Probing the role of hydration in the unfolding transitions of carbonmonoxy myoglobin and apomyoglobin

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 17, 2009, Pages 6158-6163

  Guo, Lin ^a   Park, Jaeheung ^b   Lee, Taegon ^b   Chowdhury, Pramit ^a   Lim, Manho ^b   Gai, Feng ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^b Pusan National University   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON MONOXIDE; HYDRATION; PORPHYRINS; PROBES; STRETCHING;

APOMYOGLOBIN; CO LIGANDS; DENATURED PROTEINS; ENVIRONMENT-SENSITIVE; FLUORESCENT PROBES; HEME POCKETS; NILE RED; SHARP TRANSITION; STRETCHING VIBRATIONS;

PROTEIN FOLDING;

EID: 66349087957     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp900009x     Document Type: Article

References (86)

1. Guo, W. H.; Lampoudi, S.; Shea, J. E. Biophys. J. 2003, 85, 61.
2. Shea, J. E.; Onuchic, J. N.; Brooks, C. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16064.
3. Cheung, M. S.; Garcia, A. E.; Onuchic, J. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 685.
4. Garcia, A. E.; Onuchic, J. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 700, 13898.
5. Zhou, R. H.; Huang, X. H.; Margulis, C. J.; Beme, B. J. Science 2004, 305, 1605.
6. Liu, P.; Huang, X. H.; Zhou, R. H.; Beme, B. J. Nature (London) 2005, 437, 159.
7. Levy, Y.; Onuchic, J. N. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2006, 35, 389.
8. Austin, R. H.; Beeson, K. W.; Eisenstein, L.; Frauenfelder, H.; Gunsalus, I. C. Biochemistry 1975, 14, 5355.
9. Agmon, N.; Hopfield, J. J. J. Chem. Phys. 1983, 79, 2042.
10. Ansari, A.; Berendzen, J.; Bowne, S. F.; Frauenfelder, H.; Iben, I. E. T.; Sauke, T. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1985, 82, 5000.
11. Ansari, A.; Berendzen, J.; Braunstein, D.; Cowen, B. R.; Frauenfelder, H.; Hong, M. K.; Iben, I. E. T.; Johnson, J. B.; Ormos, P.; Sauke, T. B.; Scholl, R.; Schulte, A.; Steinbach, P. J.; Vittitow, J.; Young, R. D. Biophys. Chem. 1987, 26, 337.
12. Elber, R.; Karplus, M. Science 1987, 235, 318.
13. Frauenfelder, H.; Parak, F.; Young, R. D. Annu. Rev. Biophys. Chem. 1988, 17, 451.
14. Frauenfelder, H.; Sligar, S. G.; Wolynes, P. G. Science 1991, 254, 1598.
15. Springer, B. A.; Sliger, S. G.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr. Chem. Rev. 1994, 94, 699.
16. Ansari, A.; Jones, C. M.; Henry, E. R.; Hofrichter, J.; Eaton, W. A. Biochemistry 1994, 33, 5128.
17. Lim, M.; Jackson, T. A.; Anfmrud, P. A. J. Chem. Phys. 1995, 102, 4355.
18. Sagnella, D. E.; Straub, J. E.; Jackson, T. A.; Lim, M.; Anfmrud, P. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 14324.
19. Fenimore, P. W.; Frauenfelder, H.; McMahon, B. H.; Parak, F. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16047.
20. Caughey, W. S.; Shimada, H.; Ghoc, M. G.; Tucker, M. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1981, 78, 2903.
21. Hong, M. K.; Braunstein, D.; Cowen, B. R.; Frauenfelder, H.; Iben, I. E. T.; Mourant, J. R.; Ormos, P.; Scholl, R.; Schulte, A.; Steinbach, P. J.; Xie, A. H.; Young, R. D. Biophys. J. 1990, 58, 429.
