The nitric oxide-releasing heme proteins from the saliva of the blood-sucking insect Rhodnius prolixus

Advances in Inorganic Chemistry

Volumn 51, Issue , 2000, Pages 295-358

  Ann Walker, F ^a   Montfort, William R ^a  

^a UNIVERSITY OF ARIZONA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 35448933305     PISSN: 08988838     EISSN: None     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1016/s0898-8838(00)51006-x     Document Type: Review

References (167)

1. Walker, F. A.; Ribeiro, J.M. C.; Montfort,W. R. In "Metal Ions in Biological Systems"; Vol. 36 "Interrelations between Free Radicals and Metal Ions in Life Processes"; Sigel, H.; Sigel A., Eds.; Marcel Dekker: New York, 1999; pp. 619-661.
2. Enemark, J. H.; Feltham, R. D. Coord. Chem. Rev. 1974, 13, 339.
3. Bredt, D. S.; Snyder, S. H. Annu. Rev. Biochem. 1994, 63, 175.
4. Schmidt, H. H.; Walter, U. Cell 1994, 78, 919.
5. Nobelförsamlingen, Karolinska Institutet press release, October 12, 1998.
6. Cornwall, J. W.; Patton, W. S. Indian J. Med. Res. 1914, 2, 569.
7. Law, J.; Ribiero, J. M. C.; Wells, M. Annu. Rev. Biochem. 1992, 61, 87.
8. Noeske-Jungblutt, C.; Kratzchmar, J.; Haendler, B.; Alagon, A.; Possani, L.; Verhallen, P.; Schleuning, W.-D. J. Biol. Chem. 1994, 269, 5050.
9. Grevelink, S. A.; Youssef, D. E.; Loscalzo, J.; Lerner, E. A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1993, 90, 9155.
10. Higgs, G. A.; Vane, J. R.; Hart, R. J.; Porter, C.; Wilson, R. G. Bull. Ent. Res. 1976, 66, 665.
11. Kemp, D. H.; Hales, J. R.; Schleger, A. V.; Fawcett, A. A. Experientia 1983, 39, 725
12. Shemesh, M.; Hadani, A.; Shklar, A.; Shore, L. S.; Meleguir, F. Bull. Ent. Res. 1979, 69, 381.
13. Ribiero, J. M. C.; Evans, P. M.; MacSwain, J. L.; Sauer, J. Exp. Parasitol. 1992, 74, 112.
14. Dickinson, R. G.; O'Hagan, J. E.; Shotz, M.; Binnington, K. C.; Hegarty, M. P. Aust. J. Exp. Biol. Med. Sci. 1976, 54, 475.
15. Moro, O.; Lerner, E. A. J. Biol. Chem. 1997, 272, 966.
16. Ribeiro, J. M. C.; Vachereau, A.; Modi, G. B.; Tesh, R. B. Science 1989, 243, 212
17. Lerner, E. A.; Ribeiro, J. M. C.; Nelson, R. J.; Lerner, M. R. J. Biol. Chem. 1991, 266, 11234.
18. Lerner, E. A.; Shoemaker, C. B. J. Biol. Chem. 1992, 267, 1062.
19. Cupp, M. S.; Ribiero, J. M. C.; Cupp, E. W. Am. J. Trop. Med. Hyg. 1994, 50, 241.
20. Champagne, D.; Ribiero, J. M. C. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994, 91, 138.
21. Ribeiro, J. M. C.; Nussenzveig, R. H. J. Exp. Biol. 1993, 179, 273.
22. Ribeiro, J. M. C.; Garcia, E. S. J. Exp. Biol. 1981, 94, 219.
23. Ribeiro, J. M. C.; Gonzales, R.; Marinotti, O. Br. J. Pharmacol. 1990, 101, 932.
24. Ribeiro, J. M. C.; Hazzard, J. M. H.; Nussenzveig, R. H.; Champagne, D. E.; Walker, F. A. Science 1993, 260, 539.
25. Ribeiro, J. M. C. J. Insect Physiol. 1982, 28, 69.
26. Ribeiro, J. M. C.; Walker, F. A. J. Exp. Med. 1994, 180, 2251.
27. Lavoipierre, M. M. J.; Kickerson, G.; Gordon, R. M. Ann. Trop. Med. Parasit. 1959, 53, 235.
28. Francischetti, I. M. B.; Ribiero, J. M. C.; Champagne, D.; Andersen, J. F. J. Biol. Chem. 2000, 275, 12639.
29. Hellman, K.; Hawkins, R. I. Nature 1965, 207, 265.
30. Ribeiro, J. M. C.; Schneider, M; Guimaraes, J. A. Biochem. J. 1995, 308, 243.
31. Weichsel, A.; Andersen, J. F.; Champagne,D. E.;Walker, F. A.; Montfort,W. R. Nature Struct. Biol. 1998, 5, 304.
32. Montfort, W. R.; Weichsel, A.; Andersen, J. F. "Nitrophorins and Related Antihemostatic Lipocalins from Rhodnius prolixus and Other Blood-Sucking Arthropods." Biochim. Biophys. Acta. 2000, in press.
