Modelling low-potential [Fe4S4] clusters in proteins

Chemistry and Biodiversity

Volumn 5, Issue 8, 2008, Pages 1571-1587

  Koay, Melissa S ^a   Antonkine, Mikhail L ^a   Gärtner, Wolfgang ^a   Lubitz, Wolfgang ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR CHEMICAL ENERGY CONVERSION   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HYDROGENASE; IRON; MOLECULAR SCAFFOLD; NITROGENASE; PEPTIDE; PROTEIN; SULFUR; ENZYME; IRON DERIVATIVE; IRON SULFUR PROTEIN; SULFIDE;

BINDING SITE; CATALYSIS; CONFORMATIONAL TRANSITION; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTRON TRANSPORT; ENZYME MECHANISM; HYDROLYSIS; NONHUMAN; OXIDATION REDUCTION POTENTIAL; POTENTIOMETRY; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN BINDING; REVIEW; SEQUENCE HOMOLOGY; SYNTHESIS; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; METABOLISM;

ENZYMES; IRON COMPOUNDS; IRON-SULFUR PROTEINS; MODELS, MOLECULAR; PEPTIDES; SULFIDES;

EID: 58149314307     PISSN: 16121872     EISSN: 16121880     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cbdv.200890145     Document Type: Review

References (101)

