Molecular light switches for calf thymus DNA based on three Ru(II) bipyridyl complexes with variations of heteroatoms

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 44, 2007, Pages 16577-16585

  Han, Mei Jiao ^a   Duan, Zhi Ming ^a,b   Hao, Qiang ^a   Zheng, Shuai Zhi ^a   Wang, Ke Zhi ^a  

^a BEIJING NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HETEROATOMS; MOLECULAR LIGHT SWITCHES;

COMPLEXATION; DNA; LUMINESCENCE; MOLECULAR STRUCTURE;

SWITCHES;

EID: 36348953637     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp075194k     Document Type: Article

References (124)

1. (a) Friedman, A. E.; Chambron, J. C.; Sauvage, J. P.; Turro, N. J.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 4960.
2. (b) Liu, J. G.; Zhang, Q. L.; Shi, X. F.; Ji, L. N. Inorg. Chem. 2001, 40, 5045.
3. (c) Jenkins, Y.; Friedman, A. E.; Turro, N. J.; Barton, J. K. Biochemistry 1992, 31, 10809.
4. (d) Olson, E. J. C.; Hormann, A.; Jonkman, A.; Arkin, M. R.; Stemp, E. D. A.; Barton, J. K.; Barbara, P. F. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11458.
5. (e) Liu, J. G.; Ye, B. H.; Li, H.; Ji, L. N.; Li, R. H.; Zhou, J. Y. J. Inorg. Biochem. 1999, 73, 117.
6. (f) Arounaguiri, S.; Maiya, B. G. Inorg. Chem. 1999, 38, 842.
7. (g) Brennaman, M. K.; Alstrum-Acevedo, J. H.; Fleming, C. N.; Jang, P.; Meyer, T. J.; Papanikolas, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 15094.
8. (a) Holmlin, R. E.; Barton, J. K. Inorg. Chem. 1995, 34, 7.
9. (b) Holmin, R. E.; Yao, J. A.; Barton, J. K. Inorg. Chem. 1999, 38, 174.
10. (c) Holmlin, R. E.; Stemp, E. D. A.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5236.
11. (a) Chow, C. S.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 2839.
12. (b) Sitlani, A.; Barton, J. K. Biochemistry 1994, 33, 12100.
13. (c) Lim, A. C.; Barton, J. K. Bioorg. Med. Chem. 1997, 5, 1131.
14. (d) Sitlani, A.; Dupureur, C. M.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12589.
15. (e) Krotz, A. H.; Hudson, B. P.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12577.
16. (a) Stoeffler, H. D.; Thornton, N. B.; Temkin, S. L.; Schanze, K. S. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7119.
17. (b) Yam, V. W.-W.; Lo, K. K.-W.; Cheung, K.-K.; Kong, R. Y.-C. J. Chem. Soc., Chem. Commun, 1995, 1191.
18. (a) Hartshorn, R. M.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5919.
19. (b) Tuite, E.; Lincoln, P.; Norden, B. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 239.
20. (c) Hiort, C.; Lincoln, P.; Norden, B. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 3448.
21. (d) Erikkssion, M.; Leijon, M.; Hiort, C.; Norden, B.; Graslund, A. Biochemistry 1994, 33, 5031.
22. (e) Bernnaman, M. K.; Meyer, T. J.; Panpanikolas, J. M. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9938.
23. (f) Phillips, T.; Haq, I.; Meijer, A. J. H. M.; Adams, H.; Soutar, I.; Swanson, L.; Sykes, M. J.; Thomas, J. A. Biochemistry 2004, 43, 13657.
24. (a) Xiong, Y.; Ji, L. N. Coord. Chem. Rev. 1999, 185-186, 711.
25. (b) Pichot, F.; Beck, J. H.; Ellliott, M. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 6263.
26. (c) Liu, Y.; Duan, Z. Y.; Zhang, H. Y.; Jiang, X. L.; Han, J. R. J. Org. Chem. 2005, 70, 1450.
