The strength of EPR and ENDOR techniques in revealing structure-function relationships in metalloproteins

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 9, Issue 33, 2007, Pages 4620-4638

  Van Doorslaer, Sabine ^a   Vinck, Evi ^a  

^a UNIVERSITY OF ANTWERP   (Belgium)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

METALLOPROTEIN;

ARTICLE; CHEMISTRY; ELECTRON SPIN RESONANCE; METHODOLOGY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; STRUCTURE ACTIVITY RELATION;

ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; METALLOPROTEINS; STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP;

EID: 34547992643     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b701568b     Document Type: Article

References (152)

1. E. Zavoisky J. Phys. USSR 1945 9 211
2. G. Feher Phys. Rev. 1956 103 834
3. L. H. Sutcliffe Phys. Med. Biol. 1998 43 1987
4. W. L. Hubbell A. Gross R. Langen M. A. Lietzow Curr. Opin. Struct. Biol. 1998 8 649
5. W. B. Mims Phys. Rev. 1964 133 A835
6. W. B. Mims Proc. R. Soc. London, Ser. A 1965 283 452
7. G. M. Zhidomirov K. M. Salhikov Y. D. Tsvetkov V. F. Yudanov A. M. Raimtsimring J. Struct. Chem. 1968 9 704
8. Ya. S. Lebedev, in Modern Pulsed and Continuous-Wave Electron Spin Resonance, ed., L. Kevan, and, M. K. Bowman,, Wiley, New York, 1990, p. 365
9. A. Schweiger and G. Jescke, Principles of Pulse Electron Paramagnetic Resonance, University Press Oxford, Oxford, 2001
10. J. H. Freed Annu. Rev. Phys. Chem. 2000 51 655
11. B. M. Hoffman Acc. Chem. Res. 2003 36 522
12. D. Goldfarb D. Arieli Annu. Rev. Phys. Chem. 2004 33 441
13. G. Jeschke Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2003 7 181
14. T. Prisner M. Rohrer F. MacMillan Annu. Rev. Phys. Chem. 2001 52 279
15. M. Ubbink J. A. R. Worrall G. W. Canters E. J. J. Groenen M. Huber Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2002 31 393
16. M. Bennati T. Prisner Rep. Prog. Phys. 2005 68 411
17. W. Lubitz Pure Appl. Chem. 2003 75 1021
18. K. Möbius A. Savitsky A. Schnegg M. Plato M. Fuchs Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 19
19. D. Goldfarb Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 2325
20. A. Abragam and B. Bleaney, Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions, Clarendon, Oxford, 1970
21. J. A. Weil, J. R. Bolton and J. E. Wertz, Electron Paramagnetic Resonance, Wiley, New York, 1994
22. J. R. Pilbrow, Transition Ion Electron Paramagnetic Resonance, Clarendon, Oxford, 1990
23. N. M. Atherton, Principles of Electron Spin Resonance, Ellis Horwood, New York, 1993
24. G. C. Hurst T. A. Henderson R. W. Kreilick J. Am. Chem. Soc. 1985 107 7294
25. E. R. Davies Phys. Lett. 1974 A47 1
26. G. Jeschke A. Schweiger Chem. Phys. Lett. 1995 246 431
27. H. Kurreck, B. Kirste and W. Lubitz, Electron Nuclear Double Resonance Spectroscopy of Radicals in Solution, VCH Publishers, New York, 1988
28. H. Thomann M. Bernardo Methods Enzymol. 1993 227 118
29. C. Gemperle A. Schweiger Chem. Rev. 1991 91 1481
30. S. A. Dikanov and Yu. D. Tsvetkov, Electron Spin Echo Envelope Modulation (ESEEM) Spectroscopy, CRC Press, Boca Raton, FL, 1992
