Ferric and ferrous iron in nitroso-myoglobin: Computer simulations of stable and metastable states and their infrared spectra

ChemPhysChem

Volumn 8, Issue 4, 2007, Pages 527-536

  Nutt, David R ^a,b   Meuwly, Markus ^a  

^a UNIVERSITY OF BASEL   (Switzerland)

^b UNIVERSITY OF HEIDELBERG   (Germany)

Author keywords

Ab initio calculations; Heme proteins; Iron; Molecular dynamics; Nitrogen oxides

Indexed keywords

BINDING ENERGY; CALCULATIONS; IRON; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR PHYSICS; NITROGEN OXIDES; PORPHYRINS; POTENTIAL ENERGY; POTENTIAL ENERGY SURFACES; PROTEINS; QUANTUM CHEMISTRY;

AB INITIO CALCULATIONS; AB INITIO POTENTIAL ENERGY SURFACE; BIOLOGICAL FUNCTIONS; COORDINATION MODES; HEME PROTEINS; META-STABLE STATE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NATURAL OXIDATION;

IRON COMPOUNDS;

EID: 33947246561     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200600563     Document Type: Article

References (43)

1. E. Antonini, M. Brunori, Hemoglobin and Myoglobin in their Reactions with Ligands, North Holland, Amsterdam, 1971.
2. Cytochrome P450: Structure, Mechanism and Biochemistry (Ed.: P. R. Ortiz de Montellano), Plenum, New York, 1995.
3. J. M. Ugalde, B. Dunietz, A. Dreuw, M. Head-Gordon, R. J. Boyd, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4653-4657.
4. T. Sakai, Y. Ohgo, T. Ikeue, M. Takahashi, M. Takeda, M. Nakamura, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13 028-13 029.
5. W. R. Montfort, A. Weichsel, J. F. Andersen, Biochim. Biophys. Acta 2000, 1482, 110-118.
6. D. R. Flower, Biochem. J. 1996, 318, 1-14.
7. J. M. C. Ribeiro, J. M. H. Hazzard, R. H. Nussenzveig, D. E. Champagne, F. A. Walker, Science 1993, 260, 539-541.
8. J. M. C. Ribeiro, F. A. Walker, J. Exp. Med. 1994, 180, 2251-2257.
9. D. R. Nutt, M. Karplus, M. Meuwly, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21 118-21 125.
10. B. Benko, N.-T. Yu, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1983, 80, 7042-7046.
11. E. W. Maes, S. A. Roberts, A. Weichsel, W. R. Montfort, Biochemistry 2005, 44, 12 690-12 699.
12. Gaussian 03, Revision C.01. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004.
13. A. M. Rich, R. S. Armstrong, P. J. Ellis, P. A. Lay, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10 827-10 836.
14. M. M. Law, J. M. Hutson, Comput. Phys. Commun. 1997, 102, 252-268.
15. A. D. MacKerell, Jr., D. Bashford, M. Bellott, R. L. Dunbrack, Jr., J. D. Evanseck, M. J. Field, S. Fischer, J. Gao, H. Guo, S. Ha, D. Joseph-McCarthy, L. Kuchnir, K. Kuczera, F. T. K. Lau, C. Mattos, S. Michnick, T. Ngo, D. T. Nguyen, B. Prodhom, W. E. Reiher III, B. Roux, M. Schlenkrich, J. C. Smith, R. Stole, J. Straub, M. Watanabe, J. Wiorkiewicz-Kuczera, D. Yin, M. Karplus, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616.
16. J. P. Foster, F. Weinhold, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7211-7218.
17. T. G. Spiro, M. Z. Zgierski, P. M. Kozlowski, Coord. Chem. Rev. 2001, 219, 923-936.
18. G. Herzberg, Molecular Spectra and Molecular Structure, Vol. 1: Spectra of Diatomic Molecules, Van Nostrand Reinhold, New York, 1950.
19. L. M. Miller, A. J. Pedraza, M. R. Chance, Biochemistry 1997, 36, 12 199-12 207.
20. M. Meuwly, O. Becker, R. Stole, M. Karplus, Biophys. Chem. 2002, 98, 183-207.
21. B. R. Brooks, R. E. Bruccoleri, B. D. Olafson, D. J. Stales, S. Swaminathan, M. Karplus, J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217.
22. J. Vojtěchovský, K. Chu, J. Berendzen, R. M. Sweet, I. Schlichting. Biophys. J. 1999, 77, 2153-2174.
23. C. L. Brooks III, M. Karplus, J. Chem. Phys. 1983, 79, 6312-6325.
24. W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, M. L. Klein, J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
25. M. E. Chacón Villalba, J. A. Güida, E. L. Varetti, P. J. Aymonino, Inorg. Chem. 2003, 42, 2622-2627.
26. M. Buchs, C. A. Daul, P. T. Manoharan, C. W. Schläpfer, Int. J. Quantum Chem. 2003, 91, 418-431.
27. T. Wondimagegn, A. Ghosh, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5680-5683.
28. P. Boulet, M. Buchs, H. Chermette, C. Daul, F. Gilardoni, F. Rogemond, C. W. Schläpfer, J. Weber, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8991-8998.
29. P. Boulet, M. Buchs, H. Chermette, C. Daul, E. Furet, F. Gilardoni, F. Rogemond, C. W. Schläpfer, J. Weber, J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8999-9003.
30. J. H. Enemark, R. D. Fellham, Coord. Chem. Rev. 1976, 13, 339-406.
31. B. M. Hoffman, Q. H. Gibson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1978, 75, 21-25.
32. C. E. Cooper, Biochim. Biophys. Acta 1999, 1411, 290-309.
33. L. E. Laverman, A. Wanat, J. Oszajca, G. Stochel, P. C. Ford, R. van Eldik, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 285-293.
34. A. Guiffre, P. Sarti, E. D'Itri, G. Buse, T. Soulimane, M. Brunori, J. Biol. Chem. 1996, 271, 33 404-33 408.
35. V. G. Kharitonov, M. Russwurm, D. Magde, V. S. Sharma, D. Koesling, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997, 239, 284-286.
36. L. Cheng, I. Novozhilova, C. Kim, A. Kovalevsky, K. A. Bagley, P. Coppens, G. B. Richter-Addo, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7142-7143.
37. U. Hauser, V. Oestreich, H. D. Rohrweck, Z. Phys. A 1977, 280, 17-25.
38. S. Kim, G. Jin, M. Lim, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 20 366-20 375.
39. K. A. Merchant, W. G. Noid, R. Akiyama, I. J. Finkelslein, A. Goun, B. L. McClain, R. F. Loring, M. D. Fayer, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13 804-13 818.
40. C. Rovira, B. Schulze, M. Eichinger, J. D. Evanseck, M. Parrinello, Biophys. J. 2001, 81, 435-445.
41. M. Meuwly, ChemPhysChem 2006, 7, 2061-2063.
42. K. Nienhaus, E. M. Maes, A. Weichsel, W. R. Montfort, G. U. Nienhaus, J. Biol. Chem. 2004, 279, 39 401-39 407.
43. S. A. Roberts, A. Weichsel, Y. Qiu, J. A. Shelnutt, F. A. Walker, W. R. Montfort, Biochemistry 2001, 40, 11 327-11 337.