Incorporating electron-transfer functionality into synthetic metalloproteins from the bottom-up

Inorganic Chemistry

Volumn 45, Issue 25, 2006, Pages 9974-9984

  Hong, Jing ^a   Kharenko, Olesya A ^a   Ogawa, Michael Y ^a  

^a BOWLING GREEN STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CADMIUM; COPPER; CYSTEINE; METAL; METALLOPROTEIN; PEPTIDE; RUTHENIUM;

AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; BINDING SITE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; DIMERIZATION; ELECTRICITY; ELECTRON TRANSPORT; HYDROPHOBICITY; METABOLISM; MOLECULAR GENETICS; OXIDATION REDUCTION REACTION; PHYSIOLOGY; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; TIME; VISCOSITY;

AMINO ACID SEQUENCE; BINDING SITES; CADMIUM; COMPUTER SIMULATION; COPPER; CYSTEINE; DIMERIZATION; ELECTRON TRANSPORT; ELECTROSTATICS; HYDROPHOBICITY; METALLOPROTEINS; METALS; MOLECULAR SEQUENCE DATA; OXIDATION-REDUCTION; PEPTIDES; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; RUTHENIUM; TIME FACTORS; VISCOSITY;

EID: 33846158761     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic060222j     Document Type: Article

References (84)