33. Valenzuela, J. G.; Walker, F. A.; Ribeiro, J. M. C. J. Exp. Med. 1995, 198, 1519.
34. Valenzuela, J. G.; Ribeiro, J. M. C. J. Exp. Biol. 1998, 201, 2659.
35. Ribeiro, J. M. C.; Nussenzveig, R. H. J. Exp. Biol. 1993, 179, 273.
36. Ribeiro, J. M. C.; Nussenzveig, R. H. FEBS Lett. 1993, 330, 165.
37. Nussenzveig, R. H.; Bentley, D. L.; Ribeiro, J. M. C. J. Exp. Biol. 1995, 198, 1093.
38. Yuda, M.; Hirai, M.; Miura, K.; Matsumura, H.; Ando, K.; Chinzei, Y. Eur. J. Biochem. 1996, 242, 807.
39. Traylor, T. G.; Sharma, V. S. Biochemistry 1992, 31, 2847.
40. Kirchhoff, L. V. N. Engl. J. Med. 1993, 329, 639.
41. Ferreira, L. F.; Britto, C.; Cardoso, M. A.; Fernandes, O.; Reinhard, K.; Araujo, A. Acta Tropica 2000, 75, 79.
42. Reinhard, K. Personal communication. See Web site http://www.unl.edu/ Reinhard/
43. Wayland, B. B.; Olson, L. W. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 6037.
44. Champagne, D. E.; Nussenzveig, R. H.; Ribeiro, J. M. C. J. Biol. Chem. 1995, 270, 8691.
45. Champagne, D. E.; Ribeiro, J. M. C. Unpublished work.
46. Andersen, J. F.; Champagne, D. E.; Weichsel, A.; Ribeiro, J. M. C.; Balfour, C. A.; Dress, V.; Montfort, W. R. Biochemistry 1997, 36, 4423.
47. Weichsel, A.; Andersen, J. F.; Roberts, S. A.; Montfort, W. R. Nature Struct. Biol. 2000, 7, 551.
48. Andersen, J. F.; Weichsel, A.; Balfour, C. A.; Champagne, D. E.; Montfort, W. R. Structure 1998, 6, 1315.
49. Ding, X. D.; Weichsel, A.; Andersen, J. F.; Shokhireva, T. K.; Balfour, C.; Pierik, A. J.; Averill, B. A.; Montfort, W. R.; Walker, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 128
50. Andersen, J. F.; Ding, X. D.; Balfour, C.; Shokhireva, T. Kh.; Champagne, D. E.; Walker, F. A.; Montfort, W. R. Biochemistry 2000, 39, in press
51. Romberg, R. W.; Kassner, R. J. Biochemistry 1979, 18, 5387.
52. Addison, A. W.; Stephanos, J. J. Biochemistry 1986, 25, 4104.
53. Zhao, Y.; Hoganson, C.; Babcock, G. T.; Marletta, M. A. Biochemistry 1998, 37, 12458.
54. Tomita, T.; Ogura, T.; Tsuyama, S.; Imai, Y.; Kitagawa, T. Biochemistry 1997, 36, 10155.
55. Ding, X. D.; Shokhireva, T. Kh.; Weichsel, A.; Montfort, W. R.; Walker, F. A. To be submitted.
56. Maxwell, J. C.; Caughey, W. S. Biochemistry 1976, 15, 388.
57. Sampath, V.; Zhao, X.-J.; Caughey,W. S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994, 198, 281.
58. Zhao, X. J.; Sampath, V.; Caughey,W. S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994, 204, 537.
59. Wang, Y.; Averill, B. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3972.
60. Obayashi, E.; Tsukamoto, K.; Adachi, S.; Takahasni, S.; Nomura, M.; Iizuka, T.; Shoun, H.; Shiro, Y. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7807.