27. (d) Anzenbacher, P., Jr.; Tyson, D. S.; Jursikova, K.; Castellano, F. N. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6232.
28. (e) Gholamkhass, B.; Koike, K.; Negishi, N.; Hori, H.; Takeuchi, K. Inorg. Chem. 2001, 40, 756.
29. (f) Nair, R. B.; Murphy, C. J. J. Inorg. Biochem. 1998, 69, 129.
30. (a) Friedman, A. E.; Kumar, C. V.; Turro, N. J.; Barton, J. K. Nucleic Acids Res. 1991, 19, 2595.
31. (b) Onfelt, B.; Gostring, L.; Lincoln, P.; Norden, B.; Onfelt, A. Mutagenesis 2002, 17, 317.
32. (c) Dupureur, M.; Barton, J. K. Inorg. Chem. 1997, 36, 33.
33. (d) Greguric, I.; Aldrich-Wright, J. R.; Collins, J. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3621.
34. (e) Nair, R. B.; Teng, E. S.; Kirkand, S. L.; Murphy, C. J. Inorg. Chem. 1998, 37, 139.
35. (a) Ruba, E.; Hart, J. R.; Barton, J. K. Inorg. Chem. 2004, 43, 4570.
36. (b) Bichenkova, E. V.; Yu, X.; Bhadra, P.; Heissigerova, H.; Pope, S. J. A.; Coe, B. J.; Faulkner, S.; Douglas, K. T. Inorg. Chem. 2005, 44, 4112.
37. (c) Petitjean, A.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14728.
38. (d) Zeglis, B. Z.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5654.
39. (e) Schatzschneider, U.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8630.
40. (f) Jackson, B. A.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12986.
41. (g) Jackson, B. A.; Barton, J. K. Biochemistry 2000, 39, 6176.
42. (g) Xiong, Z.-H.; Yang, P. J. Mol. Struc. (Theochem) 2002, 582, 107.
43. Sabatani, E.; Nikol, H. D.; Gray, H. B.; Norden, B.; Chowdhry, B. Z.; Chaires, J. B. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1158.
44. Chambron, J. C.; Sauvage, J. P. Chem. Phys. Lett. 1991, 182, 603.
45. (a) Barton, J. K. Science 1986, 233, 727.
46. (b) Kumar, C. V.; Barton, J. K.; Turro, N. J. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 5518.
47. (c) Barton, J. K.; Goldberg, J. M.; Kumar, C. V.; Turro, N. J. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 2081.
48. (d) Pyle, A. M.; Rehmann, J. P.; Meshoyrer, R.; Kumar, C. V.; Turro, N. J.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1991, 111, 3051.
49. (e) Barton, J. K.; Basile, L. A.; Danishefsky, A.; Alexandrescu, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 1961.
50. (f) Erkkila, K. E.; Odom, D. T.; Barton, J. K. Chem. Rev. 1999, 99, 2777.
51. (g) Moucheron, C.; Krisch-DeMesmaeker, A.; Kelly, J. M. Phtotchem. Photobiol. B 1997, 40, 91.
52. (h) Haq. I.; Lincoln,. P.; Suh, D. C.; Norden, B.; Chowdhry, B. Z.; Chaires, J. B. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 4788.
53. (i) Dupureur, C. M.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10286.
54. (j) Yun, B. H.; Kim, J. O.; Lee, B. W.; Norden, B.; Kim, J. M.; Kim, S. K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 9858.
55. (a) Marian, I.; Enzo, A.; Marzilli, L. G. Inorg. Chem. 1996, 35, 2384.
56. (b) Goulle, V.; Harriman, A.; Lehn, J. M. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1993, 1034.
57. (a) Lasey, R. C.; Banerji, S. S.; Ogawa, M. Y. Inorg. Chim. Acta 2000, 300-302, 822.
58. (b) Novakova, O.; Kasparkova, J.; Bursova, V.; Hofr, C.; Vojtiskova, M.; Chen, H.; Sadler, P.; Brabec, V. Chem. Biol. 2005, 12, 121.
