51v NMR chemical shifts calculated from QM/MM models of vanadium chloroperoxidase

Chemistry - A European Journal

Volumn 13, Issue 17, 2007, Pages 4723-4732

  Waller, Mark P ^a   Bühl, Michael ^a   Geethalakshmi, K R ^a   Wang, Dongqi ^a   Thiel, Walter ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUT FÜR KOHLENFORSCHUNG   (Germany)

Author keywords

Density functional calculations; Haloperoxidase; NMR spectroscopy; Vanadium

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEINS; PROTONATION; VANADIUM COMPOUNDS;

HALOPEROXIDASE; NMR CHEMICAL SHIFTS; VANADATE MOIETY; VANADIUM COFACTORS;

ENZYME KINETICS;

CHLORIDE PEROXIDASE; ISOTOPE; UNCLASSIFIED DRUG; VANADIUM; VANADIUM CHLOROPEROXIDASE;

ANISOTROPY; ARTICLE; CHEMISTRY; HYDROGEN BOND; MATHEMATICAL COMPUTING; METHODOLOGY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEIN CONFORMATION; QUANTUM THEORY;

ANISOTROPY; CHLORIDE PEROXIDASE; HYDROGEN BONDING; ISOTOPES; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; MATHEMATICAL COMPUTING; PROTEIN CONFORMATION; QUANTUM THEORY; VANADIUM;

EID: 34250308062     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.200700295     Document Type: Article

References (61)

