Geminate rebinding in R-state hemoglobin: Kinetic and computational evidence for multiple hydrophobic pockets

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 49, 2005, Pages 17427-17432

  Sottini, Silvia ^a   Abbruzzetti, Stefania ^a,b   Spyrakis, Francesca ^a   Bettati, Stefano ^a,b   Ronda, Luca ^a,b   Mozzarelli, Andrea ^a,b   Viappiani, Cristiano ^a,b  

^a UNIVERSITY OF PARMA   (Italy)

^b INFM   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON MONOXIDE; COMPUTATIONAL METHODS; COMPUTER SIMULATION; GLYCEROL; MOLECULAR DYNAMICS; PHASE TRANSITIONS; PHOTOLYSIS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

GEMINATE REBINDING; LIGAND;

HEMOGLOBIN;

HEMOGLOBIN; LIGAND; SILICA GEL;

ARTICLE; BINDING KINETICS; CALCULATION; COMPUTER MODEL; CRYSTALLOGRAPHY; ENERGY TRANSFER; ENTHALPY; HEMOGLOBIN ANALYSIS; HYDROPHOBICITY; MATHEMATICAL COMPUTING; MICROSCOPIC ANATOMY; MOLECULAR MODEL; RECEPTOR OCCUPANCY; SIMULATION; TIME; VISCOSITY;

BINDING SITES; CARBON MONOXIDE; COMPUTER SIMULATION; HEMOGLOBINS; HUMANS; HYDROPHOBICITY; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; PHOTOLYSIS; PROTEIN BINDING; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN SUBUNITS; VISCOSITY;

EID: 29044440086     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja056101k     Document Type: Article

References (49)

