Substrate- and isoform-specific dioxygen complexes of nitric oxide synthase

Journal of the American Chemical Society

Volumn 129, Issue 21, 2007, Pages 6943-6951

  Li, David ^a   Kabir, Mariam ^a   Stuehr, Dennis J ^b   Rousseau, Denis L ^a   Yeh, Syun Ru ^a  

^a ALBERT EINSTEIN COLLEGE OF MEDICINE   (United States)

^b LERNER RESEARCH INSTITUTE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BONDING INTERACTIONS; CITRULLINE; DIOXYGEN; TETRAHYDROBIOPTERINS;

AMINO ACIDS; CATALYSIS; COMPLEXATION; HYDROGEN BONDS; NITRIC OXIDE; RAMAN SPECTROSCOPY;

ENZYME KINETICS;

ARGININE; CITRULLINE; HEME; INDUCIBLE NITRIC OXIDE SYNTHASE; IRON; ISOENZYME; N HYDROXYARGININE; NITRIC OXIDE; OXYGEN; TETRAHYDROBIOPTERIN; UNCLASSIFIED DRUG;

ADDITION REACTION; ARTICLE; CATALYST; COMPLEX FORMATION; DISSOCIATION; ENZYME ACTIVITY; ENZYME SPECIFICITY; ENZYME SUBSTRATE COMPLEX; HYDROGEN BOND; OXIDATION; PROTEIN DOMAIN; RAMAN SPECTROMETRY;

ARGININE; NITRIC OXIDE SYNTHASE; NITRIC OXIDE SYNTHASE TYPE I; NITRIC OXIDE SYNTHASE TYPE II; NITRIC OXIDE SYNTHASE TYPE III; OXYGEN; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; SUBSTRATE SPECIFICITY;

EID: 34249776667     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja070683j     Document Type: Article

References (68)

