[NiFe]hydrogenases: Structural and spectroscopic studies of the reaction mechanism

Dalton Transactions

Volumn , Issue 37, 2009, Pages 7577-7587

  Ogata, Hideaki ^a   Lubitz, Wolfgang ^a   Higuchi, Yoshiki ^b  

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

^b UNIVERSITY OF HYOGO   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

[NIFE]-HYDROGENASE; ACTIVE SITE; ANAEROBIC BACTERIUM; CATALYTIC MECHANISMS; CATALYTIC REACTION MECHANISM; CATALYTIC REACTIONS; DESULFOVIBRIO VULGARIS; DIHYDROGEN; ELECTRON TRANSFER PATHWAYS; FUNCTIONAL MODEL; HIGH RESOLUTION; HYDROGENASES; IRON-SULFUR CLUSTERS; METAL CENTRES; PROTEIN MOLECULES; REACTION MECHANISM; REDOX STATE; REVERSIBLE OXIDATION; RU COMPLEXES; SIMPLE REACTION; SPECTROSCOPIC STUDIES; SULFATE REDUCING;

CARBON MONOXIDE; CATALYSIS; ENZYMES; NICKEL; PROTON TRANSFER; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; SULFUR;

CRYSTAL STRUCTURE;

CARBON MONOXIDE; ENZYME INHIBITOR; HYDROGENASE; NICKEL IRON HYDROGENASE; NICKEL-IRON HYDROGENASE;

ARTICLE; BIOCATALYSIS; CHEMISTRY; DRUG ANTAGONISM; METABOLISM; OXIDATION REDUCTION REACTION; SPECTROSCOPY;

BIOCATALYSIS; CARBON MONOXIDE; ENZYME INHIBITORS; HYDROGENASE; OXIDATION-REDUCTION; SPECTRUM ANALYSIS;

EID: 70349289233     PISSN: 14779226     EISSN: 14779234     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b903840j     Document Type: Article

References (92)