61. Miller, L. M.; Pedraza, A. J.; Chance, M. R. Biochemistry 1997, 36, 12199.
62. Scheidt, W. R.; Lee, Y. J.; Hatano, K. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3191.
63. Ellison, M. K.; Scheidt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7404 and references therein.
64. Ellison, M. K.; Scheidt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 5210.
65. Scheidt, W. R.; Ellison, M. K. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 350.
66. Wayland, B. B.; Olson, L. W. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 6037.
67. Yoshimura, T. J. Inorg. Biochem. 1983, 18, 263.
68. Nasri, H.; Ellison, M. K.; Chen, S., Huynh, B. H., Scheidt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6274.
69. Kon, H. J. Biol. Chem. 1968, 243, 4350.
70. Rein, H.; Ristau, O.; Scheler, W. FEBS Lett. 1972, 24, 24.
71. Brunori, M.; Falcioni, G.; Rotillo, G. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1974, 71, 2470.
72. Szabo, A.; Perutz, M. F. Biochemistry 1976, 14, 4427.
73. Nagai, K.; Hori, H.; Morimoto, H.; Hayashi, A.; Taketa, F. Biochemistry 1979, 18, 1304.
74. Magliozzo, R. S.; McCracken, J.; Peisach, J. Biochemistry 1987, 26, 7923.
75. Stevens, T. H.; Chan, S. I. J. Biol. Chem. 1981, 256, 1069.
76. LoBrutto, R.; Wei, Y.-H.; Mascarenhas, R.; Scholes, C. P.; King, T. E. J. Biol. Chem. 1983, 258, 7437.
77. Lang, G.; Marshall, W. Proc. Phys. Soc. 1966, 87, 3.
78. Oosterhuis, W. T.; Lang, G. J. Chem. Phys. 1969, 50, 4381.
79. Christner, J. A.; Münck, E.; Nanick, P. A.; Siegel, L. M. J. Biol. Chem. 1983, 258, 11147.
80. Liu, M.-C.; Huynh, B.-H.; Payne,W. J.; Peck, Jr., H. D.; Dervartanian, D. V.; LeGall, J. Eur. J. Biochem. 1987, 169, 253.
81. Pfannes,H. D.; Bemski, G.;Wajnberg, E.; Rocha, H.; Bill, E.;Winkler, H.; Trautwein, A. X. Hyperfine Int. 1994, 91, 797.
82. Ellison, M. K.; Schulz, C. E.; Scheidt, W. R. Inorg. Chem. 1999, 38, 100.
83. Settin, M. F.; Fanning, J. C. Inorg. Chem. 1988, 27, 1431.
84. Dawson, J. H.; Andersson, L. A.; Sono, M. J. Biol. Chem. 1983, 258, 13637.
85. Shokhireva, T. Kh.; Walker, F. A. Unpublished results.
86. Schünemann, V.; Benda, R.; Trautwein, A. X.; Walker, F. A. Israel J. Chem. 2000, in press.
87. Rivera, M. Barillas-Mury, C.; Christensen, K. A.; Little, J. W.; Wells, M. A.; Walker, F. A. Biochemistry 1992, 31, 12233, and references therein
88. Guzov, V. I.; Houston, H. L.; Murataliev, M. B.; Walker, F. A.; Feyereisen, R. J. Biol. Chem. 1996, 271, 26637, and references therein.
89. Astashkin, A. V.; Raitsimring, A. M.; Walker, F. A. Chem. Phys. Lett. 1999, 306, 9.
90. Shokhirev, N. V.; Walker, F. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 981.
91. Shokhireva, T. Kh.; Zhao, D.; Jacobsen, N. E.; Andersen, J. F.; Weichsel, A.; Balfour, C.; Montfort, W. R.; Walker, F. A. To be submitted.
92. Walker, F. A.; Simonis,U. In "Biological Magnetic Resonance, Vol. 12:NMRof Paramagnetic Molecules"; Berliner, L. J.; Reuben, J., Eds.; Plenum Press: New York, 1993; pp. 133-274.
93. Walker, F. A. In "The Porphyrin Handbook"; Kadish, K. M.; Smith, K. M.; Guilard, R., Eds.; Academic Press: San Diego; 2000, Chapter 36, Vol. 5; pp. 81-183.
94. La Mar, G. N.; Satterlee, J. D.; De Ropp, J. S. In "The Porphyrin Handbook"; Kadish, K. M.; Smith, K. M.; Guilard, R., Eds.; Academic Press: San Diego; 2000, Chapter 37, Vol. 5; pp. 185-298.
95. Minniear, A. B. M.S. Thesis, University of Arizona, 1998.
96. Krishnamoorthi, R.; La Mar, G.N.; Mizukami, H.; Romero, A. J. Biol. Chem. 1984, 259, 265.
97. Rajarathanam, K.; La Mar, G. N.; Chiu, M. L.; Sligar, S. G.; Singh, J. P.; Smith, K. M. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7886.