1. Stuehr, D. J. Biochim. Biophys. Acta 1999, 1411, 217-230.
2. Masters, B. S.; McMillan, K.; Sheta, E. A.; Nishimura, J. S.; Roman, L. J.; Martasek, P. FASEB J. 1996, 10, 552-558.
3. Alderton, W. K.; Cooper, C. E.; Knowles, R. G. Biochem. J. 2001, 357, 593-615.
4. Marletta, M. A. Adv. Exp. Med. Biol. 1993, 338, 281-284.
5. Xie, Q. W.; Cho, H.; Kashiwabara, Y.; Baum, M.; Weidner, J. R.; Elliston, K.; Mumford, R.; Nathan, C. J. Biol. Chem. 1994, 269, 28500-28505.
6. Nathan, C.; Xie, Q. W. Cell 1994, 78, 915-918.
7. Billiar, T. R. Ann. Surg. 1995, 221, 339-349.
8. Siddhanta, U.; Presta, A.; Fan, B.; Wolan, D.; Rousseau, D. L.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1998, 273, 18950-18958.
9. Panda, K.; Ghosh, S.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 2001, 276, 23349-23356.
10. Crane, B. R.; Arvai, A. S.; Ghosh, D. K.; Wu, C.; Getzoff, E. D.; Stuehr, D. J.; Tainer, J. A. Science 1998, 279, 2121-2126.
11. Raman, C. S.; Li, H.; Martasek, P.; Kral, V.; Masters, B. S.; Poulos, T. L. Cell 1998, 95, 939-950.
12. Li, H.; Raman, C. S.; Glaser, C. B.; Blasko, E.; Young, T. A.; Parkinson, J. F.; Whitlow, M.; Poulos, T. L. J. Biol. Chem. 1999, 274, 21276-21284.
13. Fischmann, T. O.; Hruza, A.; Niu, X. D.; Fossetta, J. D.; Lunn, C. A.; Dolphin, E.; Prongay, A. J.; Reichert, P.; Lundell, D. J.; Narula, S. K.; Weber, P. C. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 233-242.
14. Wang, J.; Stuehr, D. J.; Ikeda-Saito, M.; Rousseau, D. L. J. Biol. Chem. 1993, 268, 22255-22258.
15. Wu, C.; Zhang, J.; Abu-Soud, H.; Ghosh, D. K.; Stuehr, D. J. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 222, 439-444.
16. Martasek, P.; Liu, Q.; Liu, J.; Roman, L. J.; Gross, S. S.; Sessa, W. C.; Masters, B. S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 219, 359-365.
17. Roman, L. J.; Sheta, E. A.; Martasek, P.; Gross, S. S.; Liu, Q.; Masters, B. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 8428-8432.
18. Hurshman, A. R.; Marletta, M. A. Biochemistry 2002, 41, 3439-3456.
19. Hurshman, A. R.; Krebs, C.; Edmondson, D. E.; Huynh, B. H.; Marletta, M. A. Biochemistry 1999, 38, 15689-15696.
20. Marletta, M. A. J. Biol. Chem. 1993, 268, 12231-12234.
21. Pufahl, R. A.; Wishnok, J. S.; Marletta, M. A. Biochemistry 1995, 34, 1930-1941.
22. Wei, C. C.; Wang, Z. Q.; Hemann, C.; Hille, R.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 2003, 278, 46668-46673.
23. Abu-Soud, H. M.; Gachhui, R.; Raushel, F. M.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1997, 272, 17349-17353.
24. Davydov, R.; Ledbetter-Rogers, A.; Martasek, P.; Larukhin, M.; Sono, M.; Dawson, J. H.; Masters, B. S.; Hoffman, B. M. Biochemistry 2002, 41, 10375-10381.
25. Bec, N.; Gorren, A. C.; Voelker, C.; Mayer, B.; Lange, R. J. Biol. Chem. 1998, 273, 13502-13508.
26. Sato, H.; Sagami, I.; Daff, S.; Shimizu, T. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998, 253, 845-849.
27. Ledbetter, A. P.; McMillan, K.; Roman, L. J.; Masters, B. S.; Dawson, J. H.; Sono, M. Biochemistry 1999, 38, 8014-8021.
28. Gorren, A. C.; Bec, N.; Schrammel, A.; Wemer, E. R.; Lange, R.; Mayer, B. Biochemistry 2000, 39, 11763-11770.
29. Sorlie, M.; Gorren, A. C.; Marchal, S.; Shimizu, T.; Lange, R.; Andersson, K. K.; Mayer, B. J. Biol. Chem. 2003, 278, 48602-48610.
30. Rousseau, D. L.; Li, D.; Couture, M.; Yeh, S. R. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 306-323.
31. Couture, M.; Stuehr, D. J.; Rousseau, D. L. J. Biol. Chem. 2000, 275, 3201-3205.
32. Ghosh, D. K.; Wu, C.; Pitters, E.; Moloney, M.; Wemer, E. R.; Mayer, B.; Stuehr, D. J. Biochemistry 1997, 36, 10609-10619.
33. Stuehr, D. J.; Ikeda-Saito, M. J. Biol. Chem. 1992, 267, 20547-20550.