59. (a) Pyle, A. M.; Morii, T.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9432.
60. (b) Sitlani, A.; Long, E. C.; Pyle, A. M.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114. 2303.
61. (c) Campisi, D.; Morii, T.; Barton, J. K. Biochemistry 1994, 33, 4130.
62. Wang, J.; Jiang, Y.; Zhou, C.; Fang, X. Anal. Chem. 2005, 77, 3542.
63. (a) Fukuzumi, S.; Tanaka, M.; Nishimine, M.; Ohkubo, K. J. Photochem. Photobiol. A 2005, 175, 79.
64. (b) Westerlund, F.; Pierard, F.; Eng, M. P.; Norden, B.; Lincoln, P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17327.
65. (c) Ortmans, I.; Elias, B.; Kelly, J. M.; Moucheron, C.; Kirsch-DeMesmaeker, A. Dalton Trans. 2004, 668.
66. (d) Boon, E. M.; Jackson, N. M.; Wrightman, M. D.; Shana, O.; Hill, M. G.; Barton, J. K. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11805.
67. (a) Murphy, C. J.; Barton, J. K. Methods Enzymol 1993, 226, 576.
68. (b) Jackson, B. A.; Alekseyev, V. Y.; Barton, J. K. Biochemistry 1999, 38, 4655.
69. (c) Hall, D. B.; Holmlin, R. E.; Barton, J. K. Nature 1996, 382, 731.
70. (d) Dandlier, P. J.; Holmlin, R. E.; Barton, J. K. Science 1997, 274, 1465.
71. (e) Sigman, D. S.; Mazumder, A.; Petrin, D. M. Chem. Rev. 1993, 93, 2295.
72. (a) Tysoe, S. A.; Kopelman, R.; Schelzig, D. Inorg. Chem. 1999, 38, 5196.
73. (b) Liu, Y.; Chouai, A.; Degtyareva, N. N.; Lutterman, D. A.; Dunber, K. R.; Turro, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10796.
74. Rajput, C.; Rutkaite, R.; Swanson, L.; Haq, I.; Thomas, J. A. Chem. Eur. J. 2006, 12, 4611.
75. Konduri, R.; de Tacconi, N. R.; Rajeshwar, K.; MacDonnell, F. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11621.
76. (a) Boisdenghien, A.; Moucheron, C.; Kirsch-De Mesmaeker, A. Inorg. Chem. 2005, 44, 7678.
77. (b) Leveque, J.; Elias, B.; Moucheron, C.; Kirsch-De, Mesmaeker, A. Inorg. Chem. 2005, 44, 393.
78. (c) Moucheron, C.; Kirsch-De Mesmaeker, A.; Choua, S. Inorg. Chem. 1997, 36, 584.
79. (a) Zhen, Q. Y.; Ye, B. H.; Zhang, Q. L.; Liu, J. G.; Li, H.; Ji, L. N. J. Inorg. Biochem. 1999, 76, 47.
80. (b) Li, J.; Chen, J. C.; Xu, L. C.; Zheng, K. C.; Ji, L. N. J. Organomet. Chem. 2007, 692, 831.
81. Liu, J. G.; Ye, B. H.; Li, H.; Ji, L. N.; Zhou, R. H.; Jian, Y. J. Inorg. Biochem. 1999, 73, 117.
82. (a) Zou, X. H.; Ye, B. H.; Li, H.; Liu, J. G.; Xiong, Y.; Ji, L. N. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999, 1423.
83. (b) Zou, X. H.; Ye, B. H.; Li, H.; Zhang, Q. L.; Chao, H.; Liu, J. G.; Ji, L. N.; Li, X. Y. J. Biol. Inorg. Chem. 2001, 6, 143.
84. Ambroise, A.; Maiya, B. G. Inorg. Chem. 2000, 39, 4264.
85. (a) O'Donoghue, K. A.; Penedo, J. C.; Kelly, J. M.; Kruger, P. E. Dalton Trans. 2005, 1123.
86. (b) O'Donoghue, K. A.; Kelly, J. M.; Kruger, P. E. Dalton Trans. 2004, 13.
87. (c) Daleney, S.; Pascaly, M.; Bhattacharya, P. K.; Han, K.; Barton, J. K. Inorg. Chem. 2002, 41, 1966.
88. (d) Collins, J. G.; Sleeman, A. D.; Aldrich-Wright, J. R.; Greguric, I.; Hambley, T. W. Inorg. Chem. 1998, 37, 3133.
89. (e) Greguric, I.; Aldrich-Wright, J. R.; Norden, B. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3621.
90. (a) Bai, G. Y.; Wang, K. Z.; Duan, Z. M.; Gao, L. H. J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 1017.