31. P. Höfer A. Grupp H. Nebenführ M. Mehring Chem. Phys. Lett. 1986 132 279
32. A. Dikanov Yu. D. Tsvetkov M. K. Bowman A. V. Astashkin Chem. Phys. Lett. 1982 90 149
33. J. J. Shane, Electron Spin Echo Envelope Modulation Spectroscopy of Disordered Solids, PhD thesis Nijmegen., 1993
34. H. L. Flanagan D. J. Singel J. Chem. Phys. 1987 87 5606
35. A. Pöppl R. Böttcher Chem. Phys. 1997 221 53
36. G. Jeschke R. Rakhmatullin A. Schweiger J. Magn. Reson. 1998 131 261
37. L. Liesum A. Schweiger J. Chem. Phys. 2001 114 9478
38. S. Stoll C. Calle G. Mitrikas A. Schweiger J. Magn. Reson. 2005 177 93
39. P. Schosseler Th. Wacker A. Schweiger Chem. Phys. Lett. 1994 224 319
40. G. Jeschke H. W. Spiess Chem. Phys. Lett. 1998 293 9
41. Z. L. Madi S. Van Doorslaer A. Schweiger J. Magn. Reson. 2002 154 181
42. R. Szosenfogel D. Goldfarb Mol. Phys. 1998 95 1295
43. A. Adamski T. Spalek Z. Sojka Res. Chem. Intermed. 2003 29 793
44. M. J. Mombourquette J. A. Weil J. Magn. Reson. 1992 99 37
45. G. R. Hanson K. E. Gates C. J. Noble M. Griffin A. Mitchell S. Benson J. Inorg. Biochem. 2004 98 903
46. C. J. Jacobsen E. Pedersen J. Villadsen H. Weihe Inorg. Chem. 1993 32 1216
47. C. P. Keijzers E. J. Reijerse P. stam M. F. Dumont M. C. M. Gribnau J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1987 83 3493
48. S. Stoll A. Schweiger J. Magn. Reson. 2006 178 42
49. Calculation of NMR and EPR parameters, ed., M. Kaupp,,, M. Bühl, and, V. G. Malkin,, Wiley-VCH, Weinheim, 2004
50. F. Neese and E. I. Solomon, in Magnetism: molecules to materials IV, ed., J. S. Miller, and, M. Drillon,, Wiley-VCH, Weinheim, 2003, p. 345
51. J. Harmer S. Van Doorslaer I. Gromov M. Broring G. Jeschke A. Schweiger J. Phys. Chem. B 2002 106 2801
52. S. Kababya J. Nelson C. Calle F. Neese D. Goldfarb J. Am. Chem. Soc. 2006 128 2017
53. A. Fragoso M. C. Baratto A. Diaz Y. Rodriguez R. Pogni R. Basosi R. Cao Dalton Trans. 2004 1456
54. V. Noethig-Laslo N. Paulic R. Basosi R. Pogni Polyhedron 2002 21 1643
55. M. Brunori Trends Biochem. Sci. 2001 26 209
56. S. N. Vinogradov D. Hoogewijs X. Bailly R. Arredondo-Peter J. Gough S. Dewilde L. Moens J. R. Vanfleteren BMC Evolutionary Biology 2006 6 31
57. A. Pesce M. Bolognesi A. Bocedi P. Ascenzi S. Dewilde L. Moens T. Hankeln T. Burmester EMBO Rep. 2002 3 1146
58. E. Vinck S. Van Doorslaer S. Dewilde L. Moens J. Am. Chem. Soc. 2004 126 4516
59. W. E. Blumberg and J. Peisach, in Bioinorganic Chemistry, ed., R. F. Gould,, American Chemical Society Publishers, Washington, DC, 1971, p. 271
60. W. E. Blumberg and J. Peisach, in Probes of Structure and Function of Macromolecules and Membranes, II. Probes of Enzymes and Hemoproteins, ed., B. Chance,,, T. Yonetani, and, A. S. Mildvan,, Academic Press, New York, 1971, p. 215
61. S. V. Nistor E. Goovaerts S. Van Doorslaer S. Dewilde L. Moens Chem. Phys. Lett. 2002 361 355
62. A. Pesce S. Dewilde M. Nardini L. Moens P. Ascenzi T. Hankeln T. Burmester M. Bolognesi Structure 2003 11 1087
63. B. Vallone K. Nienhaus M. Brunori G. U. Nienhous Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2004 56 85