34. Takahashi, S.; Yen, S. R.; Das, T. K.; Chan, C. K.; Gottfried, D. S.; Rousseau, D. L. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 44-50.
35. Kerr, E. A.; Yu, N. T.; Bartnicki, D. E.; Mizukami, H. J. Biol. Chem. 1985, 260, 8360-8365.
36. Hu, S.; Schneider, A. J.; Kincaid, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 4815-4822.
37. Li, D.; Stuehr, D. J.; Yeh, S. R.; Rousseau, D. L. J. Biol. Chem. 2004, 279, 26489-26499.
38. Wang, J.; Stuehr, D. J.; Rousseau, D. L. Biochemistry 1997, 36, 4595-4606.
39. Yu, N.-T.; Kerr, E. A. In Biological Applications of Raman Spectroscopy; Spiro, T. G., Ed.; John Wiley & Sons: New York, 1987; Vol. 3, pp 39-96.
40. Phillips, G. N.; Teodoro, M. L.; Li, T.; Smith, B.; Olson, J. S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8817-8829.
41. Schelvis, J. P.; Berka, V.; Babcock, G. T.; Tsai, A. L. Biochemistry 2002, 41, 5695-5701.
42. Lu, C.; Egawa, T.; Wainwright, L. M.; Poole, R. K.; Yeh, S. R. J. Biol. Chem. 2007, 282, 13627-13636.
43. Sjodin, T.; Christian, J. F.; Macdonald, I. D.; Davydov, R.; Unno, M.; Sligar, S. G.; Hoffman, B. M.; Champion, P. M. Biochemistry 2001, 40, 6852-6859.
44. Chartier, F. J.; Blais, S. P.; Couture, M. J. Biol. Chem. 2006, 281, 9953-9962.
45. Gorren, A. C.; Schmidt, K.; Mayer, B. Biochemistry 2002, 41, 7819-7829.
46. Tierney, D. L.; Huang, H.; Martasek, P.; Roman, L. J.; Silverman, R. B.; Masters, B. S.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5405-5406.
47. Li, D.; Hayden, E. Y.; Panda, K.; Stuehr, D. J.; Deng, H.; Rousseau, D. L.; Yeh, S. R. J. Biol. Chem. 2006, 281, 8197-8204.
48. Fan, B.; Wang, J.; Stuehr, D. J.; Rousseau, D. L. Biochemistry 1997, 36, 12660-12665.
49. Li, H.; Raman, C. S.; Martasek, P.; Masters, B. S.; Poulos, T. L. Biochemistry 2001, 40, 5399-5406.
50. Li, H.; Igarashi, J.; Jamal, J.; Yang, W.; Poulos, T. L. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 753-768.
51. Pant, K.; Bilwes, A. M.; Adak, S.; Stuehr, D. J.; Crane, B. R. Biochemistry 2002, 41, 11071-11079.
52. Pant, K.; Crane, B. R. Biochemistry 2006, 45, 2537-2544.
53. Crane, B. R.; Arvai, A. S.; Ghosh, S.; Getzoff, E. D.; Stuehr, D. J.; Tainer, J. A. Biochemistry 2000, 39, 4608-4621.
54. Nagano, S.; Poulos, T. L. J. Biol. Chem. 2005, 280, 31659-31663.
55. Poulos, T. L. Adv. Inorg. Biochem. 1988, 7, 1-36.
56. Sono, M.; Roach, M. P.; Coulter, E. D.; Dawson, J. H. Chem. Rev. 1996, 96, 2841-2888.
57. Davydov, R.; Matsui, T.; Fujii, H.; Ikeda-Saito, M.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16208-16209.
58. Unno, M.; Matsui, T.; Chu, G. C.; Couture, M.; Yoshida, T.; Rousseau, D. L.; Olson, J. S.; Ikeda-Saito, M. J. Biol. Chem. 2004, 279, 21055-21061.
59. Poulos, T. L. Drug Metab. Dispos. 2005, 33, 10-18.
60. Meunier, B.; de Visser, S. P.; Shaik, S. Chem. Rev. 2004, 104, 3947-3980.
61. Cho, K. B.; Gauld, J. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10267-10270.
62. Couture, M.; Adak, S.; Stuehr, D. J.; Rousseau, D. L. J. Biol. Chem. 2001, 276, 38280-38288.
63. Chartier, F. J.; Couture, M. Biophys. J. 2004, 87, 1939-1950.
64. Spiro, T. G.; Wasbotten, I. H. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 34-44.
65. Bangcharoenpaurpong, O.; Rizos, A. K.; Champion, P. M.; Jollie, D.; Sligar, S. G. J. Biol. Chem. 1986, 261, 8089-8092.
66. Chottard, G.; Schappacher, M.; Ricard, L.; Weiss, R. Inorg. Chem. 1984, 23, 4557-4561.
67. Proniewicz, L. M.; Kincaid, J. R. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 675-681.
68. Alben, J. O.; Bare, G. H.; Moh, P. P. In Biochemical and Clinical Aspects of Hemoglobin Abnormalities; Caughy, W. S., Ed.; Academic Press, Inc.: New York, 1978; pp 607-617.