22. Johnson, J. B.; Lamb, D. C.; Frauenfelder, H.; Muller, J. D.; McMahon, B.; Nienhaus, G. U.; Young, R. D. Biophys. J. 1996, 71, 1563.
23. Shimada, H.; Caughey, W. S. J. Biol. Chem. 1982, 257, 11893.
24. Muller, J. D.; McMahon, B. H.; Chien, E. Y. T.; Sligar, S. G.; Nienhaus, G. U. Biophys. J. 1999, 77, 1036.
25. Brown, W. E.; Sutcliffe, J. W.; Pulsinelli, P. D. Biochemistry 1983, 22, 2914.
26. Librizzi, F.; Viappiani, C.; Abbruzzetti, S.; Cordone, L. J. Chem. Phys. 2002, 116, 1193.
27. Caughey, W. S.; Alben, J. O.; McCoy, S.; Boyer, S. H.; Charache, S.; Hathaway, P. Biochemistry 1969, 8, 59.
28. Balasubramanian, S.; Lambright, D. G.; Boxer, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 4718.
29. Li, T. S.; Quillin, M. L.; Phillips, G. N.; Olson, J. S. Biochemistry 1994, 33, 1433.
30. Ray, G. B.; Li, X. Y.; Ibers, J. A.; Sessler, J. L.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 162.
31. Phillips, G. N.; Teodoro, M. L.; Li, T. S.; Smith, B.; Olson, J. S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8817.
32. Sage, J. T.; Morikis, D.; Champion, P. M. Biochemistry 1991, 30, 1227.
33. Choi, J.; Terazima, M. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 6587.
34. Polverini, E.; Cugini, G.; Annoni, F.; Abbruzzetti, S.; Viappiani, C.; Gensch, T. Biochemistry 2006, 45, 5111.
35. Fanelli, R. A.; Antonini, E.; Caputo, A. Biochim. Biophys. Acta 1958, 30, 608.
36. Hargrove, M. S.; Olson, J. S. Biochemistry 1996, 35, 11310.
37. Guo, L.; Chowdhury, P.; Fang, J.; Gai, F. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 14244.
38. Merchant, K. A.; Noid, W. G.; Akiyama, R.; Finkelstein, I.; Goun, A.; McClain, B. L.; Loring, R. F.; Fayer, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13804.
39. Merchant, K. A.; Thompson, D. E.; Xu, Q. H.; Williams, R. B.; Loring, R. F.; Fayer, M. D. Biophys. J. 2002, 82, 3211.
40. Franzen, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13271.
41. Zhu, L.; Sage, J. T.; Rigos, A. A.; Morikis, D.; Champion, P. M. J. Mol. Biol. 1992, 224, 207.
42. Yang, F.; Phillips, G. N. J. Mol. Biol. 1996, 256, 762.
43. Esquerra, R. M.; Jensen, R. A.; Bhaskaran, S.; Pillsbury, M. L.; Mendoza, J. L.; Lintner, B. W.; Kliger, D. S.; Goldbeck, R. A. J. Biol. Chem. 2008, 283, 14165.
44. Marti, D. N. Biophys. Chem. 2005, 778, 88.
45. Myers, J. K.; Pace, C. N.; Scholtz, J. M. Protein Sci. 1995, 4, 2138.
46. Scott, E. E.; Paster, E. V.; Olson, J. S. J. Biol. Chem. 2000, 275, 27129.
47. Puett, D. J. Biol. Chem. 1973, 248, 4623.
48. Regis, W. C. B.; Fattori, J.; Santoro, M. M.; Jamin, M.; Ramos, C. H. I. Arch. Biochem. Biophys. 2005, 436, 168.
49. Muller, J. D.; McMahon, B. H.; Chien, E. Y. T.; Sligar, S. G.; Nienhaus, G. U. Biophys. J. 1999, 77, 1036.
50. Dou, Y.; Admiraal, S. J.; Ikeda-Saito, M.; Krzywda, S.; Wilkinson, A. J.; Li, T.; Olson, J. S. J. Biol. Chem. 1995, 270, 15993.
51. Kaposi, A. D.; Vanderkooi, J. M.; Stavrov, S. S. Biophys. J. 2006, 91, 4191.
52. Park, K. D.; Guo, K.; Adebodun, F.; Chiu, M. L.; Sligar, S. G.; Oldfield, E. Biochemistry 1991, 30, 2333.
