Unravelling the intrinsic features of NO binding to iron(II)- and iron(III)-hemes

Inorganic Chemistry

Volumn 47, Issue 17, 2008, Pages 7792-7801

  Chiavarino, Barbara ^a   Crestoni, Maria Elisa ^a   Fornarini, Simonetta ^a   Rovira, Carme ^b,c  

^a SAPIENZA UNIVERSITY OF ROME   (Italy)

^b UNIVERSITY OF BARCELONA   (Spain)

^c INSTITUCIÓ CATALANA DE RECERCA I ESTUDIS AVANÇATS ICREA   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 51849091867     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic800953w     Document Type: Article

References (116)

1. (a) McCleverty, J. A. Chem. Rev. 2004, 104, 403.
2. (b) Murad, F. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 1856.
3. (c) Nitric Oxide Chemistry; Richter-Addo, G. B., Legzdins, P., Burstyn, J., Eds.; Chem. Rev. 2002, 102 (4), 857.
4. (a) Zhao, Y.; Brandish, P. E.; Ballou, D. P.; Marletta, M. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 14753.
5. (b) Brunori, M. Trends Biochem. Sci. 2001, 26, 209.
6. (c) Shimizu, H.; Obayashi, E.; Gomi, Y.; Arakawa, H.; Park, S.-Y.; Nakamura, H.; Adachi, S.-I.; Shoun, H.; Shiro, Y. J. Biol. Chem. 2000, 275, 4816.
7. (d) Franke, A.; Stochel, G.; Jung, C.; Van Eldik, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4181.
8. (e) Munro, A. W.; McLean, K. J.; Girvan, H. M. Ubiquitous Roles of Cytochrome P450 Proteins. In Metal Ions in Life Sciences; Sigel, A., Sigel, H., Sigel, R. K. O., Eds.; Wiley: New York, 2007; Vol. 3, p 285.
9. (a) Abu-Soud, H. M.; Ichimori, K.; Nakazawa, H.; Stuehr, D. J. Biochemistry 2000, 40, 6876.
10. (b) Hurshman, A. R.; Marletta, M. A. Biochemistry 1995, 34, 5627.
11. (c) Wang, J.; Rousseau, D. L.; AbuSoud, H. M.; Stuehr, D. J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994, 91, 10512.
12. (a) Wanat, A.; Wolak, M.; Orzel, L.; Brindell, M.; van Eldik, R.; Stochel, G. Coord. Chem. Rev. 2002, 229, 37.
13. (b) Ford, P. C.; Lorkovic, I. M. Chem. Rev. 2002, 102, 993.
14. (c) Hoshino, M.; Laverman, L.; Ford, P. C. Coord. Chem. Rev. 1999, 187, 75.
15. (d) Macyk, W.; Franke, A.; Stochel, G. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 2437.
16. (e) Lim, M. D.; Lorkovic, I. M.; Ford, P. C. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 151.
17. (a) Laverman, L. E.; Hoshino, M.; Ford, P. C. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12663.
18. (b) Laverman, L. E.; Ford, P. C. Chem. Commun. 1999, 1843.
19. (c) Laverman, L. E.; Ford, P. C. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11614.
20. Schneppensierper, T.; Zahl, A.; van Eldik, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 1678.
21. Laverman, L. E.; Wanat, A.; Oszajca, J.; Stochel, G.; Ford, P. C.; van Eldik, R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 285.
22. (a) Chen, O.; Groh, S.; Liechty, A.; Ridge, D. P. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 11910.
23. (b) Angelelli, F.; Chiavarino, B.; Crestoni, M. E.; Fornarini, S. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005, 16, 589.
24. (c) Crestoni, M. E.; Fornarini, S. J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 22.
25. (d) Irikura, K. K.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2767-2768.
26. (a) Vinokur, N.; Ryzhov, V. J. Mass Spectrom. 2004, 39, 1268.
27. (b) Pashynska, V. A.; Van den Heuvel, H.; Claeys, M.; Kosevich, M. V. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004, 15, 1181.
28. (c) Hayes, L. A.; Chappell, A. M.; Jellen, E. E.; Ryzhov, V. Int. J. Mass Spectrom. 2003, 227, 111.
29. (d) Jellen, E. E.; Ryzhov, V. Eur. J. Mass Spectrom. 2005, 11, 65.
30. (e) Jellen, E. E.; Chappell, A. M.; Ryzhov, V. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2002, 16, 1799.
31. Chiavarino, B.; Crestoni, M. E.; Fornarini, S.; Rovira, C. Chem. Eur. J. 2007, 13, 776.
32. (a) Dunbar, R. C. Mass Spectrom. Rev. 1992, 11, 309.
33. (b) Fisher, J. J.; McMahon, T. B. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1990, 100, 701.
34. (c) Dunbar, R. C. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 160, 1.