64. C. P. Scholes K. M. Falkowski S. Chen J. Bank J. Am. Chem. Soc. 1986 108 1660
65. M. Fahnenschmidt R. Bittl H. K. Rau W. Haehnel W. Lubitz Chem. Phys. Lett. 2000 323 329
66. R. S. Magliozzo J. Peisach Biochemistry 1992 31 189
67. R. S. Magliozzo J. Peisach Biochemistry 1993 32 8446
68. Y. C. Fann N. C. Gerber P. A. Osmulski L. P. Hager S. G. Sligar B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 2994 116 5989
69. H. I. Lee A. F. Dexter Y. C. Fann F. J. Lakner L. P. Hager B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 1997 119 4059
70. A. M. Raitsimring F. A. Walker J. Am. Chem. Soc. 1998 120 991
71. A. M. Raitsimring P. Borbat T. Kh. Shokhireva F. A. Walker J. Phys. Chem. 1996 100 5235
72. A. V. Astashkin A. M. Raitsimring F. A. Walker Chem. Phys. Lett. 1999 306 9
73. I. García-Rubio J. I. Martínez R. Picorel I. Yruela P. J. Alonso J. Am. Chem. Soc. 2003 125 15846
74. E. Vinck S. Van Doorslaer Phys. Chem. Chem. Phys. 2004 6 5324
75. E. Vinck S. Van Doorslaer S. Dewilde G. Mitrikas A. Schweiger L. Moens JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2006 11 467
76. A. I. Ioanitescu S. Dewilde L. Kiger M. C. Marden L. Moens S. Van Doorslaer Biophys. J. 2005 89 2628
77. D. Hamdane L. Kiger S. Dewilde B. Green A. Pesce J. Uzan T. Burmester T. Hankeln M. Bolognesi L. Moens M. C. Marden J. Biol. Chem. 2004 278 51713
78. F. Trandafir P. ter Heerdt M. Fittipaldi E. Vinck S. Dewilde L. Moens S. Van Doorslaer Appl. Magn. Reson. 2006 31 553
79. P. J. M. van Kan E. van der Horst E. J. Reijerse P. J. M. van Bentum W. R. Hagen J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1998 94 2975
80. C. P. Scholes A. Lapidot R. Mascarenhas T. Inubushi R. A. Isaacson G. Feher J. Am. Chem. Soc. 1982 104 2724
81. Y.-C. Fann J.-L. Ong J. M. Nocek B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 1995 117 6109
82. H.-I. Lee Bull. Korean Chem. Soc. 2002 23 1769
83. R. Bachmann, A. Schweiger, H. Aissaoui and W. D. Woggon, in Magnetic Resonance and Related Phenomena, Proceedings of the Joint 29th AMPERE - 13th ISMAR International Conference, Berlin, TU Berlin, 1998, volume II
84. H. Aissaoui R. Bachmann A. Schweiger W. D. Woggon Angew. Chem., Int. Ed. 1998 37 2998
85. P. Bertrand B. Guigliarelli J.-P. Gayda P. Beardwood J. F. Gibson Biochim. Biophys. Acta 1985 831 261
86. R. I. Samoilova D. Kolling T. Uzawa T. Iwasaki A. R. Crofts S. A. Dikanov J. Biol. Chem. 2002 277 4605
87. S. A. Dikanov A. A. Shubin A. Kounosu T. Iwasaki R. I. Samoilova JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2004 9 753
88. Y. Deligiannakis M. Louloudi N. Hadjiliadis Coord. Chem. Rev. 2000 204 1
89. R. Cammack E. Gay J. K. Shergill Coord. Chem. Rev. 1999 190-192 1003
90. R. K. Thauer Microbiology 1998 144 2377
91. F. Mahlert W. Grabarse J. Kahnt R. K. Thauer E. C. Duin JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2002 7 101
92. F. Mahlert C. Bauer B. Jaun R. K. Thauer E. C. Duin JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2002 7 500
93. J. Telser Y.-C. Fann M. W. Renner J. Fajer S. Wang H. Zhang R. A. Scott B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 1997 119 733