1. J. W. P. M. Van Schijndel, P. Barnett, J. Roelse, E. G. M. Vollenbroek, R. Wever, Eur. J. Biochem. 1994, 225, 151-157.
2. J. S. Martinez, G. L. Carrol, R. A. Tschirret-Guth, G. Altenhoff, R. D. Little, A. Butler, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3289-3294.
3. T. S. Smith, V. L. Pecoraro, Inorg. Chem. 2002, 41, 6754-6760.
4. A. Butler, Coord. Chem. Rev. 1999, 187, 17-35.
5. R. Everett, A. Butler, Inorg. Chem. 1989, 28, 393-395.
6. a) E. G. M. Vollenbroek, L. H. Simons, J. W. P. M. Van Schijndel, P. Barnett, M. Blazer, H. Decker, C. Vanderlinden, R. Wever, Biochem. Soc. Trans. 1995, 23, 267-271;
7. b) A. Butler, Science 1998, 281, 207-210.
8. A. G. J. Ligtenbarg, R. Hage, B. L. Feringa, Coord. Chem. Rev. 2003, 237, 89-101.
9. K. H. Thompson, J. H. McNeill, C. Orvig, Chem. Rev. 1999, 99, 2561-2571.
10. D. C. Crans, J. J. Smee, E. Gaidamauskas, L. Yang, Chem. Rev. 2004, 104, 849-902.
11. E. De Boer, K. Boon, R. Wever, Biochemistry 1988, 27, 1629-1635.
12. G. J. Colpas, B. J. Hamstra, J. W. Kampf, V. L. Pecoraro, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3469-3478.
13. a) A. Messerschmidt, R. Wever, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1996, 93, 392-396;
14. b) A. Messerschmidt, L. Prade, R. Wever, Biol Chem. 1997, 378, 309-315.
15. G. Zampella, J. Y. Kravitz, C. E. Webster, P. Fantucci, M. B. Hall, H. A. Carlson, V. L. Pecoraro, L. De Gioia, Inorg. Chem. 2004, 43, 4127-4136.
16. M. Bangesh, W. Plass, J. Mol. Struct. THEOCHEM 2005, 725, 163-175.
17. J. Y. Kravitz, V. L. Pecoraro, H. A. Carlson, J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 1265-1274.
18. S. Raugei, P. Carloni, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3747-3758.
19. A. Butler, H. Eckert, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2802-2809.
20. D. Rehder, M. Casny, R. Grosse, Magn. Reson. Chem. 2004, 42, 745-749.
21. N. Pooransingh-Margolis, R. Renirie, Z. Hasan, R. Wever, A. J. Vega, T. Polenova, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5190-5208.
22. M. Bühl, R. Schurhammer, P. Imhof, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3310-3320.
23. For selected examples see: a) Q. Cui, M. Karplus, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3721-3743;
24. b) D. Sebastiani, U. Röthlisberger, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2807-2815;
25. c) S. Moon, P. A. Christiansen, G. A. DiLabio, J. Chem. Phys. 2004, 120, 9080-9086;
26. d) B. Wang, K.M. Merz, J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 209-215;
27. e) A. Bagno, F. D'Amico, G. Saielli, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23004-23006.
28. http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do.
29. H. Li, A. D. Robertson, J. H. Jensen, Proteins Struct. Funct. Bioinf. 2005, 61, 704-721.
30. Accelrys Inc., InsightII v. 2000. San Diego, Accelrys Inc., 2004.
31. M. Klähn, S. Braun-Sand, E. Rosta, A. Warshel, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15645-15650.
32. P. Sherwood, A. H. de Vries, M. F. Guest, G. Schreckenbach, C. R. A. Callow, S. A. French, A. A. Sokol, S. T. Bromley, W. Thiel, A. J. Turner, S. Billeter, F. Terstegen, S. Thiel, J. Kendrick, S. C. Rogers, J. Casci, M. Watson, F. King, E. Karlsen, M. Sjøvoll, A. Fahmi, A. Schäfer, C. Lennartz, J. Mol. Struct. THEOCHEM 2003, 632, 1-28.
33. R. Ahlrichs, M. Bär, M. Häser, H. Horn and C. Kölmel, Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169.
34. a) A. D. Becke, Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100;
35. b) J. P. Perdew, Phys. Rev. B 1986, 33, 8822-8824;
36. c) J. P. Perdew, Phys. Rev. B 1986, 34, 7406.
37. a) A. J. H. Wachters, J. Chem. Phys. 1970, 52, 1033-1036;
38. b) P. J. Hay, J. Chem. Phys. 1977, 66, 4377-4384.
39. a) W. J. Hehre, R. Ditchfield, J. A. Pople, J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261;
40. b) P. C. Hariharan, J. A. Pople, Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213-222.
41. K. Eichkorn, F. Weigend, O. Treutler, R. Ahlrichs, Theor. Chem. Acc. 1997, 97, 119-124.
42. W. Smith, T. Forester, J. Mol. Graphics 1996, 14, 136.
43. a) 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. Stote, J. Straub, M. Watanabe, J. Wiórkiewicz-Kuczera, D. Yin, M. Karplus, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616;
44. b) A. D. MacKerell, Jr., M. Feig, C. L. Brooks III, J. Comput. Chem. 2004, 25, 1400-1415.
45. Corresponding to model B in: D. Bakowies, W. Thiel, J. Phys. Chem. 1996, 100, 10580-10594.
46. Gaussian 03, Revision D.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. Kiene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, 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.
47. a) A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652;
48. b) C. Lee, W. Yang, R. G. Parr, Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789.
49. T. Clark, J. Chandrasekhar, G. Spitznagel, P. Schleyer, J. Comput. Chem. 1983, 4, 294-301.
50. a) U. Haeberlen in Advances in Magnetic Resonance, Suppl. 1 (Ed.: J. S. Waugh), Academic Press, New York, 1976;
51. b) M. Mehring, Principles of High Resolution NMR in Solids, 2nd. ed., Springer, Berlin, 1983;
52. c) H. W. Spiess in NMR Basic Principles and Progress, Vol. 15 (Eds.: P. Diehl, E. Fluck, R. Kosfeld), Springer, Berlin, 1978.
53. E. Sicilia, G. De Luca, S. Chiodo, N. Russo, P. Calaminici, A. M. Köster, K. Jug, Mol. Phys. 2001, 99, 1039-1051.
54. M. R. Hansen, G. K. H. Madsen, H. J. Jakobsen, J. Skibsted, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 5975-5983.
55. a) G. Schreckenbach, T. Ziegler, Int. J. Quantum Chem. 1997, 61, 899-918;
56. b) R. Bouten, E. J. Baerends, E. van Lenthe, L. Visscher, G. Schreckenbach, T. Ziegler, J. Phys. Chem. A 2000, 104, 5600-5611.
57. M. Bühl, M. Parrinello, Chem. Eur. J. 2001, 7, 4487-4494.
58. M. Bühl, F. T. Mauschick, F. Terstegen, B. Wrackmeyer, Angew. Chem. 2002, 114, 2417-2420;
59. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2312-2315.
60. M. Bühl, S. Grigoleit, H. Kabrede, F. T. Mauschick, Chem. Eur. J. 2006, 12, 477-488.
61. M. Sterzel, J. Autschbach, Inorg. Chem. 2006, 45, 3316-3324.