35. Fridgen, T. D.; McMahon, T. B. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 1576.
36. Ryzhov, V.; Dunbar, R. C. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1999, 10, 862.
37. Price, W. D.; Williams, E. R. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8844.
38. (a) McMahon, T. B. Int. J. Mass Spectrom. 2000, 200, 187.
39. (b) Bartmess, J. E. Mass Spectrom. Rev. 1989, 8, 297.
40. Hunter, E. P.; Lias, S. G. In NIST Chemistry Webbook, NIST Standard Reference Database Number 69; Linstrom, P. J., Mallard, W. G., Eds.; National Institute of Standards and Technology: Gaithersburg, MD, 2005; http://webbook.nist.gov.
41. Meot-Ner, M. Chem. Rev. 2005, 105, 213.
42. Fang, M.; Wilson, S. R.; Suslick, K. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1134.
43. (a) Siegbahn, P. E. M.; Borowski, T. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 729.
44. (b) Baerends, E. J.; Ricciardi, G.; Rosa, A.; van Gisbergen, S. J. A. Coord. Chem. Rev. 2002, 230, 5.
45. (a) Ghosh, A. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 712.
46. (b) Groenhof, A. R.; Swart, M.; Ehlers, A. W.; Lammertsma, K. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3411.
47. (a) Shaik, S.; Hirao, H.; Kumar, D. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 532.
48. (b) Romanova, T. A.; Krasnov, P. O. Chem. Phys. Lett. 2006, 420, 281.
49. (c) Liao, M. -S.; Scheiner, S. J. Comput. Chem. 2002, 23, 1391.
50. (d) Ugalde, J. M.; Dunietz, B.; Dreuw, A.; Head-Gordon, M.; Boyd, R. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 4653-4657.
51. (e) Rydberg, P.; Sigfridsson, E.; Ryde, U. J. Biol. Inorg. Chem 2004, 9, 203.
52. (f) Scherlis, D. A.; Cymeryng, C. B.; Estrin, D. A. Inorg. Chem. 2000, 39, 2352.
53. (g) Rovira, C.; Carloni, P.; Parrinello, M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7031.
54. (h) Rovira, C.; Ballone, P.; Parrinello, M. Chem. Phys. Lett. 1997, 271, 247.
55. (i) Smith, D. M. A.; Dupuis, M.; Vorpagel, E. R.; Straatsma, T. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2711.
56. (j) Kozlowski, P. M.; Spiro, T. G.; Berces, A.; Zgierski, M. Z. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 2603.
57. (k) Marechal, J. -D.; Barea, G.; Maseras, F.; Lledos, A.; Mouawad, L.; Perahia, D. J. Comput. Chem. 2000, 21, 282.
58. (l) Matsuzawa, N.; Ata, M.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7698.
59. (m) Delley, B. Physica B 1991, 172, 185.
60. (a) Johansson, M. P.; Sundholm, D.; Gerfen, G.; Wikstroem, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11771.
61. (b) Rovira, C.; Parrinello, M. Chem. Eur. J. 1999, 5, 250.
62. (a) Ghosh, A. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 943.
63. (b) Wondimagegn, T.; Ghosh, A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5680.
64. (c) Nutt, D. R.; Meuwly, M. ChemPhysChem 2007, 8, 527.
65. (d) Nutt, D. R.; Karplus, M.; Meuwly, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21118.
66. (e) Paulat, F.; Lehnert, N. Inorg. Chem. 2007, 46, 1547.
67. (f) Blomberg, L. M.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 949.
68. (g) Ibrahim, M.; Xu, C.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16834.
69. (h) Vogel, K. M.; Kozlowski, P. M.; Zgierski, M. Z.; Spiro, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9915.
70. (i) Marti, M. A.; Capece, L.; Crespo, A.; Doctorovich, F.; Estrin, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7721.
71. (j) Linder, D. P.; Rodgers, K. R. Inorg. Chem. 2005, 44, 1367.
72. (k) Linder, D. P.; Rodgers, K. R.; Banister, J.; Wyllie, G. R. A.; Ellison, M. K.; Scheldt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14136.
73. (l) Zhang, Y.; Gossman, W.; Oldneld, E. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16387.
74. (m) Franzen, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16754.
75. (n) Roberts, S. A.; Weichsel, A.; Qiu, Y.; Shelnutt, J. A.; Walker, F. A.; Montfort, W. R. Biohemistry 2001, 40, 11327.