1. P. M. Vignais B. Billoud Chem. Rev. 2007 107 4206
2. S. P. J. Albracht Biochim. Biophys. Acta 1994 1188 167
3. A. L. De Lacey V. M. Fernández M. Rousset R. Cammack Chem. Rev. 2007 107 4304
4. J. C. Fontecilla-Camps A. Volbeda C. Cavazza Y. Nicolet Chem. Rev. 2007 107 4273
5. W. Lubitz E. Reijerse M. van Gastel Chem. Rev. 2007 107 4331
6. P. E. M. Siegbahn J. W. Tye M. B. Hall Chem. Rev. 2007 107 4414
7. K. A. Vincent A. Parkin F. A. Armstrong Chem. Rev. 2007 107 4366
8. Y. Higuchi T. Yagi N. Yasuoka Structure 1997 5 1671
9. A. Volbeda M. H. Charon C. Piras E. C. Hatchikian M. Frey J. C. Fontecilla-Camps Nature 1995 373 580
10. E. Garcin X. Vernede E. C. Hatchikian A. Volbeda M. Frey J. C. Fontecilla-Camps Structure 1999 7 557
11. J. W. Peters W. N. Lanzilotta B. J. Lemon L. C. Seefeldt Science 1998 282 1853
12. B. J. Lemon J. W. Peters Biochemistry 1999 38 12969
13. Y. Nicolet C. Piras P. Legrand C. E. Hatchikian J. C. Fontecilla-Camps Structure with Folding & Design 1999 7 13
14. Y. Nicolet A. L. De Lacey X. Vernede V. M. Fernandez E. C. Hatchikian J. C. Fontecilla-Camps J. Am. Chem. Soc. 2001 123 1596
15. O. Pilak B. Mamat S. Vogt C. H. Hagemeier R. K. Thauer S. Shima C. Vonrhein E. Warkentin U. Ermler J. Mol. Biol. 2006 358 798
16. S. Shima O. Pilak S. Vogt M. Schick M. S. Stagni W. Meyer-Klaucke E. Warkentin R. K. Thauer U. Ermler Science 2008 321 572
17. T. Hiromoto K. Ataka O. Pilak S. Vogt M. S. Stagni W. M. Meyer-Klaucke E. Warkentin R. K. Thauer S. Shima U. Ermler FEBS J. 2009 583 585
18. T. Yagi J. Biochem. 1970 68 649
19. N. Yahata T. Saitoh Y. Takayama K. Ozawa H. Ogata Y. Higuchi H. Akutsu Biochemistry 2006 45 1653
20. A. J. Pierik W. Roseboom R. P. Happe K. A. Bagley S. P. J. Albracht J. Biol. Chem. 1999 274 3331
21. S. E. Lamle S. P. J. Albracht F. A. Armstrong J. Am. Chem. Soc. 2004 126 14899
22. H. Ogata S. Hirota A. Nakahara H. Komori N. Shibata T. Kato K. Kano Y. Higuchi Structure 2005 13 1635
23. A. Volbeda L. Martin C. Cavazza M. Matho B. W. Faber W. Roseboom S. P. J. Albracht E. Garcin M. Rousset J. C. Fontecilla-Camps J. Biol. Inorg. Chem. 2005 10 239
24. B. Bleijlevens F. A. van Broekhuizen A. L. De Lacey W. Roseboom V. M. Fernandez S. P. J. Albracht J. Biol. Inorg. Chem. 2004 9 743
25. C. Fichtner C. Laurich E. Bothe W. Lubitz Biochemistry 2006 45 9706
26. Y. Montet P. Amara A. Volbeda X. Vernede E. C. Hatchikian M. J. Field M. Frey J. C. Fontecilla-Camps Nat. Struct. Biol. 1997 4 523
27. P. M. Matias C. M. Soares L. M. Saraiva R. Coelho J. Morais J. Le Gall M. A. Carrondo J. Biol. Inorg. Chem. 2001 6 63
28. P. Kellers H. Ogata W. Lubitz Acta Crystallogr., Sect. F: Struct. Biol. Cryst. Commun. 2008 64 719
29. S. E. Lamle S. P. J. Albracht F. A. Armstrong J. Am. Chem. Soc. 2005 127 6595
30. K. A. Vincent J. A. Cracknell A. Parkin F. A. Armstrong Dalton Trans. 2005 3397
31. M. Bernhard T. Buhrke B. Bleijlevens A. L. De Lacey V. M. Fernandez S. P. J. Albracht B. Friedrich J. Biol. Chem. 2001 276 15592
32. M. Carepo D. L. Tierney C. D. Brondino T. C. Yang A. Pamplona J. Telser I. Moura J. J. G. Moura B. M. Hoffman J. Am. Chem. Soc. 2002 124 281
33. Y. Higuchi T. Yagi Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999 255 295
34. K. A. Vincent N. A. Belsey W. Lubitz F. A. Armstrong J. Am. Chem. Soc. 2006 128 7448
35. T. Matsumoto Y. Nakaya K. Tatsumi Organometallics 2006 25 4835
36. T. Matsumoto Y. Nakaya N. Itakura K. Tatsumi J. Am. Chem. Soc. 2008 130 2458
37. M. van Gastel M. Stein M. Brecht O. Schröder F. Lendzian R. Bittl H. Ogata Y. Higuchi W. Lubitz J. Biol. Inorg. Chem. 2006 11 41
38. A. Perra Q. Wang A. J. Blake E. S. Davies J. McMaster C. Wilson M. Schröder Dalton Trans. 2009 925
39. M. van Gastel C. Fichtner F. Neese W. Lubitz Biochem. Soc. Trans. 2005 33 7
40. O. Trofanchuk M. Stein C. Gessner F. Lendzian Y. Higuchi W. Lubitz J. Biol. Inorg. Chem. 2000 5 36
41. M. Flores A. G. Agrawal M. van Gastel W. Gärtner W. Lubitz J. Am. Chem. Soc. 2008 130 2402
42. Y. Higuchi H. Ogata K. Miki N. Yasuoka T. Yagi Structure 1999 7 549