98. La Mar, G. N.; Jackson, J. T.; Dugad, L. B.; Cusanovich, M. A.; Bartsch, R. G. J. Biol. Chem. 1990, 265, 16173.
99. deRopp, J. S.; Mandal, P.; Brauer, S. L.; La Mar, G. N. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4732.
100. Hoffman, B. M.; Petering, D. H. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1970, 67, 637.
101. Hoffman, B. M. In "The Porphyrins"; Dolphin, D., Ed.; Academic Press: New York, 1979; Vol. 7, pp. 403-472.
102. Bowen, J. H.; Shokhirev, N. V.; Raitsimring, A. M.; Buttlaire, D. H.; Walker F. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8683.
103. Walker, F. A.; Emrick, D.; Rivera, J. E.; Hanquet, B. J.; Buttlaire, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 6234.
104. La Mar, G. N.; de Ropp, J. S. NMR methodology for paramagnetic proteins, in "Biological Magnetic Resonance, Vol. 12: NMR of Paramagnetic Molecules"; Berliner, L. J. and Reuben, J., Eds.; Plenum Press: New York, 1993; pp. 1-78.
105. La Mar, G. N.; Smith, K. M.; Gersonde, K.; Sick, H.; Overkamp, M. J. Biol. Chem. 1980, 255, 60.
106. La Mar, G. N.; de Ropp, J. S.; Smith, K. M.; Langry, K. C. J. Biol. Chem. 1981, 256, 237.
107. La Mar, G. N.; Davis, N. L.; Parish, D. W.; Smith, K. M. J. Mol. Biol. 1983, 168, 887.
108. Reference 94, p. 218.
109. Shokhirev, N. V.; Walker, F. A. J. Biol. Inorg. Chem. 1998, 3, 581.
110. Andersen, J. F.; Montfort, W. R. J. Biol. Chem. 2000, 275, in press.
111. Flower, D. R. Biochem. J. 1996, 318, 1.
112. Holden, H. M.; Rypniewski, W. R.; Law, J. H.; Rayment, I. EMBO J. 1987, 6, 1565
113. Huber, R.; Schneider, M.; Mayr, I.; Muller, R.; Deutzmann, R.; Suter, F.; Zuber, H.; Falk, H.; Kayser, H. J. Mol. Biol. 1987, 198, 499.
114. Honig, B.; Nicholls, A. Science 1995, 268, 1144.
115. Varadarajan, R.; Zewert, T. E.; Gray, H. B.; Boxer, S. G. Science 1989, 243, 69.
116. Hunter, C. A.; Singh, J.; Thornton, J. M. J. Mol. Biol. 1991, 218, 837.
117. Jentzen, W.; Song, X.-Z.; Shelnutt, J. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1684.
118. Jentzen, W.; Ma, J. B.; Shelnutt, J. A. Biophys. J. 1998, 74, 753.
119. Shelnutt, J. A. Personal communication.
120. Newcomer, M. E.; Jones, T. A.; Aqvist, J.; Sundelin, J.; Eriksson, U.; Rask, L.; Peterson, P. A. EMBO J. 1984, 3, 1451.
121. Brownlow, S.; Morais Cabral, J. H.; Cooper, R.; Flower, D. R.; Yewdall, S. J.; Polikarpov, I.; North, A. C.; Sawyer, L. Structure 1997, 5, 481.
122. Newcomer, M. E. Structure 1993, 1, 7.
123. Ortiz de Montellano, P. R. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 543.
124. Ortiz de Montellano, P. R., Ed. "Cytochrome P450: Structure, Mechanism and Biochemistry"; Plenum Press: New York, 1995.
125. Sono, M.; Dawson, J. H. In "Encyclopedia of Inorganic Chemistry"; King, R. B., Ed.; Wiley & Sons, Ltd.: Chichester, 1994; Vol. 4; pp. 1661-1682.
126. Ribeiro, J. M. C. Unpublished results.
127. Andersen, J. F. Unpublished results.
128. Roberts, S. A.; Weichsel, A.; Montfort, W. R. To be submitted
129. Sheldrick, G. W.; Schneider, T. R. Methods Enzymol. 1997, 277, 319.
130. Shaw, A. W.; Vosper, A. J. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1976, 1239.
131. Kerwin, J. F., Jr.; Lancaster, J. R., Jr.; Feldman, P. L. J. Med. Chem. 1995, 38, 4343.
132. Dierks, E. A.; Hu, S.; Vogel, K. M.; Yu, A. E.; Spiro, T. G.; Burstyn, J. N. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7316.