1. Brunori, M.; Gibson, Q. H. EMBO Rep. 2001, 2, 674-679.
2. Prangé, T.; Schiltz, M.; Pernot, L.; Colloc'h, N.; Longhi, S.; Bourguet, W.; Fourme, R. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1998, 30, 61-73.
3. Tilton, R. F. J.; Kuntz, I. D. J.; Petsko, G. A. Biochemistry 1984, 23, 2849-2857.
4. Ostermann, A.; Washipky, R.; Parak, F. G.; Nienhaus, G. U. Nature 2000, 404, 205-208.
5. Srajer, V.; Ren, Z.; Teng, T. Y.; Schmidt, M.; Ursby, T.; Bourgeois, D.; Pradervand, C.; Schildkamp, W.; Wulff, M.; Moffat, K. Biochemistry 2001, 40, 13802-13815.
6. Bourgeois, D.; Vallone, B.; Schotte, F.; Arcovito, A.; Miele, A. E.; Sciara, G.; Wulff, M.; Anfinrud, P.; Brunori, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 8704-8709.
7. Schotte, F.; Lim, M.; Jackson, T. A.; Smirnov, A. V.; Soman, J.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr.; Wulff, M.; Anfinrud, P. A. Science 2003, 300, 1944-1947.
8. Teeter, M. M. Protein Sci. 2004, 13, 313-318.
9. Hummer, G.; Schotte, F.; Anfinrud, P. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 107, 15330-15334.
10. Bossa, C.; Anselmi, M.; Roccatano, D.; Amadei, A.; Vallone, B.; Brunori, M.; Nola, A. D. Biophys. J. 2004, 3855-3862.
11. Bossa, C.; Amadei, A.; Daidone, I.; Anselmi, M.; Vallone, B.; Brunori, M.; Nola, A. D. Biophys. J. 2005, 89, 465-474.
12. Scott, E. E.; Gibson, Q. H. Biochemistry 1997, 36, 11909-11917.
13. Tetreau, C.; Blouquit, Y.; Novikov, E.; Quiniou, E.; Lavalette, D. Biophys. J. 2004, 86, 435-447.
14. deSanctis, D.; Dewilde, S.; Pesce, A.; Moens, L.; Ascenzi, P.; Hankeln, T.; Burmester, T.; Bolognesi, M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004, 316, 1217-1221.
15. Ascenzi, P.; Bocedi, A.; deSanctis, D.; Pesce, A.; Bolognesi, M.; Marden, M. C.; Dewilde, S.; Moens, L.; Hankeln, T.; Burmester, T. Biochem. Mol. Biol. Educ. 2004, 32, 305-313.
16. Milani, M.; Pesce, A.; Ouellet, Y.; Ascenzi, P.; Guertin, M.; Bolognesi, M. EMBO J. 2001, 20, 3902-3909.
17. Pesce, A.; Couture, M.; Dewilde, S.; Guertin, M.; Yamauchi, K.; Ascenzi, P.; Moens, L.; Bolognesi, M. EMBO J. 2001, 19, 2424-2434.
18. Pesce, A.; Nardini, M.; Ascenzi, P.; Geuens, E.; Dewilde, S.; Moens, L.; Bolognesi, M.; Riggs, A. F.; Hale, A.; Deng, P.; Nienhaus, G. U.; Olson, J. S.; Nienhaus, K. J. Biol. Chem. 2004, 279, 33662-33672.
19. Schoenborn, B. P. Nature 1965, 208, 760-762.
20. Conn, H. L. J. J. Appl. Physiol. 1961, 16, 1065-1070.
21. Tilton, R. F. J.; Kuntz, I. D. J. Biochemistry 1982, 21, 6850-6857.
22. Adachi, S.; Park, S. Y.; Tame, J. R. H.; Shiro, Y.; Shibayama, N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 7039-7044.
23. Sottini, S.; Abbruzzetti, S.; Viappiani, C.; Bettati, S.; Ronda, L.; Mozzarelli, A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11411-11413.
24. Shibayama, N.; Saigo, S. J. Mol. Biol. 1995, 251, 203-209.
25. Khan, I.; Shannon, C. F.; Dantsker, D.; Friedman, A. J.; Perez-Gonzales-de-Apodaca, J.; Friedman, J. M. Biochemistry 2000, 39, 16099-16109.
26. Abbruzzetti, S.; Viappiani, C.; Bruno, S.; Bettati, S.; Bonaccio, M.; Mozzarelli, A. J. Nanosci. Nanotechnol. 2001, 1, 407-415.
27. Lepeshkevich, S. V.; Karpiuk, J.; Sazanovich, I. V.; Dzhagarov, B. M. Biochemistry 2004, 43, 1675-1684.
28. Agmon, N. Biophys. J. 2004, 87, 1537-1543.
29. Steinbach, P. J.; Ionescu, R.; Matthews, C. R. Biophys. J. 2002, 82, 2244-2255.
30. Steinbach, P. J. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002, 42, 1476-1478.
31. Shaanan, B. J. Mol. Biol. 1983, 171, 31-59.
32. Goodford, P. J. J. Med. Chem. 1985, 28, 849-857.
33. Keil, M.; Exner, T. E.; Brickmann, J. J. Comput. Chem. 2003, 25, 779-789.
34. Bruno, S.; Bonaccio, M.; Bettati, S.; Rivetti, C.; Viappiani, C.; Abbruzzetti, S.; Mozzarelli, A. Protein Sci. 2001, 10, 2401-2407.
35. Banderini, A.; Sottini, S.; Viappiani, C. Rev. Sci. Instrum. 2004, 75, 2257-2261.
36. Jones, C. M.; Ansari, A.; Henry, E. R.; Christoph, G. W.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Biochemistry 1992, 31, 6692-6702.
37. Goldbeck, R. A.; Paquette, S. J.; Björling, S. C.; Kliger, D. S. Biochemistry 1996, 35, 8628-8639.
38. Esquerra, R. M.; Goldbeck, R. A.; Reaney, S. H.; Batchelder, A. M.; Wen, Y.; Lewis, J. W.; Kliger, D. S. Biophys. J. 2000, 78, 3227-3239.
39. Henry, E. R.; Jones, C. M.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Biochemistry 1997, 36, 6511-6528.
40. Lyons, K. B.; Friedman, J. M. In Hemoglobin and oxygen binding; Ho, C.; Eaton, W. A.; Collman, J. P.; Gibson, Q. H.; Leigh, J. S.; Margolias, E.; Moffat, K.; Scheidt, W. R., Eds.; Elsevier/North-Holland: Amsterdam, 1982.
41. Frauenfelder, H.; Nienhaus, G. U.; Johnson, J. B. Phys. Chem. Chem. Phys. 1991, 95, 272-278.
42. Sottini, S.; Viappiani, C.; Ronda, L.; Bettati, S.; Mozzarelli, A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8475-8484.
43. Viappiani, C.; Bettati, S.; Bruno, S.; Ronda, L.; Abbruzzetti, S.; Mozzarelli, A.; Eaton, A. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 14414-14419.
44. Dantsker, D.; Samuni, U.; Friedman, J. M.; Agmon, N. Biochim. Biophys. Acta 2005, 1749, 234-251.
45. Bettati, S.; Mozzarelli, A. J. Biol. Chem. 1997, 272, 32050-32055.
46. Das, T. K.; Khan, I.; Rousseau, D.; Friedman, J. M. Biospectroscopy 1999, 5, S64-S70.
47. Teng, T. Y.; Šrajer, V.; Moffat, K. Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 701-705.
48. Schlichting, I.; Berendzen, J.; Phillips, G. N.; Sweet, R. M. Nature 1994, 371, 808-812.
49. Hartmann, H.; Zinser, S.; Komninos, P.; Schneider, R. T.; Nienhaus, G. U.; Parak, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 7013-7016.