Orientational distribution of CO before and after photolysis of MbCO and HbCO: A determination using time-resolved polarized Mid-IR spectroscopy

Journal of the American Chemical Society

Volumn 126, Issue 25, 2004, Pages 7946-7957

  Lim, Manho ^a   Jackson, Timothy A ^b   Anfinrud, Philip A ^c  

^a Pusan National University   (South Korea)

^b HARVARD MIT DIVISION OF HEALTH SCIENCES AND TECHNOLOGY   (United States)

^c NATIONAL INSTITUTE OF DIABETES AND DIGESTIVE AND KIDNEY DISEASES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANISOTROPY; HEMOGLOBIN; INFRARED SPECTROSCOPY; PH EFFECTS; PHOTOLYSIS; POLARIZATION;

LIGANDS; TRANSITION DIPOLE;

CARBON MONOXIDE;

AMINO ACID; CARBON MONOXIDE; HEME; HEMOGLOBIN A; MYOGLOBIN; PROTEIN;

ANISOTROPY; ARTICLE; BINDING SITE; DIAGNOSTIC ACCURACY; DIPOLE; HORSE; INFRARED SPECTROSCOPY; LIGAND BINDING; LIGHT ABSORPTION; ORIENTATION; PH; PHOTOLYSIS; POLARIZATION; PROTEIN BINDING; TIME RESOLVED POLARIZED MID INFRARED SPECTROSCOPY; VIBRATION; WHALE;

ANIMALS; ANISOTROPY; CARBON MONOXIDE; HEME; HEMOGLOBIN A; HEMOGLOBINS; HUMANS; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; MYOGLOBIN; PHOTOLYSIS; SPECTROPHOTOMETRY, INFRARED; TEMPERATURE; TIME FACTORS;

EID: 3042599461     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja035475f     Document Type: Article

References (71)