133. Zhao, Y.; Hoganson, C.; Babcock, G. T.; Marletta, M. A. Biochemistry 1998, 37, 12458
134. Tomita, T.; Ogura, T.; Tsuyama, S.; Imai, Y.; Kitagawa, T. Biochemistry 1997, 36, 10155.
135. Brucker, E. A.; Olson, J. S.; Ikeda-Saito, M.; George, N.; Phillips, J. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1998, 30, 352, and references therein.
136. Chan, N.-L.; Rogers, P. H.; Arnone, A. Biochemistry 1998, 37, 16459, and references therein.
137. Decatur, S. M.; Franzen, S.; DePillis, G. D.; Dyer, R. B.; Woodruff, W. H.; Boxer, S. G. Biochemistry 1996, 35, 4939.
138. Weichsel, A.; Andersen, J. F.; Roberts, S. A.; Montfort, W. R., unpublished work
139. Andersen, J. F.; Korsgaard, K.; Shepley, D.; Montfort, W. R. Unpublished results.
140. Andersen, J. F.; Korsgaard, K.; Shepley, D.; Yurek, B.; Montfort, W. R. Unpublished results.
141. Sharma, V. S.; Traylor, T. G.; Gardiner, R. Biochemistry 1987, 26, 3837.
142. Abu-Soud, H. M.; Wu, C.; Ghosh, D. K.; Stuehr, D. J. Biochemistry 1998, 37, 3777.
143. Rohlfs, R. J.; Mathews, A. J.; Carver, T. E.; Olson, J. S.; Springer, B. A.; Egeberg, K. D.; Sligar, S. G. J. Biol. Chem. 1990, 265, 3168.
144. Carver, T. E.; Rohlfs, R. J.; Olson, J. S.; Gibson, Q. H.; Blackmore, R. S.; Springer, B. A.; Sliger, S. G. J. Biol. Chem. 1990, 265, 20007.
145. Kaneko, Y.; Yuda, M.; Iio, T.; Murase, T.; Chinzei, Y. Biochim. Biophys. Acta 1999, 1431, 492.
146. 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. Nature Struct. Biol. 1999, 6, 233.
147. Raman, C. S.; Li, H.; Martasek, P.; Kral, V.; Masters, B. S.; Poulos, T. L. Cell 1998, 95, 939.
148. Crane, B. R.; Arvai, A. S.; Ghosh, D. K.; Wu, C.; Getzoff, E. D.; Stuehr, D. J.; Tainer, J. A. Science 1998, 279, 2121.
149. Hurshman, A. R.; Marletta, M. A. Biochemistry 1995, 34, 5627.
150. Abu-Soud, H. M.; Wang, J.; Rousseau, D. L.; Fukuto, J. M.; Ignarro, L. J.; Stuehr, D. J. J. Biol. Chem. 1995, 270, 22997.
151. Hoshino, M.; Maeda, M.; Konishi, R.; Seki, H.; Ford, P. C. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5702.
152. King, B. C.; Hawkridge, F. M.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10603.
153. Houston, H. L. M.S. Thesis, University of Arizona, 1995.
154. Hawkridge, F. M.; Kuwana, T. Anal. Chem. 1973, 45, 1021.
155. Bowen, E. F.; Hawkridge, F. M. J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1981, 125, 367.
156. Crutchley, R. J.; Ellis, W. R., Jr.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 5002.
157. Hildebrand, D. P.; Tang, H.; Luo, Y.; Hunter, C. L.; Smith, M.; Brayer, G. D.; Mauk, A. G. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 12909.
158. Takano, T. J. Mol. Biol. 1977, 110, 569.
159. Hoshino, M.; Maeda, M.; Konishi, R.; Seki, H.; Ford, P. C. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5702.
160. Taylor, J. F.; Morgan, V. E. J. Biol. Chem. 1942, 144, 15.
161. Brunori, M.; Saggese, U.; Rotilio, G. C.; Antonini, E.; Wyman, J. Biochemistry 1971, 10, 1604.
162. Mauk, A. G.; Moore, G. R. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2, 119.
163. Brunori, M.; Amiconi, G.; Antonini, E.; Wyman, J.; Zito, R.; Fanelli, A. R. Biochim. Biophys. Acta 1968, 154, 315.
164. Walba, H.; Isensee, R. W. J. Org. Chem. 1956, 21, 702.
165. George, P.; Hanania, G. I. H.; Irvine, D. H.; Abu-issa, I. J. Chem. Soc. 1964, 5689
166. Yagil, G. Tetrahedron 1967, 23, 2855.
167. Nesset, M. J. M.; Shokhirev, N. V.; Enemark, P. D.; Jacobson, S. E.; Walker F. A. Inorg. Chem. 1996, 35, 5188, and references therein.