Mechanism of nitrite reduction at T2Cu centers: Electronic structure calculations of catalysis by copper nitrite reductase and by synthetic model compounds

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 111, Issue 19, 2007, Pages 5511-5517

  Sundararajan, Mahesh ^a   Hillier, Ian H ^a   Burton, Neil A ^a  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; ELECTRONIC STRUCTURE; ENZYME KINETICS; LIGANDS; PROTONATION; REDUCTION;

BIDENTATES; BOND CLEAVAGE; COPPER NITRITE REDUCTASE; NITRITES;

NITROGEN COMPOUNDS;

EID: 34249786591     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp066852o     Document Type: Article

References (61)

1. Hauck, R. D. Ecol. Bull. 1981, 33, 551.
2. Tavares, P.; Pereira, A. S.; Moura, J. J. G.; Moura, I. J. Inorg. Biochem. 2006, 100, 2087.
3. Averill, B. A. Chem. Rev. 1996, 96, 2951.
4. Adman, E. T.; Godden, J. W.; Turleey, S. J. Biol. Chem. 1995, 270, 27458.
5. Oliver, E.; Strukturforschung, A. In Handbook of Metalloproteins; Messerschmidt, A., Huber, R., Poulos, T., Wieghardt, K., Eds.; John Wiley and Sons: Chichester, UK, 2001; pp 440.
6. Adman, E. T.; Murphy, M. E. P. in Handbook of Metalloproteins, Messerschmidt, A., Huber, R., Poulos, T., Wieghardt, K., Eds.; John Wiley and Sons: Chichester, UK, 2001; p 1381.
7. Harris, R. L.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S.; Sawers, G. R. Arch. Microbiol. 2006, 186, 241.
8. Strange, R. W.; Murphy, L. M.; Dodd, F. E.; Abraham, Z. H. L.; Eady, R. R.; Smith, B. E.; Hasnain, S. S. J. Mol. Biol. 1999, 287, 1001.
9. Barrett, M. L.; Harris, R. L.; Antonyuk, S. V.; Hough, M. A.; Ellis, M. G.; Sawers, G.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. Biochemistry 2004, 43, 16311.
10. Tocheva, E. I.; Rosell, F. I.; Mauk, A. G.; Murphy, M. E. P. Science 2004, 304, 867.
11. Boulanger, M. J.; Murphy, M. E. P. Biochemistry 2001, 40, 9132,
12. Ruggiero, C.; Carrier, S. M.; Antholine, W. E.; Whittaker, J. W.; Cramer, C. J.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 11285.
13. Lee, W.-Z.; Tolman, W. B. Inorg. Chem. 2002, 41, 5656.
14. Ford, P. C.; Lorkovic, I. M. Chem. Rev. 2002, 102, 993.
15. Schneider, J. L.; Carrier, S. M.; Ruggiero, C. E.; Young, V. G., Jr.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11408.
16. Halfen, J. A.; Tolman, W. B. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 5475.
17. Kujime, M.; Fujii, H. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 2809.
18. Casella, L.; Carugo, O.; Gullotti, M.; Doldi, S.; Frassoni, M. Inorg. Chem. 1996, 35, 1101.
19. Kujime, M.; Fujii, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1089.
20. Yokoyama, H.; Yamaguchi, K.; Sugimoto, M.; Suzuki, S. Eur. J. Inorg. Chem. 2005, 1435.
21. Pinho, D.; Besson, S.; Brondino, C. D.; de Castro, B.; Moura, I. Eur. J. Biochem. 2004, 277, 2361.
22. Godden, J. W.; Turley, S.; Teller, D. C.; Adman, E. T.; Liu, M. Y.; Payne, W. J.; LeCall, J. Science 1991, 253, 438.
23. Hough, M. A.; Ellis, M. J.; Antonyuk, S. V.; Strange, R. W.; Sawers, G.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. J. Mol. Biol. 2005, 350, 300.
24. Ellis, M. J.; Dodd, F. E.; Sawers, G.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. J. Mol. Biol. 2003, 328, 429.
25. Murphy, M. E. P.; Turley, S.; Adman, E. T. J. Biol. Chem. 1997, 272, 28455.
26. Dodd, F. E.; van Beeumen, J.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. J. Biol. Chem. 1998, 282, 369.
27. Boulanger, M. J.; Kukimoto, M.; Nishiyama, M.; Horinouchi, S.; Murphy, M. E. P. J. Biol. Chem. 2000, 275, 23957.
28. Antonyuk, S. V.; Strange, R. W.; Sawers, G.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 12041.
29. Ellis, M. J.; Antonyuk, S. V.; Strange, R. W.; Sawers, G.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. Inorg. Chem. 2004, 43, 7591.
