New insights into the reaction mechanism catalyzed by the glutamate racemase enzyme: PH titration curves and classical molecular dynamics simulations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 111, Issue 9, 2007, Pages 2385-2397

  Puig, Eduard ^a   Garcia Viloca, Mireia ^a   González Lafont, Àngels ^a   Lluch, José M ^a   Field, Martin J ^b  

^a UNIVERSITAT AUTÒNOMA DE BARCELONA   (Spain)

^b INSTITUT DE BIOLOGIE STRUCTURALE   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSIS; COMPUTER SIMULATION; MOLECULAR DYNAMICS; PH; REACTION KINETICS; TITRATION;

ACIDICITY PROTONS; GLUTAMATE RACEMASE ENZYMES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PH TITRATION CURVES;

ENZYME ACTIVITY;

EID: 33947410354     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp066350a     Document Type: Article

References (47)

1. Schlippe, Y. V. G.; Hedstrom, L. Arch. Biochem. Biophys. 2005, 433, 266.
2. Ko, J. J.; Murga, L. F.; Andre, P.; Yang, H. Y.; Ondrechen, M. J.; Williams, R. J.; Agunwamba, A.; Budil, D. E. Proteins 2005, 59, 183.
3. Walsh, C. T. J. Biol. Chem. 1989, 264, 2393.
4. Baltz, R. H.; Hoskins, J. A.; Solenberg, P. J.; Treadway, P. J. U. S. Patent 5,981,281, 1999.
5. Doublet, P.; van Heijenoort, J.; Mengin-Lecreulx, D. Biochemistry 1994, 33, 5285.
6. Pucci, M. J.; Thanassi, J. A.; Ho, H. T.; Falk, P. J.; Dougherty, T. J. J. Bacteriol. 1995, 177, 336.
7. Kobayashi, K.; Ehrlich, S. D.; Albertini, A.; Amati, G.; Andersen, K. K.; Arnaud, M.; Asai, K.; Ashikaga, S.; Aymerich, S.; Bessieres, P.; Boland, F.; Brignell, S. C.; Bron, S.; Bunai, K.; Chapuis, J.; Christiansen, L. C.; Danchin, A.; Debarbouille, M.; Dervyn, E.; Deuerling, E.; Devine, K.; Devine, S. K.; Dreesen, O.; Errington, J.; Fillinger, S.; Foster, S. J.; Fujita, Y.; Galizzi, A.; Gardan, R.; Eschevins, C.; Fukushima, T.; Haga, K.; Harwood, C. R.; Hecker, M.; Hosoya, D.; Hullo, M. F.; Kakeshita, H.; Karamata, D.; Kasahara, Y.; Kawamura, F.; Koga, K.; Koski, P.; Kuwana, R.; Imamura, D.; Ishimaru, M.; Ishikawa, S.; Ishio, I.; Lecoq, D.; Masson, A.; Mauel, C.; Meima, R.; Mellado, R. P.; Moir, A.; Moriya, S.; Nagakawa, E.; Nanamiya, H.; Nakai, S.; Nygaard, P.; Ogura, M.; Ohanan, T.; O'Reilly, M.; O'Rourke, M.; Pragai, Z.; Pooley, H. M.; Rapoport, G.; Rawlins, J. P.; Rivas, L. A.; Rivolta, C.; Sadaie, A.; Sadaie, Y.; Sarvas, M.; Sato, T.; Saxild, H. H.; Scanlan, E.; Schumann, W.; Seegers, J. F. M. L.; Sekiguchi, J.; Sekowska, A.; Seror, S. J.; Simon, M.; Stragier, P.; Studer, R.; Takamatsu, H.; Tanaka, T.; Takeuchi, M.; Thomaides, H. B.; Vagner, V.; van Dijl, J. M.; Watabe, K.; Wipat, A.; Yamamoto, H.; Yamamoto, M.; Yamamoto, Y.; Yamane, K.; Yata, K.; Yoshida, K.; Yoshikawa, H.; Zuber, U.; Ogasawara, N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 4678.
8. Dios, de A.; Prieto, L.; Martin, J. A.; Rubio, A.; Ezquerra, J.; Tebbe, M.; deUralde, B. L.; Martin, J.; Sanchez, A.; LeTourneau, D. L.; McGee, J. E.; Boylan, C.; Parr, T. R.; Smith, M. C. J. Med. Chem. 2002, 45, 4559.
9. Doublet, P.; van Heijenoort, J.; Mengin-Lecreulx, D. Microb. Drug Resist. 1996, 2, 43.
10. Tanner, M. E. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 237.
11. Yoshimura, T.; Esaki, N. J. Biosci. Bioeng. 2003, 96, 103.
12. Buschiazzo, A.; Goytia, M.; Schaeffer, F.; Degrave, W.; Shepard, W.; Gregoire, C.; Chamond, N.; Cosson, A.; Berneman, A.; Coatnoan, N.; Alzari, P. M.; Minoprio, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 1705.