91. (b) Liu, F. R.; Wang, K. Z.; Bai, G. Y.; Zhang, Y. A.; Gao, L. H. Inorg. Chem. 2004, 43, 1799.
92. (c) Han, M. J.; Gao, L. H.; Lu, Y. Y.; Wang, K. Z. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2364.
93. (d) Han, M. J.; Gao, L. H.; Wang, K. Z. New. J. Chem. 2006, 30, 208.
94. (e) Lu, Y. Y.; Gao, L. H.; Han, M. J.; Wang, K. Z. Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 430.
95. (f) Hao, Q.; Duan, Z. M.; Han, M. J.; Zheng, S. Z.; Lu, Y. Y.; Wang, K. Z. Chem. J. Chinese Universities (in Chinese) 2006, 27, 1217.
96. Sullivan, B. P.; Salmon, D. J.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1978, 17, 3334.
97. Bolger, L.; Goarden, A.; Ishow, E.; Launay, J. P. Inorg. Chem. 1996, 35, 2937.
98. Delgadillo, A.; Romo, P.; Leiva, A. M.; Loeb, B. Helv. Chim. Acta 2003, 86, 2110.
99. Reichmann, M. E.; Rice, S. A.; Thomas, C. A.; Doty, P. J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 3047.
100. Ji, Z.; Huang, S.; Guadalupe, A. R. Inorg. Chim. Acta 2000, 305, 127.
101. (a) Cater, M. T.; Rodriguez, M.; Bard, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8901.
102. (b) Smith, S. R.; Neyhart, G. A.; Karlsbeck, W. A.; Thorp, H. H. New. J. Chem. 1994, 18, 397.
103. Deng, H.; Cai, J.; Xu, H.; Zhang, H.; Ji, L. N. Dalton Trans. 2003, 325.
104. Boger, D. L.; Fink, B. E.; Brunette, S. R.; Tse, W. C.; Hedrick, M. P. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5878.
105. Baguley, B. C.; Falkenhaug, E. M. Nucleic Acids Res. 1978, 5, 161.
106. Mudasir, Wijaya, K.; Wahyuni, E. T.; Yoshioka, N.; Inoue, H. Biophys. Chem. 2006, 121, 44.
107. (a) Xiong, Y.; He, X. F.; Zou, X. H.; Wu, J. Z.; Chen, X. M.; Ji, L. N. Li, R. H.; Zhou, J. Y.; Yu, K. B. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999, 19.
108. (b) Ji, L. N.; Liu, J. G.; Ye, B. H. Mater. Sci. Eng. C 1999, 10, 51.
109. (a) Record, M. T.; Lohman, T. M.; De Haseth, P. J. Mol. Biol. 1976, 107, 145.
110. (b) O'Reilly, F. M.; Kelly, J. M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7206.
111. (c) Pierard, F.; Guerzo, A. D.; Kirsch-De Mesmaeker, A.; Demeunynck, M.; Lhomme, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 2911.
112. (a) Wang, M. J. J. Mol. Biol. 1965, 13, 269.
113. (b) Cory, M.; Mckee, D. D.; Kagan, J.; Henry, D. W.; Miller, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2528.
114. (a) Patel, D. J. Acc. Chem. Res. 1979, 12, 118.
115. (b) Patel, D. J.; Canuel, L. L. Proc Natl. Acad. Sci. USA. 1976, 73, 3343.
116. (c) Berman, H. M.; Young, P. A. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1981, 10, 87.
117. (a) Kelly, J. M.; Tossi, A. B.; MeConnell, D. J.; OhUigin, C. Nucleic Acids Res. 1985, 13, 6017.
118. (b) Chan, H. L.; Liu, H. Q.; Tzeng, B. C.; You, Y. S.; Peng, S. M.; Yang, M.; Che, C. M. Inorg. Chem. 2002, 41, 3161.
119. (c) Kumar, C. V.; Asuncion, E. H. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8547.
120. (a) McGhee, J. D. Biopolymers 1976, 15, 1345.
121. (b) Satyanarayana. S.; Dabrowiak, J. C.; Chaires, J. B. Biochemistry 1993, 32, 2573.
122. (c) Leng, F.; Chairs, J. B.; Waring, M. J. Nucleic Acids Res. 2003, 21, 6191.
123. Satyanarayana, S.; Dabrowiak, J. C.; Chairs, J. B. Biochemistry 1992, 31, 9319.
124. Lerman, L. J. Mol. Biol. 1961, 3, 18.