53. Kaposi, A. D.; Wright, W. W.; Fidy, J.; Stavrov, S. S.; Vanderkooi, J. M.; Rasnik, I. Biochemistry 2001, 40, 3483.
54. Dalosto, S. D.; Vanderkooi, J. M.; Sharp, K. A. J. Phys. Chem. B 2004, 708, 6450.
55. Cao, W.; Christian, J. F.; Champion, P. M.; Rosca, F.; Sage, J. T. Biochemistry 2001, 40, 5728.
56. Christian, J. F.; Unno, M.; Sage, J. T.; Champion, P. M. Biochemistry 1997, 36, 11198.
57. Quillin, M. L.; Arduini, R. M.; Olson, J. S.; Phillips, G. N. J. Mol. Biol. 1993, 234, 140.
58. Ikeda-Saito, M.; Hori, H.; Andersson, L. A.; Prince, R. C.; Pickering, I. J.; George, G. N.; Sanders, C. R. 2nd.; Lutz, R. S.; McKelvey, E. J.; Mattera, R. J. Biol. Chem. 1992, 267, 22843.
59. Park, J.; Kim, J.; Lee, T.; Lim, M. Biophys. J. 2008, 94, L84.
60. Jung, C.; Hoa, G. H. B.; Schroder, K. L.; Simon, M.; Doucet, J. P. Biochemistry 1992, 31, 12855.
61. Zhang, Y.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 825.
62. Zhang, L.; Wang, L.; Kao, Y.; Qiu, W.; Yang, Y.; Okobiah, O.; Zhong, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 704, 18461.
63. Ye, X.; Yu, A.; Georgiev, G. Y.; Gruia, F.; Lonascu, D.; Cao, W.; Sage, J. T.; Champion, P. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 727, 5854.
64. Palaniappan, V.; Bocian, D. F. Biochemistry 1994, 33, 14264.
65. Moczygemba, C.; Guidry, J.; Wittung-Stafshede, P. FEBS Lett. 2000, 470, 203.
66. Hughson, F. M.; Wright, P. E.; Baldwin, R. L. Science 1990, 249, 1544.
67. Jennings, P. A.; Wright, P. E. Science 1993, 262, 892.
68. Barrick, D.; Baldwin, R. L. Protein Sci. 1993, 2, 869.
69. Griko, Y. V.; Privalov, P. L. J. Mol. Biol. 1994, 235, 1318.
70. Yang, A. S.; Honig, B. J. Mol. Biol. 1994, 237, 602.
71. Cocco, M. J.; Lecomte, J. T. J. Protein Sci. 1994, 3, 267.
72. Kataoka, M.; Nishii, I.; Fujisawa, T.; Ueki, T.; Tokunaga, F.; Goto, Y. J. Mol. Biol. 1995, 249, 215.
73. Ballew, R. M.; Sabelko, J.; Gruebele, M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996, 93, 5759.
74. Kay, M. S.; Baldwin, R. L. Nat. Struct. Biol. 1996, 3, 439.
75. Ptitsyn, O. Nat. Struct. Biol. 1996, 3, 488.
76. Gilmanshin, R.; Williams, S.; Callender, R. H.; Woodruff, W. H.; Dyer, R. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 3709.
77. Nishimura, C.; Dyson, H. J.; Wright, P. E. J. Mol. Biol. 2002, 322, 483.
78. Huang, C.; Balakrishnan, G.; Spiro, T. G. Biochemistry 2005, 44, 15734.
79. Nishiguchi, S.; Goto, Y.; Takahashi, S. J. Mol. Biol. 2008, 373, 491.
80. Dutta, A. K.; Kamada, K.; Ohta, K. J. Photochem. Photobiol. A 1996, 93, 57.
81. Sirangelo, I.; Bismuto, E.; Irace, G. FEBS Lett. 1994, 338, 11.
82. Gao, F.; Mei, E.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 728, 4814.
83. Webb, W. W. Appl. Opt. 2001, 40, 3969.
84. Uzawa, T.; Akiyama, S.; Kimura, T.; Takahashi, S.; Ishimori, K.; Morishima, I.; Fujisawa, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 704, 1171.
85. Arai, M.; Ito, K.; Inobe, T.; Nakao, M.; Maki, K.; Kamagata, K.; Kihara, H.; Amemiya, Y.; Kuwajima, K. J. Mol. Biol. 2002, 321, 121.
86. Plaxco, K. W.; Millett, I. S.; Segel, D. J.; Doniach, S.; Baker, D. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 554.