94. J. Telser Y. C. Horng D. F. Becker B. M. Hoffman S. W. Ragsdale J. Am. Chem. Soc. 2000 122 182
95. C. Finazzo J. Harmer B. Jaun E. C. Duin F. Mahlert R. K. Thauer S. Van Doorslaer A. Schweiger JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2003 8 586
96. C. Finazzo J. Harmer C. Bauer B. Jaun E. C. Duin F. Mahlert M. Groenich R. T. Thauer S. Van Doorslaer A. Schweiger J. Am. Chem. Soc. 2003 125 4988
97. J. Telser R. Davydov Y.-C. Horng S. W. Ragsdale B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 2001 123 5853
98. T. Wondimagegen A. Ghosh J. Am. Chem. Soc. 2001 123 1543
99. J. Harmer C. Finazzo R. Piskorski C. Bauer B. Jaun E. C. Duin M. Goenrich R. K. Thauer S. Van Doorslaer A. Schweiger J. Am. Chem. Soc. 2005 127 17744
100. M. Goubeaud G. Schreiner R. K. Thauer Eur. J. Biochem. 1997 243 110
101. Q. Tang P. E. Carrington Y. C. Horng M. Maroney S. W. Ragsdale D. F. Bocian J. Am. Chem. Soc. 2002 124 13242
102. E. C. Duin N. J. Cosper F. Mahlert R. K. Thauer R. A. Scott JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2003 8 141
103. B. Jaun Helv. Chim. Acta 1990 73 2209
104. E. C. Duin L. Signor R. Piskorski F. Mahlert M. D. Clay M. Groenich R. K. Thauer B. Jaun M. K. Johnson JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2004 9 563
105. W. Grabarse F. Mahlert E. C. Duin M. Goubeaud S. Shima R. K. Thauer V. Lamzin U. Ermler J. Mol. Biol. 2001 309 315
106. Hydrogen as a Fuel Learning from Nature, ed., R. Cammack,,, M. Frey, and, R. Robson,, Taylor and Francis, London, 2001
107. F. A. Armstrong Curr. Opin. Chem. Biol. 2004 8 133
108. W. Lubitz M. Brecht S. Foerster M. van Gastel M. Stein ACS Symp. Ser. 2003 858 128
109. V. M. Fernandez E. C. Hatchikian D. S. Patil R. Cammack Biochim. Biophys. Acta 1986 883 145
110. M. Carepo D. L. Tierney C. D. Brondino T. C. Yang A. Pamplona J. Telser I. Moura J. J. G. Moura B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 2002 124 281
111. M. van Gastel C. Fichtner F. Neese W. Lubitz Biochem. Soc. Trans. 2005 33 7
112. M. van Gastel S. Matthias M. Brecht O. Schroder F. Lendzian R. Bittl H. Ogata Y. Higuchi W. Lubitz JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2006 11 41
113. M. Brecht M. van Gastel T. Buhrke B. Friedrich W. Lubitz J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13075
114. S. Foerster M. van Gastel M. Brecht W. Lubitz JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2005 10 51
115. M. Stein W. Lubitz J. Inorg. Biochem. 2994 98 862
116. M. Stein W. Lubitz Curr. Opin. Chem. Biol. 2002 6 243
117. B. Hoffman D. H. Petering Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1970 67 637
118. L. C. Dickinson J. C. W. Chien Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1980 77 1235
119. S. Van Doorslaer A. Schweiger J. Phys. Chem. B 2000 104 2919
120. B. Bennet Curr. Topics Biophys. 2002 26 49
121. R. Banjeree S. Ragsdale Annu. Rev. Biochem. 2003 72 209
122. S. Van Doorslaer G. Jeschke B. Epel D. Goldfarb R.-A. Eichel B. Kräutler A. Schweiger J. Am. Chem. Soc. 2003 125 5915
