Secondary kinetic isotope effects as probes of environmentally-coupled enzymatic hydrogen tunneling reactions

ChemPhysChem

Volumn 9, Issue 11, 2008, Pages 1536-1539

  Hay, Sam ^a   Pang, Jiayun ^c   Monaghan, Phillip J ^a   Wang, Xi ^a   Evans, Rhiannon M ^b   Sutcliffe, Michael J ^c   Allemann, Rudolf K ^b   Scrutton, Nigel S ^a  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

^b CARDIFF UNIVERSITY   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

Author keywords

Catalysis; Enzyme; Kinetic isotope effects; Quantum chemistry; Reaction mechanisms

Indexed keywords

CATALYSIS; ENZYMES; HYDROGEN; KINETICS; QUANTUM CHEMISTRY;

COUPLED MODELS; DIHYDROFOLATE REDUCTASE; HYDRIDE TRANSFERS; ISOTOPE EFFECT; KINETIC ISOTOPE EFFECTS; REACTION MECHANISM; TEMPERATURE DEPENDENT; TUNNELING REACTION;

ISOTOPES;

EID: 49649102592     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200800291     Document Type: Article

References (41)

1. S. J. Benkovic, S. Hammes-Schiffer, Science 2003, 301, 1196.
2. S. J. Benkovic, S. Hammes-Schiffer, Science 2006, 312, 208.
3. P. Ball, Nature 2004, 431, 396.
4. D. D. Boehr, D. McElheny, H. J. Dyson, P. E. Wright, Science 2006, 313, 1638.
5. M. Garcia-Viloca, J. Gao, M. Karplus, D. G. Truhlar, Science 2004, 303, 186.
6. Y. Cha, C. J. Murray, J. P. Klinman, Science 1989, 243, 1325.
7. L. Masgrau, A. Roujeinikova, L. O. Johannissen, P. Hothi, J. Basran, K. E. Ranaghan, A. J. Mulholland, M. J. Sutcliffe, N. S. Scrutton, D. Leys, Science 2006, 312, 237.
8. C. R. Pudney, S. Hay, M. J. Sutcliffe, N. S. Scrutton, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14053.
9. S. Hay, M. J. Sutcliffe, N. S. Scrutton, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 507.
10. M. H. M. Olsson, J. Mavri, A. Warshel, Philos. Trans. R. Soc., London, B 2006, 361, 1417.
11. J. P. Klinman, Biochim. Biophys. Acta 2006, 1757, 981.
12. M. J. Sutcliffe, L. Masgrau, A. Roujeinikova, L. O. Johannissen, P. Hothi, J. Basran, K. E. Ranaghan, A. J. Mulholland, D. Leys, N. S. Scrutton, Philos. Trans. R. Soc., London, B 2006, 361, 1375.
13. L. Wang, N. M. Goodey, S. J. Benkovic, A. Kohen, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. B 2006, 361, 1307.
14. R. K. Allemann, R. M. Evans, L. H. Tey, G. Maglia, J. Y. Pang, R. Rodriguez, P. J. Shrimpton, R. S. Swanwick, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. B 2006, 361, 1317.
15. S. Hammes-Schiffer, J. B. Watney, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. B 2006, 361, 1365.
16. A. Dybala-Defratyka, P. Paneth, R. Banerjee, D. G. Truhlar, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 10774.
17. J. Basran, M. J. Sutcliffe, N. S. Scrutton, Biochemistry 1999, 38, 3218.
18. A. Kohen, R. Cannio, S. Bartolucci, J. P. Klinman, Nature 1999, 399, 496.
19. G. Maglia, R. K. Allemann, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13372.
20. M. Wolfsberg, Annu. Rev. Phys. Chem. 1969, 20, 449.
21. L. Melander, W. H. Saunders, Jr., Reaction Rates of Isotopic Molecules, 2nd ed., Wiley, New York, 1980.
22. W. P. Huskey, R. L. Schowen, J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 5704.
23. J. Z. Pu, S. H. Ma, M. Garcia-Viloca, J. L. Gao, D. G. Truhlar, A. Kohen, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14879.
24. W. E. Karsten, C. C. Hwang, P. F. Cook, Biochemistry 1999, 38, 4398.
25. A. Kohen, J. H. Jensen, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3858.
26. J. Hirschi, D. A. Singleton, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3294.
27. J. Basran, R. J. Harris, M. J. Sutcliffe, N. S. Scrutton, J. Biol. Chem. 2003, 278, 43973.
28. R. S. Sikorski, L. Wang, K. A. Markham, P. T. R. Rajagopalan, S. J. Benkovic, A. Kohen, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4778.
29. C. A. Fierke, K. A. Johnson, S. J. Benkovic, Biochemistry 1987, 26, 4085.
30. P. T. R. Rajagopalan, S. Lutz, S. J. Benkovic, Biochemistry 2002, 41, 12618.
31. R. S. Swanwick, G. Maglia, L. Tey, R. K. Allemann, Biochem. J. 2006, 394, 259.
32. D. B. Northrop, Biochemistry 1975, 14, 2644.
33. P. F. Cook, CRC, Boca Raton, FL, 1991.
34. J. Pang, J. Z. Pu, J. L. Gao, D. G. Truhlar, R. K. Allemann, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8015.
35. K. W. Rickert, J. P. Klinman, Biochemistry 1999, 38, 12218.
36. S. Hay, C. Pudney, P. Hothi, L. O. Johannissen, L. Masgrau, J. Pang, D. Leys, M. J. Sutcliffe, N. S. Scrutton, Biochem. Soc. Trans. 2008, 36, 16.
37. L. Wang, N. M. Goodey, S. J. Benkovic, A. Kohen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15753.
38. H. B. Liu, A. Warshel, Biochemistry 2007, 46, 6011.
39. M. Garcia-Viloca, D. G. Truhlar, J. L. Gao, Biochemistry 2003, 42, 13558.
40. J. Pang, S. Hay, N. S. Scrutton, M. J. Sutcliffe, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7092..
41. G. Maglia, M. H. Javed, R. K. Allemann, Biochem. J. 2003, 374, 529.