1. Gilardi, G.; Fantuzzi, A. Trends Biotechnol. 2001, 19, 468-476.
2. Barker, P. D. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13, 490-499.
3. Wittung-Stafshede, P. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 201-208.
4. Xing, G.; DeRose, V. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 2001, 5, 196-200.
5. Lu, Y.; Berry, S. M.; Pfister, T. D. Chem. Rev. 2001, 101, 3047-3080.
6. Kennedy, M. L.; Gibney, B. R. Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 485-490.
7. Baltzer, L.; Nilsson, J. Curr. Opin. Biotechnol. 2001, 12, 355-360.
8. Bloom, J. D.; Meyer, M. M.; Meinhold, P.; Otey, C. R.; MacMillan, D.; Arnold, F. H. Curr. Opin. Struct. Biol. 2005, 15, 447-452.
9. Dwyer, M. A.; Looger, L. L.; Hellinga, H. W. Science 2004, 304, 1967-1971.
10. Calhoun, J. R.; Nastri, F.; Maglio, O.; Pavone, V.; Lombardi, A.; DeGrado, W. F. Biopolymers 2005, 80, 264-278.
11. Lombardi, A.; Summa, C. M.; Geremia, S.; Randaccio, L.; Pavone, V.; DeGrado, W. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 6298-6305.
12. Maglio, O.; Nastri, F.; Pavone, V.; Lombardi, A.; DeGrado, W. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3772-3777.
13. Kaplan, J.; DeGrado, W. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 107, 11566-11570.
14. Laplaza, C. E.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 10255-10264.
15. Ghosh, D.; Lee, K. H.; Demeler, B.; Pecoraro, V. L. Biochemistry 2005, 44, 10732-10740.
16. Ghosh, D.; Pecoraro, V. L. Inorg. Chem. 2004, 43, 7902-7915.
17. Lee, K. H.; Matzapetakis, M.; Mitra, S.; Neil, E.; Marsh, G.; Pecoraro, V. L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9178-9179.
18. Farrer, B. T.; Pecoraro, V. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3760-3765.
19. Matzapetakis, M.; Farrer, B. T.; Weng, T. C.; Hemmingsen, L.; Penner-Hahn, J. E.; Pecoraro, V. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8042-8054.
20. Farrer, B. T.; Pecoraro, V. L. Curr. Opin. Drug Discovery Dev. 2002, 5, 937-943.
21. Farrer, B. T.; Harris, N. P.; Balchus, K. E.; Pecoraro, V. L. Biochemistry 2001, 40, 14696-14705.
22. Dieckmann, G. R.; McRorie, D. K.; Lear, J. D.; Sharp, K. A.; DeGrado, W. F.; Pecoraro, V. L. J. Mol. Biol. 1998, 280, 897-912.
23. Dieckmann, G. R.; McRorie, D. K.; Tierney, D. L.; Utschig, L. M.; Singer, C. P.; Ohalloran, T. V.; PennerHahn, J. E.; DeGrado, W. F.; Pecoraro, V. L. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6195-6196.
24. Tanaka, T.; Mizuno, T.; Fukui, S.; Hiroaki, H.; Oku, J.; Kanaori, K.; Tajima, K.; Shirakawa, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14023-14028.
25. Kiyokawa, T.; Kanaori, K.; Tajima, K.; Koike, M.; Mizuno, T.; Oku, J. I.; Tanaka, T. J. Pepl. Res. 2004, 63, 347-353.
26. Li, X. Q.; Suzuki, K.; Kanaori, K.; Tajima, K.; Kashiwada, A.; Hiroaki, H.; Kohda, D.; Tanaka, T. Protein Sci. 2000, 9, 1327-1333.
27. Kharenko, O. A.; Ogawa, M. Y. J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 1971-1974.
28. Kharenko, O. A.; Kennedy, D. C.; Demeler, B.; Maroney, M. J.; Ogawa, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7678-7679.
29. Reedy, C. J.; Gibney, B. R. Chem. Rev. 2004, 104, 617-649.
30. Welch, J. T.; Kearney, W. R.; Franklin, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 3725-3730.
31. Kovacic, R. T.; Welch, J. T.; Franklin, S. J, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6656-6662.
32. Rossi, P.; Tecilla, P.; Baltzer, L.; Scrimin, P. Chem. - Eur. J. 2004, 10, 4163-4170.
33. Discher, B. A.; Noy, D.; Strzalka, J.; Ye, S. X.; Moser, C. C.; Lear, J. D.; Blasie, J. K.; Dutton, P. L. Biochemistry 2005, 44, 12329-12343.
34. Noy, D.; Discher, B. A.; Rubtsov, I. V.; Hochstrasser, R. A.; Dutton, P. L. Biochemistry 2005, 44, 12344-12354.
35. Ye, S. X.; Discher, B. M.; Strzalka, J.; Xu, T.; Wu, S. P.; Noy, D.; Kuzmenko, I.; Gog, T.; Therien, M. J.; Dutton, P. L.; Blasie, J. K. Nano Lett. 2005, 5, 1658-1667.
36. Ogawa, M. Y. In Molecular and Supramolecular Photochemistry, Ramamurthy, V., Schanze, K. S., Eds.; Marcel Dekker: New York, 1999; Vol. 4, pp 113-150.
37. Zheng, Y. J.; Case, M. A.; Wishart, J. F.; McLendon, G. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7288-7292.
38. Mutz, M. W.; Case, M. A.; Wishart, J. F.; Ghadiri, M. R.; McLendon, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 858-859.
39. Mutz, M. W.; McLendon, G. L.; Wishart, J. F.; Gaillard, E. R.; Corin, A. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 9521-9526.