13. Abe, K.; Takahashi, S.; Muroki, Y.; Kera, Y.; Yamada, R. H. J. Biochem. 2006, 139, 235.
14. Lloyd, A. J.; Huyton, T.; Turkenburg, J.; Roper, D. I. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2004, 60, 397.
15. Hwang, K. Y.; Cho, C. S.; Kim, S. S.; Sung, H. C.; Yu, Y. G.; Cho, Y. J. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 422.
16. Puig, E.; Garcia-Viloca, M.; González-Lafont, A.; Lopez, I.; Daura, X.; Lluch, J. M. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 737.
17. Mobitz, H.; Bruice, T. C. Biochemistry 2004, 43, 9685.
18. Ruzheinikov, S. N.; Taal, M. A.; Sedelnikova, S. E.; Baker, P. J.; Rice, D. W. Structure 2005, 13, 1707.
19. Gallo, K. A.; Tanner, M. E.; Knowles, J. R. Biochemistry 1993, 32, 3991.
20. Glavas, S.; Tanner, M. E. Biochemistry 1999, 38, 4106.
21. Glavas, S.; Tanner, M. E. Biochemistry 2001, 40, 6199.
22. Rios, A.; Amyes, T. L.; Richard, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9373.
23. Richard, J. P.; Williams, G.; O'Donoghue, A. C.; Amyes, T. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2957.
24. Richard, J. P.; Amyes, T. L. Bioorg. Chem. 2004, 32, 354.
25. Richard, J. P.; Amyes, T. L. Curr. Opin. Chem. Biol. 2001, 5, 626.
26. Puig, E.; Garcia-Viloca, M.; González-Lafont, A.; Lluch, J. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 717.
27. Onufriev, A.; Case, D. A.; Ullmann, G. M. Biochemistry 2001, 40, 3413.
28. Antosiewicz, J.; Briggs, J. M.; Elcock, A. H.; Gilson, M. K.; McCammon, J. A. J. Comput. Chem. 1996, 17, 1633.
29. Bashford, D.; Karplus, M. Biochemistry 1990, 29, 10219.
30. Bashford, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9556.
31. Antosiewicz, J.; McCammon, J. A.; Gilson, M. K. J. Mol. Biol. 1994, 238, 415.
32. David, L. Ph.D. Thesis, Université Joseph Fourier-Grenoble I, France, 1996.
33. Ko, J.; Murga, L. F.; Wei, Y.; Ondrechen, M. J. Bioinformatics 2005, 21, 1258.
34. Press, W. H. Numerical Recipies in Fortran77: The Art of Scientific Computing, 2nd ed.; Cambridge University Press, Cambridge, U. K., 1992, p 604.
35. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Biol. 1976, 103, 227.
36. Singh, U. C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 718.
37. Field, M. J.; Bash, P. A.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1990, 11, 700.
38. Gilson, M. Proteins 1993, 15, 266.
39. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187.
40. Madura, J. D.; Briggs, J. M.; Wade, R. C.; Davis, M. E.; Luty, B. A.; Ilin, A.; Antosiewicz, J.; Gilson, M. K.; Bagheri, B.; Scott, L. R.; McCammon, J. A. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 57.
41. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327.
42. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Jr., R. L. D.; 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.; III, W. E. R.; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J. C.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiórkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586.
43. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926.
44. Dewar, M. J. S.; Zoebisch, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3902.
45. Gao, J.; Amara, P.; Alhambra, C.; Field, M. J. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 4714.
46. Blachut-Okrasinska, E.; Lesyng, B.; Briggs, J. H.; McCammon, J. A.; Antosiewicz, J. M. Eur. Biophys. J. 1999, 28, 457.
47. Kim, S. S.; Choi, I. G.; Kim, S. H.; Yu, Y. G. Extremophiles 1999, 3, 175.