, D. S. Biochemistry 1990, 29, 5647.
10. Pidcock, E.; Moore, G. R. J. Biol. Inorg. Chem. 2001, 6, 479.
11. Bock, C. W.; Katz, A. K.; Markham, G. D.; Glusker, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7360.
12. Lipscomb, W. N.; Strater, N. Chem. Rev. 1996, 96, 2375.
13. Coleman, J. E. Annu. Rev. Biochem. 1992, 67, 897.
14. Alberts, I. L.; Nadassy, K.; Wodak, S. J. Protein Sci. 1998, 7, 1700.
15. Bertini, I.; Gray, H. B.; Lippard, S. J.; Valentine, J. S. Bioinorganic Chemistry; University Science Books: Mill Valley, CA, 1994.
16. Rulisek, L.; Vondrasek, J. J. Inorg. Biochem. 1998, 71, 115.
17. Dudev, T.; Lim, C. Chem. Rev. 2003, 103, 773.
18. Garmer, D. R.; Gresh, N. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3556.
19. Mercero, J. M.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7006.
20. Mercero, J. M.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 7053.
21. Rulisek, L.; Havlas, Z. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10428.
22. Rulisek, L.; Havlas, Z. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 3855.
23. Mercero, J. M.; Matxain, J. M.; Lopez, X.; Fowler, J. E.; Ugalde, J. M. Int. J. Quantum Chem. 2002, 90, 859.
24. Falke, J. J.; Drake, S. K.; Hazard, A. L.; Peersen, O. B. Q. Rev. Biophys. 1994, 27, 219.
25. Drake, S. K.; Lee, K. L.; Falke, J. J. Biochemistry 1996, 35, 6697.
26. Drake, S. K.; Zimmer, M. A.; Kundrot, C.; Falke, J. J. J. Gen. Physiol. 1997, 110, 173.
27. Drake, S. K.; Zimmer, M. A.; Miller, C. L.; Falke, J. J. Biochemistry 1997, 36, 9917.
28. Bourret, R. B.; Hess, J. F.; Simon, M. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 41.
29. Drake, S. K.; Bourret, R. B.; Luck, L. A.; Simon, M. I.; Falke, J. J. J. Biol. Chem. 1993, 265, 13081.
30. Rardin, R. L.; Tolmann, W. B.; Lippard, S. J. New J. Chem. 1991, 15, 417.
31. Gagne, S. M.; Li, M. X.; Sykes, B. D. Biochemistry 1997, 36, 4386.
32. Ozawa, T.; Fukuda, M.; Nara, M.; Nakamura, A.; Komine, Y.; Kohama, K.; Umezawa, Y. Biochemistry 2000, 39, 14495.
33. Babu, C. S.; Dudev, T.; Casareno, R.; Cowan, J. A.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9318.
34. Allen, F. H. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 2002, B58, 380.
35. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 122, 535.
36. Einspahr, H.; Bugg, C. E. In Metal Ions in Biological Systems; Sigel, H., Ed.; Marcel Dekker: Basel, Switzerland, 1984; Vol. 17, p 51.
37. Carrell, C. J.; Carrell, H. L.; Erlebacher, J.; Glusker, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8651.
38. Chakrabarti, P. Protein Eng. 1990, 4, 49.
39. Katz, A. K.; Glusker, J. P.; Beebe, S. A.; Bock, C. W. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5752.
40. Harding, M. M. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 1999, D55, 1432.
41. Ryde, U. Biophys. J. 1999, 77, 2777.
42. Tiraboschi, O.; Roques, B.-P.; Gresh, N. J. Comput. Chem. 1999, 20, 1379.
43. Cini, R. J. Biomol. Struct. Dyn. 1999, 16, 1225.
44. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
45. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, B37, 785.
46. Dudev, T.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11146.
47. Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4446.
48. Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10709.
49. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A., Jr.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, C.; Challaeombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian 98, revision A.5; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 1998.
50. Wong, M. W. Chem. Phys. Lett. 1996, 256, 391.
51. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics; Harper and Row: New York, 1976.
52. Gilson, M. K.; Honig, B. Biopolymers 1986, 25, 2097.
53. Lim, C.; Bashford, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5610.
54. MacKerell, J. A. D.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R.; Evanseck, J. D.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph-McCarthy, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E. I.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Sträub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
55. Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3692.
56. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899.
57. Sali, A.; Blundell, T. L. J. Mol. Biol. 1993, 234, 779.
58. Katz, A. K.; Glusker, J. P.; Markham, G. D.; Bock, C. W. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6342.
59. Chang, L.-Y.; Lim, C. manuscript in preparation.
60. Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 8093.
61. Mertz, E. L.; Krishtalik, L. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2081.
62. Schutz, C. N.; Warshel, A. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2001, 44, 400.
63. Marcus, Y. Chem. Rev. 1988, 88, 1475.