1. J. Balk, R. Lill, ChemBioChem 2004, 5, 1044.
2. D. C. Rees, I B. Howard, Science 2003, 300, 929.
3. H. Beinert, J. Biol Inorg. Chem. 2000, 5, 2.
4. Z. Xiao, A. G. Wedd, Mod. Coord. Chem. 2002, 288.
5. Meyer, J.-M. Moulis, in 'Handbook of Metalloproteins', 2001, Vol. 1, p. 505.
6. T. A. Link, in 'Handbook of Metalloproteins', 2001, Vol. 1, p. 5 18.
7. G. Zanetti, C. Binda, A. Aliverti, in 'Handbook of Metalloproteins, 2001, Vol. 1, p. 532.
8. J. J. G. Moura, A. L. Macedo, B. I Goodfellow, I. Moura, in 'Handbook of Metalloproteins', 2001, Vol. 1, p. 553.
9. H. Beinert, I Meyer, R. Lill, in 'Encyclopedia of Biological Chemistry', 2004, Vol. 2, p. 482.
10. K. Fukuyama, in 'Handbook of Metalloproteins', 2001, Vol. 1, p. 543.
11. P. A Vignais, B. Billoud, Chem. Rev. 2007, 107, 4206.
12. R. H. Holm, Compr. Coord. Chem. II 2004, 8, 61.
13. D. C. Johnson, D. R. Dean, A. D. Smith, M. K. Johnson, Annu. Rev. Biochem. 2005, 74, 247.
14. J.-M. Moulis, V Davasse, M.-P Golinelli, J. Meyer, 1. Quinkal, J. Biol. Inorg. Chem. 1996, 1, 2.
15. K. Brzóska, S. Meczynska, M. Kruszewski, Acta Biochim. Pol. 2006, 53, 685.
16. P. J. Kiley, H. Beinert, Curr. Opm. Microbiol. 2003, 6,181.
17. J. C. Fontecilla-Camps, S. W. Ragsdale, Adv. Inorg. Chem. 1999, 47, 283.
18. P. V. Rao, R. H. Holm, Chem. Rev. 2004, 104, 527.
19. I. Dance, Chem.-Asian J. 2007, 2, 936.
20. B. Hinnemann, J. K. Norskov, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 843.
21. P. C. Dos Santos, D. R. Dean, Y. Hu, M. W. Ribbe, Chem. Rev. 2004, 104, 1159.
22. L. C. Seefeldt, I. G. Dance, D. R. Dean, Biochemistry 2004, 43, 1401.
23. R. R. Eady, Coord. Chem. Rev. 2003, 237, 23.
24. G. D. Watt, K. R. N. Reddy, J. Inorg. Biochem. 1994, 53, 281.
25. J. A. Erickson, A. C. Nyborg, J. L. Johnson, S. M. Truscott, A. Gunn, F R. Nodmeyer, G. D. Watt, Biochemistry 199, 38, 14279,
26. W. Lubitz, E. Reijerse, M. van Gastel, Chem. Rev. 2007, 107, 4331.
27. S. Canaguier, V Artero, M. Fontecave, J. Chem Soc., Dalton Trans. 2008, 315.
28. Y Montet, E. Garcin, A. Volbeda, C. Hatchikian, M. Frey, J. C. Fontecilla-Camps, Pure Appl. Chem. 1998, 70, 25.
29. A. L. De Lacey, V M. Fernandez, M. Rousset, R. Cammack, Chem. Rev. 2007, 107, 4304.
30. J. C. Fontecilla-Camps, A. Volbeda, C. Cavazza, Y Nicolet, Chem. Rev. 2007, 107, 4273.
31. W. Lubitz, M. van Gastel, W. Gärtner, in 'Metal Ions in Life Sciences', 2007, Vol. 2, p. 279.
32. Y. Nicolet, C. Piras, P. Legrand, C. E. Hatchikian, J. C. Fontecilla-Camps, Structure 1999, 7, 13.
33. J. W. Peters, W. N. Lanzilotta, B. J. Lemon, L. C. Seefeldt, Science (Washington, D.C) 1998, 282, 1853.
34. H. Beinert, R 1. Kiley, Curr. Opin. Chem. Biol. 1999, 3, 152.
35. S. Bian, J. A. Cowan, Coord. Chem. Rev. 1999, 190-192, 1049.
36. J. Meyer, J. Biol. Inorg. Chem. 2008, 13, 157.
37. K. Chen, G. J. Tilley, V. Sridhar, G. S. Prasad, C. D. Stout, E A. Armstrong, B. K. Burgess, J. Biol. Chem. 1999, 274, 36479.
38. P. J. Stephens, D. R. Jollie, A. Warshel, Chem. Rev. 1996, 96, 2491.
39. M. L. Kennedy, S. Silchenko, N. v. Houndonoughbo, B. R. Gibney, P.-L. Dutton, K. R. Rodgers, D. R. Benson, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4635.
40. B.W. Beck, Q. Xie, T. Ichiye, Biophys. J. 2001, 81, 601.
41. S. Ciurli, F Musiani, Photosynth. Res. 2005, 85, 115.
42. D.C. Rees, Proc. Nad. Acad. Sci. USA. 1985, 82, 3082.
43. M. L. Antonkine, P. Jordan, P. Fromme, N. Krauss, J. H. Golbeck, D. Stehlik, J. Mol. Biol. 2003, 327, 671.
44. P. R. Chitnis, Annu. Rev, Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 2001, 52, 593.
45. K. Brettel, Biochim Biophys. Acta, Bioenerg. 1997, 1318, 322.
46. N. Nelson, C. R Yocum, Annu. Rev. Plant Biol. 2006, 57, 521.
47. D. Noy, C. C. Moser, P. L. Dutton, Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2006, 1757, 90.
48. 'Advances in Photosynthesis and Respiration', Ed. J. H. Golbeck, Springer, 2006.
49. J. Barber, Nat. Struct. Biol. 2001, 8, 577.
50. P. Jordan, R Fromme, H. T. Witt, O. Klukas, W. Saenger, N. Krauss, Nature 2001, 411, 909.
51. I. Grotjohann, R Fromme, Photosynth. Res. 2005, 85, 51.
52. I. R. Vassiliev, M. L. Antonkine, J. H. Golbeck, Biochim. Biophyx Acta, Bioenerg. 2001,1507, 139.
53. S. K. Chamorovsky, R. Cammack, Photobiochem. Photobiophya 1982, 4, 195.
54. B. Ke, E. Dolan, K. Sugahara, F M. Hawkridge, S. Demeter, E. R. Shaw, Plant Cell Physiol, 1977, Spec., 187.
55. 3, 203, 253.
56. R. Jordan, U. Nessau, E. Schlodder, in 'Photosynthesis: Mechanisms and Effects', 1998, Vol. 2, p. 663.
57. M. L. Antonkine, G. Liu, D. Bentrop, D. A. Bryant, I. Bertini, C. Luchinat, I H. Golbeck, D. Stehlik, J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 461.
58. I-M. Mouesca, B. Lamotte, Coord. Chem. Rev. 1998, 178-180, 1573.