1. Schlichting, I.; Berendzen, J.; Phillips, G. N., Jr.; Sweet, R. M. Nature 1994, 371, 808-812.
2. Teng, T. Y.; Srajer, V.; Moffat, K. Nat. Struct. Biol. 1994, 1, 701-705.
3. 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.
4. Teng, T. Y.; Srajer, V.; Moffat, K. Biochemistry 1997, 36, 12 087-12 100.
5. Brunori, M.; Vallone, B.; Cutruzzola, F.; Travaglini-Allocatelli, C.; Berendzen, J.; Chu, K.; Sweet, R. M.; Schlichting, I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2058-2063.
6. Chu, K.; Vojtchovsky, J.; McMahon, B. H.; Sweet, R. M.; Berendzen, J.; Schlichting, I. Nature 2000, 403, 921-923.
7. Ostermann, A.; Waschipky, R.; Parak, F. G.; Nienhaus, G. U. Nature 2000, 404, 205-208.
8. Schotte, F.; Lim, M.; Jackson, T. A.; Smirnov, A.; Soman, J.; Olson, J. S.; George N. Phillips, J.; Wulff, M.; Anfinrud, P. A. Science 2003, 300, 1944-1947.
9. Antonini, E.; Brunori, M. Hemoglobin and Myoglobin in Their Reactions With Ligands; North-Holland Publishing Company: London, 1971.
10. Perutz, M. Mechanisms of Cooperativity and Allosteric Regulation in Proteins; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1990.
11. Collman, J. P.; Brauman, J. I.; Halbert, T. R.; Suslick, K. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976, 73, 3333-3337.
12. Coburn, R. F. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1970, 174, 11-22.
13. Henry, E. R.; Sommer, J. H.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. J. Mol. Biol. 1983, 166, 443-451.
14. Murray, L. P.; Hofrichter, J.; Henry, E. R.; Ikeda-Saito, M.; Kitagishi, K.; Yonetani, T.; Eaton, W. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 2151-2155.
15. Murray, L. P.; Hofrichter, J.; Henry, E. R.; Eaton, W. A. Biophys. Chem. 1988, 29, 63-76.
16. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfinrud, P. A. J. Chem. Phys. 1995, 102, 4355-4366.
17. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfinrud, P. A. Science 1995, 269, 962-966.
18. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfinrud, P. A. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 209-214.
19. Chance, M. R.; Miller, L. M.; Fischetti, R. F.; Scheuring, E.; Huang, W.-X.; Sclavi, B.; Hai, Y.; Sullivan, M. Biochemistry 1996, 35, 9014-9023.
20. Ormos, P.; Braunstein, D.; Frauenfelder, H.; Hong, M. K.; Lin, S. L.; Sauke, T. B.; Young, R. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 8492-8496.
21. Moore, J. N.; Hansen, P. A.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 5062-5066.
22. Ansari, A.; Szabo, A. Biophys. J. 1993, 64, 838-851.
23. Bocian, D. F.; Chan, S. I. Annu. Rev. Phys. Chem. 1978, 29, 307-335.
24. Augspurger, J. D.; Dykstra, C. E.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2447-2451.
25. Ma, J.; Huo, S.; Straub, J. E. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2541-2551.
26. Park, E. S.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 5800-5806.
27. Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10 580-10 587.
28. Andrews, S. S.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 469-477.
29. Park, E. S.; Andrews, S. S.; Hu, R. B.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9813-9817.
30. McMahon, B. H.; Stojkovic, B. P.; Hay, P. J.; Martin, R. L.; Garcia, A. E. J. Chem. Phys. 2000, 113, 6831-6850.
31. Rella, C. W.; Rector, K. D.; Kwok, A.; Hill, J. R.; Schwettman, H. A.; Dlott, D. D.; Fayer, M. D. J. Phys. Chem. 1996, 100, 15 620-15 629.
32. Lim, M.; Hamm, P.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998, 95, 15 315-15 320.
33. Hansen, P. A.; Moore, J. N.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. 1989, 131, 49-62.
34. Lim, M. Bul. Kor, Chem. Soc. 2002, 23, 865-871.
35. Anfinrud, P. A.; Lim, M.; Jackson, T. A. Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (Longer Wavelength Lasers and Applications) 1994, 2138, 107-115.
36. Eaton, W. A.; Hofrichter, J. Methods Enzymol. 1981, 76, 175-261.
37. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfinrud, P. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12 043-12 051.
38. Albani, J.; Alpert, B. Chem. Phys. Lett. 1986, 131, 147-152.
39. McKalley, R. C.; Shimshick, E. J.; McConnell, H. M. Chem. Phys. Lett. 1972, 13, 115-119.
40. Alben, J. O.; Beece, D.; Bowne, S. F.; Doster, W.; Eisenstein, L.; Frauenfelder, H.; Good, D.; McDonald, J. D.; Marden, M. C.; Mo, P. P.; Reinisch, L.; Reynolds, A. H.; Shyamsunder, E.; Yue, K. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1982, 79, 3744-3748.
41. Ansari, A.; Berendzen, J.; Braunstein, D. K.; Cowen, B. R.; Frauenfelder, H.; Hong, M. K.; Iben, I. E. T.; Johnson, J. B.; Ormos, P.; Sauke, T. B.; Scholl, R.; Schulte, A.; Steinbach, P. J.; Vittitow, J.; Young, R. D. Biophys. Chem. 1987, 26, 337-355.
42. Kuriyan, J.; Wilz, S.; Karplus, M.; Petsko, G. A. J. Mol. Biol. 1986, 192, 133-154.
43. Franzen, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13 271-13 281.
44. Pistorius, C. W. F. T.; Haarhoff, P. C. J. Chem. Phys. 1959, 31, 1439-1443.
45. Henry, E. R. Biophys. J. 1993, 64, 869-885.
46. Ansari, A.; Jones, C. M.; Henry, E. R.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Science 1992, 256, 1796-1798.
47. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfinrud, P. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 5801-5804.
48. Jackson, T. A.; Lim, M.; Anfinrud, P. A. Chem. Phys. 1994, 180, 131-140.
49. Locke, B.; Lian, T.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. 1991, 158, 409-419.
50. Locke, B.; Lian, T.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. 1995, 190, 155.
51. Sage, J. T.; Jee, W. J. Mol. Biol. 1997, 274, 21-26.
52. Spiro, T. G.; Kozlowski, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4524-4525.
53. Kachalova, G. S.; Popov, A. N.; Bartunik, H. D. Science 1999, 284, 473-476.
54. McMahon, M. T.; deDios, A. C.; Godbout, N.; Salzmann, R.; Laws, D. D.; Le, H.; Havlin, R. H.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4784-4797.
55. Pauling, L. Nature 1964, 203, 182.
56. Springer, B. A.; Sligar, S. G.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr. Chem. Rev. 1994, 94, 699-714.
57. Spiro, T. G.; Kozlowski, P. M. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 137-144.
58. Nienhaus, G. U.; Mourant, J. R.; Chu, K.; Frauenfelder, H. Biochemistry 1994, 33, 13 413-13 430.
59. Jiang, J. J.; Person, W. B.; Brown, K. G. J. Chem. Phys. 1975, 62, 1201-1211.
60. Ewing, G. E. J. Chem. Phys. 1962, 37, 2250-2256.
61. Jackson, T. A. Ph.D. Thesis; Harvard University: Cambridge, MA, 1996.
62. Hagen, S. J.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Science 1995, 269, 959-962.
63. Fenimore, P. W.; Frauenfelder, H.; McMahon, B. H.; Parak, F. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16 047-16 051.
64. Vitkup, D.; Petsko, G. A.; Karplus, M. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 202-208.
65. Cornelius, P. A.; Hochstrasser, R. M.; Steele, A. W. J. Mol. Biol. 1983, 163, 119-128.
66. Petrich, J. W.; Lambry, J.-C.; Balasubramanian, S.; Lambright, D. G.; Boxer, S. G.; Martin, J. L. J. Mol. Biol. 1994, 238, 437-444.
67. Petrich, J. W.; Poyart, C.; Martin, J. L. Biochemistry 1988, 27, 4049-4060.
68. Greene, B. I.; Hochstrasser, R. M.; Weisman, R. B.; Eaton, W. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1978, 75, 5255-5259.
69. Chemoff, D. A.; Hochstrasser, R. M.; Steele, W. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1980, 77, 5606-5610.
70. Straub, J. E.; Karplus, M. Chem. Phys. 1991, 158, 221-248.
71. Zhongcheng, W.; Bevan, J. W. J. Chem. Phys. 1989, 91, 3335-3339.