40. Kennedy, M. L.; Gibney, B. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6826-6827.
41. Cristian, L.; Piotrowiak, P.; Farid, R. S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11814-11815.
42. Jones, G.; Vullev, V.; Bras well, E. H.; Zhu, D. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 388-389.
43. Fahnenschmidt, M.; Bittl, R.; Schlodder, E.; Haehnel, W.; Lubitz, W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 4082-4090.
44. Rau, H. K.; Snigula, H.; Struck, A.; Robert, B.; Scheer, H.; Haehnel, W. Eur. J. Biochem. 2001, 268, 3284-3295.
45. Schnepf, R.; Haehnel, W.; Wieghardt, K.; Hildebrandt, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14389-14399.
46. Kornilova, A. Y.; Wishart, J. F.; Xiao, W. Z.; Lasey, R. C.; Fedorova, A.; Shin, Y. K.; Ogawa, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7999-8006.
47. Tyson, D. S.; Castellano, F. N. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10955-10960.
48. Fedorova, A.; Ogawa, M. Y. Bioconjugate Chem. 2002, 13, 150-154.
49. Fasman, G. D. Handbook of Biochemistry and Molecular Biology, Proteins, I, 3rd ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1976.
50. Mant, C. T.; Chao, H.; Hodges, R. S. J. Chromatogr. A 1997, 791, 85-98.
51. Kornilova, A. Y.; Wishart, J. F.; Ogawa, M. Y. Biochemistry 2001, 40, 12186-12192.
52. Lasey, R. C.; Banerji, S. S.; Ogawa, M. Y. Inorg. Chim. Acta 2000, 300-302, 822-828.
53. Fedorova, A.; Chaudhari, A.; Ogawa, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 357-362.
54. Burkhard, P.; Stetefeld, J.; Strelkov, S. V. Trends Cell Biol. 2001, 11, 82-88.
55. Kohn, W. D.; Hodges, R. S. Trends Biotechnol. 1998, 16, 379-389.
56. Lupas, A. Trends Biochem. Sci. 1996, 21, 375-382.
57. Hodges, R. S. Biochem. Cell Biol. 1996, 74, 133-154.
58. Noy, D.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1757, 90-105.
59. Winkler, J. R.; Di Bilio, A. J.; Farrow, N. A.; Richards, J. H.; Gray, H. B. Pure Appl. Chem. 1999, 71, 1753-1764.
60. Wolfgang, J.; Risser, S. M.; Priyadarshy, S.; Beratan, D. N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2986-2991.
61. Kurnikov, I. Private communication.
62. Fox, M. A.; Galoppini, E. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5277-5285.
63. Knorr, A.; Galoppini, E.; Fox. M. A. J. Phys. Org. Chem. 1997, 10, 484-498.
64. Galoppini, E.; Fox, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2299-2300.
65. Liu, L.; Hong, J.; Ogawa, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 50-51.
66. Gray, H. B.; Winkler, J. R. Q. Rev. Biophys. 2003, 36, 341-372.
67. Page, C. C.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Curr. Opin. Chem. Biol. 2003, 7, 551-556.
68. Archer, M.; Carvalho, A. L.; Teixeira, S.; Moura, I.; Moura, J. J. G.; Rusnak, F.; Romao, M. J. Protein Sci. 1999, 8, 1536-1545.
69. Henehan, C. J.; Pountney, D. L.; Zerbe, O.; Vasak, M. Protein Sci. 1993, 2, 1756-1764.
70. Wernimont, A. K.; Huffman, D. L.; Lamb, A. L.; O'Halloran, T. V.; Rosenzweig, A. C. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 766-771.
71. Tanchou, V.; Gas, F.; Urvoas, A.; Cougouluegne, F.; Ruat, S.; Averseng, O.; Quemeneur, E. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004, 325, 388-394.
72. Urvoas, A.; Amekraz, B.; Moulin, C.; Le Clainche, L.; Stocklin, R.; Moutiez, M. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2003, 17, 1889-1896.
73. Urvoas, A.; Moutiez, M.; Estienne, C.; Couprie, J.; Mintz, E.; Le Clainche, L. Eur. J. Biochem. 2004, 271, 993-1003.
74. Kihlken, M. A.; Leech, A. P.; Le Brun, N. E. Biochem. J. 2002, 368, 729-739.
75. Kharenko, O. Ph.D. Dissertation, Bowling Green State University, Bowling Green, OH, 2005.
76. Gasyna, Z.; Zelazowski, A.; Green, A. R.; Ough, E.; Stillman, M. J. Inorg. Chim. Acta 1988, 153, 115-118.
77. Green, A. R.; Stillman, M. J. lnorg. Chim. Acta 1994, 226, 275-283.
78. Heaton, D. N.; George, G. N.; Garrison, G.; Winge, D. R. Biochemistry 2001, 40, 743-751.
79. Casasfinet, J. R.; Hu, S.; Hamer, D.; Karpel, R. L. Biochemistry 1992, 31, 6617-6626.
80. Cobine, P. A.; George, G. N.; Jones, C. E.; Wickramasinghe, W. A.; Solioz, M.; Dameron, C. T. Biochemistry 2002, 41, 5822-5829.
81. Stillman, M. J. Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 461-511.
82. Ford, P. C.; Cariati, E.; Bourassa, J. Chem. Rev. 1999, 99, 3625-3647.
83. Pountney, D. L.; Schauwecker, I.; Zarn, J.; Vasak, M. Biochemistry 1994, 33, 9699-9705.
84. Bogumil, R.; Faller, P.; Pountney, D. L.; Vasak, M. Eur. J. Biochem. 1996, 238, 698-705.