30. Ellis, M. J.; Prudencio, M.; Dodd, F. E.; Strange, R. W.; Sawers, G.; Eady, R. R.; Hasnain, S. S. J. Mol. Biol. 2002, 316, 51.
31. Zhang, H.; Boulanger, M. J.; Mauk, A. G.; Murphy, M. E. P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10738.
32. Ryde, U.; Olsson, M. H. M. Int. J. Quantum Chem. 2001, 87, 335.
33. Olsson, M. H. M.; Ryde, U. J. Biol. Inorg. Chem. 1999, 4, 654.
34. Kallrot, N.; Nilsson, K.; Rasmussen, T.; Ryde, U. Int. J. Quantum Chem. 2005, 102, 520.
35. Sundararajan, M.; Surendran, R.; Hillier, I. H. Chem. Phys. Lett. 2005, 418, 92.
36. Wasbotten, I. H.; Ghosh, A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15384.
37. Silaghi-Dumitrescu, R. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 100, 396.
38. Allen, F. H. Acta Crystallogr. B. 2002, 58, 380.
39. Dennington, R., II; Keith, T.; Millam, J.; Eppinnett, K.; Lee Hovell, W.; Gilliland, R. GaussView, Version 3.09; Semichem, Inc.: Shawnee Mission, KS, 2003.
40. Gao, J.; Xia, X. Science 1992, 258, 631.
41. Morgado, C. A.; McNamara, J. P.; Hillier, I. H.; Sundararajan, M. Mol. Phys. 2005, 103, 905.
42. Shaik, S.; Kumar, D.; de Visser, S. P.; Altun, A.; Thiel, W. Chem. Rev. 2005, 105, 2279.
43. Atanasov, M.; Comba, P.; Martin, B.; Müller, V.; Rajaraman, G.; Rohwer, H.; Wunderlich, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1263.
44. Paraskevopoulos, K.; Sundararajan, M.; Surendran, R. A.; Hough, M. A.; Eady, R. R.; Hillier, I. H.; Hasnain, S. S. Dalton Trans. 2006, 3067.
45. Barrett, M. L.; Harvey, I.; Sundararajan, M.; Surendran, R. A.; Hall, J. F.; Ellis, M. J.; Hough, M. A.; Strange, R. W.; Hillier, I. H.; Hasnain, S. S. Biochemistry 2006, 45, 2927.
46. Szilagyi, R. K.; Metz, M.; Solomon, E. I. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2994.
47. Basumallick, L.; Szilagyi, R. K.; Zhao, Y.; Shapleigh, J. P.; Scholes, C. P.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14784.
48. Solomon, E. I.; Szilangyi, R. K.; DeBeer, G. S.; Basumallick, L. Chem. Rev. 2004, 104, 419.
49. DeBeer, G. S.; Basumallick, L.; Szilagyi, R. K.; Randall, D. W.; Hill, M. W.; Nersissian, A. M.; Valentine, J. S.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11314.
50. Field, M. J.; Basch, P. A.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1990, 11, 700.
51. Hall, R. J.; Hindle, S. A.; Burton, N. A.; Hillier, I. H. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1433.
52. Maseras, F.; Morokuma, K. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1170.
53. Vreven, T.; Byun, K. S.; Komaromi, I.; Dapprich, S.; Montgomery, J. A.; Morokuma, K.; Frisch, M. I. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 815.
54. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Kiene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. GAUSSIAN 03, Revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
55. Case, D. A.; Pearlman, D. A.; Caldwell, J. W.; Cheatham, T. E., III; Wang, J.; Ross, W. S.; Simmerling, C. L.; Darden, T. A.; Merz, K. M.; Stanton, R. V.; Cheng, A. L.; Vincent, J. J.; Crowley, M.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Radmer, R. J.; Duan, Y.; Pitera, J.; Massova, I.; Seibel, G. L.; Singh, U. C.; Weiner, P. K.; Kollman, P. A. AMBER7 2002.
56. Jorgensen, W. L.; Rives, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1657.
57. Comba, P.; Remenyi, R. J. Comput. Chem. 2002, 23, 697.
58. Tolman, W. B. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 261.
59. Zhao, Y.; Lukoyanov, D. A.; Toropov, Y. V.; Wu, K.; Shapleigh, J. P.; Scholos, C. P. Biochemistry 2002, 41, 7464.
60. Usov, O. M.; Sun, Y.; Grigoryants, V. M.; Shapleigh, J. P.; Scholes, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13102.
61. De Marothy, S. A.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. J. Comput. Chem. 2006, 28, 528.