59. W. V Sweeney, I C. Rabinowitz, Annu. Rev. Biochem. 1980, 49, 139.
60. T. Ohnishi, Biochim. Biophys. Acta 1998, 1364, 186.
61. L. Le Pape, B. Lamotte, J.-M. Mouesca, G. Rius, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9757.
62. Bertini, E Briganti, C. Luchinat, L. Messori, R. Mormanni, A. Scozzafava, G. Vallini, Eur J. Biochem. 1992, 204, 831.
63. I. Bertini, F. Capozzi, C. Luchinat, M. Piccioli, A. J. Vila, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 651.
64. A. Donaire, C. M. Gorst, Z. H. Zhou, M. W. W. Adams, G. N. Lamar, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 6841.
65. L. Calzolai, C. M. Gorst, K. L. Bren, Z. H. Zhou, M. W. W. Adams, G. N. LaMar, J. Am Chem. Soc. 1997, 119, 9341.
66. M. L. Antonkine, D. Bentrop, I. Bertini, C. Luchinat, G. Z. Shen, D. A. Bryant, D. Stehlik, J. H. Golbeck, J. Biol. Inorg. Chem. 2000, 5, 381.
67. E. Münck, Methods Enzymol. 1978, 54, 346.
68. H. Beinert, R. H. Holm, E. Münck, Science 1997, 277, 653.
69. S. G. Mayhew, Eur J. Biochem./FEBS 1978, 85, 535.
70. S. Izawa, Plant Cell Physiol. 1962, 3, 43.
71. S. Dong, J. Niu, T. M. Cotton, Methods Enzymol. 1995, 246, 701.
72. B. Ke, Bioelectrochem. Bioenerg. 1975, 2, 93.
73. C.-N. Chang, H.-B. Cheng, A. C. Chao, Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 1807.
74. R. B. Hill, D. P. Raleigh, A. Lombardi, W. F. DeGrado, Acc. Chem. Res. 2000, 33, 745.
75. O. Maglio, F. Nastri, R. T. Martin de Rosales, M. Faiella, V. Pavone, W. F. DeGrado, A. Lombardi, C. R. Chimie 2007, 10, 703.
76. F. Rabanal, B. R. Gibney, W. F. DeGrado, C. C. Moser, P. L. Dutton, Inorg. Chim. Acta 1996, 243, 213.
77. R. L. Koder, P. L. Dutton, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2006, 3045.
78. D. Noy, B. M. Discher, P. L. Dutton, in 'Energy Harvesting Materials', 2005, p. 27
79. B. M. Discher, R. L. Koder, C. C. Moser, P. L. Dutton, Curr Opin. Chem. Biol 2003, 7, 741.
80. B. R. Gibney, Y. Isogai, F. Rabanal, K. S. Reddy, A. M. Grosset, C. C. Moser, R L. Dutton, Biochemistry 2000, 39, 11041.
81. B. R. Gibney, S. E. Mulholland, F. Rabanal, P. L. Dutton, Proc. Nad. Acad, Sci U.S.A. 1996, 93, 15041.
82. B. R. Gibney, F Rabanal, P. L. Dutton, Curr. Opin. Chem. Biol. 1997, 1, 537.
83. B. R. Gibney, F Rabanal, J. J. Skalicky, A. I Wand, P. L. Dutton, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2323.
84. S. E. Mulholland, B. R. Gibney, F. Rabanal, P. L. Dutton, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10296.
85. S. E. Mulholland, B. R. Gibney, F. Rabanal, P. L. Dutton, Biochemistry 1999, 38, 10442.
86. M. L. Kennedy, B. R. Gibney, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6826.
87. M. L. Kennedy, A. K. Petros, B. R. Gibney, J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 727.
88. A. K. Petros, A. R. Reddi, M. L. Kennedy, A. G. Hyslop, B. R. Gibney, Inorg. Chem. 2006, 45, 9941.
89. J. Gloux, P. Gloux, B. Lamotte, J.-M. Mouesca, G. Rius, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1953.
90. M. L. Antonkine, E. M. Maes, R. S. Czernuszewicz, C. Breitenstein, E. Bill, C. J. Falzone, R. Balasubramanian, C. Lubner, D. A. Bryant, J. H. Golbeck, Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2007, 1767, 712.
91. L. Que Jr., J. R. Anglin, M. A. Bobrik, A. Davison, R. H. Holm, J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 6042.
92. M. L. Antonkine, C. Breitenstein, B. Epel, W. Gartner, E. Bill, W. Lubitz, in 'Photosynthesis. Energy from the Sun: 14th International Congress on Photosynthesis', Eds, J. F. Allen, E. Gantt, J. H. Golbeck, B. Osmond, Springer, 2008, p. 1263.
93. M. L. Antonkine, M. Koay, C. Breitenstein, B. Epel, O. Gopta, W. Gärtner, E. Bill, W. Lubitz, J. Biol. Inorg. Chem., submitted.
94. T. P. Hopp, K. R. Woods, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981, 78, 3824.
95. Novagen, http://www.innovagen.se/custom-peptide-synthesis/ peptide-property-calculator/peptide-property-calculator.asp 2008.
96. M. P. Scott, J. Biggins, Protein Sci. 1997, 6, 340.
97. K. A. Vincent, J. A. Cracknetl, O. Lenz, I. Zebger, B. Friedrich, F. A. Armstrong, Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 2005,102,16951.
98. J. A. Cracknell, K. A. Vincent, M. Ludwig, O. Lenz, B. Friedrich, F. A. Armstrong, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 424.
99. A. A. Karyakin, S. V. Morozov, E. E. Karyakina, N. A. Zorin, V. V. Perelygin, S. Cosnier, Biochem. Soc. Trans. 2005, 33, 73.
100. A. A. Karyakin, S. V. Morozov, O. G. Voronin, N. A. Zorin, E. E. Karyakina, V. N. Fateyev, S. Cosnier, Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46,7244.
101. M. Ihara, H. Nishihara, K.-S. Yoon, O. Lenz, B. Friedrich, H. Nakamoto, K. Kojima, D. Honma, T. Kamachi, I. Okura, Photochem. Photobiol. 2006, 82, 676.