123. M. D. Wirt M. Kumar S. W. Ragsdale M. R. Chance J. Am. Chem. Soc. 1993 115 2146
124. 12-Proteins, ed., B. Kräutler,,, D. Arigoni, and, B. T. Golding,, Wiley-VCH, Weinheim, 1998
125. J. Harmer S. Van Doorslaer I. Gromov A. Schweiger Chem. Phys. Lett. 2002 358 8
126. M. Yamanishi S. Yamada H. Muguruma Y. Murakami T. Tobimatsu A. Ishida J. Yamauchi T. Toraya Biochemistry 1998 37 4799
127. C. C. Lawrence G. J. Gerfen V. Samano R. Nitsche M. J. Robins J. Retey J. Stubbe J. Biol. Chem. 1999 274 7039
128. O. Zelder B. Beatrix F. Kroll W. Buckel FEBS Lett. 1995 369 252
129. P. J. H. Daas W. R. Hagen J. T. Keltjens C. van der Drift G. D. Vogels J. Biol. Chem. 1996 271 22346
130. K. Warncke Biochemistry 2005 44 3184
131. K. Warncke A. S. Utada J. Am. Chem. Soc. 2001 123 8564
132. K. Warncke J. C. Schmidt S.-C. Ke J. Am. Chem. Soc. 1999 121 10522
133. S.-C. Ke K. Warncke J. Am. Chem. Soc. 1999 121 9922
134. S. Van Doorslaer G. Cereghetti R. Glockshuber A. Schweiger J. Phys. Chem. B 2001 105 1631
135. G. Cereghetti A. Schweiger R. Glockshuber S. Van Doorslaer Biophys. J. 2001 81 516
136. G. Cereghetti A. Schweiger R. Glockshuber S. Van Doorslaer Biophys. J. 2003 84 1985
137. G. M. Cereghetti A. Negro E. Vinck M. L. Massimino M. C. Sorgato S. Van Doorslaer J. Biol. Chem. 2004 279 36497
138. J. W. A. Coremans O. G. Poluektov E. J. J. Groenen G. W. Canters H. Nar A. Messerschmidt J. Am. Chem. Soc. 1994 116 3097
139. J. W. A. Coremans O. G. Poluektov E. J. J. Groenen G. C. M. Warmerdam G. W. Canters H. Nar A. Messerschmidt J. Phys. Chem. 1996 100 19706
140. M. van Gastel G. W. Canters H. Krupka A. Messerschmidt E. C. de Waal G. C. M. Warmerdam E. J. J. Groenen J. Am. Chem. Soc. 2000 122 2322
141. J. W. A. Coremans M. van Gastel O. G. Poluektov E. J. J. Groenen T. den Blaauwen G. van Pouderoyen G. W. Canters H. Nar C. Hammann A. Messerschmidt Chem. Phys. Lett. 1995 235 202
142. J. W. A. Coremans O. G. Poluektov E. J. J. Groenen G. W. Canters H. Nar A. Messerschmidt J. Am. Chem. Soc. 1996 118 12141
143. V. Kofman O. Farver I. Pecht D. Goldfarb J. Am. Chem. Soc. 1996 118 1201
144. M. van Gastel J. W. A. Coremans L. J. C. Jeuken G. W. Canters E. J. J. Groenen J. Phys. Chem. A 1998 102 4462
145. M. van Gastel J. W. A. Coremans J. Mol L. J. C. Jeuken G. W. Canters E. J. J. Groenen JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 1999 4 257
146. J. W. A. Coremans O. G. Poluektov E. J. J. Groenen G. W. Canters H. Nar A. Messerschmidt J. Am. Chem. Soc. 1997 119 4726
147. M. Fittipalid G. C. M. Warmerdam E. C. de Waal G. W. Canters D. Cavazzini G. L. Rossi M. Huber E. J. J. Groenen ChemPhysChem 2006 7 1286
148. M. van Gastel J. W. A. Coremans H. Sommerdijk M. C. van Hemert E. J. J. Groenen J. Am. Chem. Soc. 2002 124 2035
149. A. R. Jaszewski J. Jezierska Chem. Phys. Lett. 2001 343 571
150. S. Moons S. Patchkovskii D. R. Salahub J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2003 632 287
151. J. M. Peloquin R. D. Britt Biochim. Biophys. Acta 2001 1503 96
152. R. D. Britt K. A. Campbell J. M. Peloquin M. L. Gilchrist C. P. Aznar M. M. Dicus J. Robblee J. Messinger Biochim. Biophys. Acta 2004 1655 158