76. (o) Patchkovskii, S.; Ziegler, T. Inorg. Chem. 2000, 39, 5354.
77. (p) Rovira, C.; Kunc, K.; Hutter, J.; Ballone, P.; Parrinello, M. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8914.
78. (q) Rovira, C.; Kunc, K.; Hutter, J.; Ballone, P.; Parrinello, M. Int. J. Quantum Chem. 1998, 69, 31.
79. (r) Bikiel, D. E.; Bari, S. E.; Doctorovich, F.; Estrin, D. A. J. Inorg. Biochem. 2008, 102, 70.
80. (a) Charkin, O. P.; Klimenko, N. M.; Charkin, D. O.; Chang, H. -C.; Lin, S.-H. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9207.
81. (b) Charkin, O. P.; Klimenko, N. M.; Nguyen, P. T.; Charkin, D. O.; Mebel, A. M.; Lin, S. H.; Wang, Y. - S.; Wei, S.-C.; Chang, H.-C. Chem. Phys. Lett. 2005, 415, 362.
82. (c) Siu, C.-K.; Guo, Y. C.; Hopkinson, A.; Siu, K. W. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24207.
83. (a) Wyllie, G. R. A.; Scheldt, W. R. Chem. Rev. 2002, 102, 1067.
84. (b) Scheidt, W. R.; Ellison, M. K. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 350.
85. Enemark, J. H.; Feltham, R. D. Coord. Chem. Rev. 1974, 13, 339.
86. (a) Richter-Addo, G. B.; Wheeler, R. A.; Hixson, C. A.; Chen, L.; Khan, M. A.; Ellison, M. K.; Schulz, C. E.; Scheldt, W. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6314.
87. (b) Lee, J.; Kovalevsky, A. Y.; Novozhilova, I. V.; Bagley, K. A.; Coppens, P.; Richter-Addo, G. B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7180.
88. (c) Copeland, D. M.; Soares, A. S.; West, A. H.; Richter-Addo, G. B. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 100, 1413.
89. (d) Xu, N.; Powell, D. R.; Cheng, L.; Richter-Addo, G. B. Chem. Commun. 2006, 2030.
90. (e) Novozhilova, I. V.; Coppens, P.; Lee, J.; Richter-Addo, G. B.; Bagley, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2093.
91. Su, T.; Chesnavich, W. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 5183.
92. (a) Dunbar, R. C.; McMahon, T. B. Science 1998, 279, 194.
93. (b) Price, W. D.; Schnier, P. D.; Williams, E. R. Anal. Chem. 1996, 68, 859.
94. Franke, A.; Stochel, G.; Suzuki, N.; Higuchi, T.; Okuzono, K.; van Eldik, R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5360.
95. Ford, P. C.; Laverman, L. E. Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 391.
96. (a) Armentrout, P. B. Annu. Rev. Phys. Chem. 2001, 52, 423.
97. (b) Rodgers, M. T.; Armentrout, P. B. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 989.
98. (c) Freiser, B. S. Acc. Chem. Res. 1994, 27, 353.
99. (d) Bohme, D. K.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2336.
100. (e) Schroeder, D.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1995, 34, 1973.
101. (f) Operti, L.; Rabezzana, R. Mass Spectrom. Rev. 2006, 25, 483.
102. (g) Plattner, D. A. Top. Curr. Chem. 2003, 225, 153.
103. (h) Gerdes, G.; Chen, P. Organometallics 2003, 22, 2217.
104. Bartmess, J. E.; Georgiadis, R. M. Vacuum 1983, 33, 149.
105. Anicich, V. A. J. Phys. Chem. Ref. Data 1993, 22, 1469.
106. (a) Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471.
107. (b) CPMD program, Copyright IBM Corp. 1990-2003, Copyright MPI für Festkörperforschung, Stuttgart 1997-2001. URL: http://www.cpm-d.org;
108. (c) Marx, D.; Hutter, J. Ab Initio Molecular Dynamics: Theory and Implementation. In Modern Methods and Algorithms of Quantum Chemistry; Grotendorst, J., Ed.; John von Neumann Institute for Computing: Julich, Germany, 2000; p 301.
109. (d) Carloni, P.; Rothlisberger, U.; Parrinello, M. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 455.
110. Troullier, M.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1991, 43, 1993.
111. Louie, S. G.; Froyen, S.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 1982, 26, 1738.
112. (a) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1986, 84, 4524.
113. (b) Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822.
114. Liao, M.-S.; Scheiner, S. J. Chem. Phys. 2002, 116, 3635.
115. Scherlis, D. A.; Estrin, D. A. Int. J. Quantum Chem. 2001, 87, 158.
116. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 33.