43. M. Brecht M. van Gastel T. Buhrke B. Friedrich W. Lubitz J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13075
44. S. Foerster M. Stein M. Brecht H. Ogata Y. Higuchi W. Lubitz J. Am. Chem. Soc. 2003 125 83
45. S. Foerster M. van Gastel M. Brecht W. Lubitz J. Biol. Inorg. Chem. 2005 10 51
46. M. Stein W. Lubitz Phys. Chem. Chem. Phys. 2001 3 5115
47. M. Stein W. Lubitz Phys. Chem. Chem. Phys. 2001 3 2668
48. A. G. Agrawal M. van Gastel W. Gärtner W. Lubitz J. Phys. Chem. B 2006 110 8142
49. M. Stein W. Lubitz J. Inorg. Biochem. 2004 98 862
50. M. Medina R. Williams R. Cammack E. C. Hatchikian J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994 90 2921
51. F. Dole M. Medina C. More R. Cammack P. Bertrand B. Guigliarelli Biochemistry 1996 35 16399
52. C. Fichtner M. van Gastel W. Lubitz Phys. Chem. Chem. Phys. 2003 5 5507
53. J. W. van der Zwaan J. M. C. C. Coremans E. C. M. Bouwens S. P. J. Albracht Biochim. Biophys. Acta 1990 1041 101
54. S. J. George S. Kurkin R. N. F. Thorneley S. P. J. Albracht Biochemistry 2004 43 6808
55. K. A. Bagley C. J. Van Garderen M. Chen E. C. Duin S. P. J. Albracht W. H. Woodruff Biochemistry 1994 33 9229
56. H. Ogata Y. Mizoguchi N. Mizuno K. Miki S. Adachi N. Yasuoka T. Yagi O. Yamauchi S. Hirota Y. Higuchi J. Am. Chem. Soc. 2002 124 11628
57. S. Dementin B. Burlat A. L. De Lacey A. Pardo G. Adryanczyk-Perrier B. Guigliarelli V. M. Fernandez M. Rousset J. Biol. Chem. 2004 279 10508
58. W. Lubitz M. van Gastel W. Gärtner Met. Ions Life Sci. 2007 2 279
59. M. Teixeira I. Moura A. V. Xavier J. J. G. Moura J. Legall D. V. DerVartanian H. D. Peck B. H. Huynh J. Biol. Chem. 1989 264 16435
60. M. Brecht, PhD Thesis, Technische Universität, Berlin, 2001
61. S. P. J. Albracht M. L. Kalkman E. C. Slater Biochim. Biophys. Acta 1983 724 309
62. R. Bingemann A. Klein Eur. J. Biochem. 2000 267 6612
63. M. Rousset Y. Montet B. Guigliarelli N. Forget M. Asso P. Bertrand J. C. Fontecilla-Camps E. C. Hatchikian Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 11625
64. V. H. Teixeira C. M. Soares A. M. Baptista Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2008 70 1010
65. I. F. Galvan A. Volbeda J. C. Fontecilla-Camps M. J. Field Proteins: Struct. Funct. Bioinf. 2008 73 195
66. T. Yagi M. Tsuda H. Inokuchi J. Biochem. 1973 73 1069
67. K. A. Vincent J. A. Cracknell O. Lenz I. Zebger B. Friedrich F. A. Armstrong Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 16951
68. T. Buhrke O. Lenz N. Krauss B. Friedrich J. Biol. Chem. 2005 280 23791
69. M. Ludwig J. A. Cracknell K. A. Vincent F. A. Armstrong O. Lenz J. Biol. Chem. 2009 284 465
70. F. Leroux S. Dementin B. Burlat L. Cournac A. Volbeda S. Champ L. Martin B. Guigliarelli P. Bertrand J. Fontecilla-Camps M. Rousset C. Leger Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 11188
71. F. A. Armstrong N. A. Belsey J. A. Cracknell G. Goldet A. Parkin E. Reisner K. A. Vincent A. F. Wait Chem. Soc. Rev. 2009 38 36
72. B. Bleijlevens T. Buhrke E. van der Linden B. Friedrich S. P. J. Albracht J. Biol. Chem. 2004 279 46686
73. T. Burgdorf O. Lenz T. Buhrke E. van der Linden A. K. Jones S. P. J. Albracht B. Friedrich J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2005 10 181
74. K. A. Vincent A. Parkin O. Lenz S. P. J. Albracht J. C. Fontecilla-Camps R. Cammack B. Friedrich F. A. Armstrong J. Am. Chem. Soc. 2005 127 18179
75. F. Osterloh W. Saak D. Haase S. Pohl Chem. Commun. 1997 979
76. S. C. Davies D. J. Evans D. L. Hughes S. Longhurst J. R. Sanders Chem. Commun. 1999 1935
77. W. F. Liaw C. Y. Chiang G. H. Lee S. M. Peng C. H. Lai M. Y. Darensbourg Inorg. Chem. 2000 39 480
78. M. A. Reynolds T. B. Rauchfuss S. R. Wilson Organometallics 2003 22 1619
79. Z. L. Li Y. Ohki K. Tatsumi J. Am. Chem. Soc. 2005 127 8950
80. Y. Oudart V. Artero J. Pecaut M. Fontecave Inorg. Chem. 2006 45 4334
81. A. D. Wilson R. K. Shoemaker A. Miedaner J. T. Muckerman D. L. Dubois M. R. Dubois Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 6951
82. Y. Oudart V. Artero J. Pecaut C. Lebrun M. Fontecave Eur. J. Inorg. Chem. 2007 2613
83. A. D. Wilson K. Fraze B. Twamley S. M. Miller D. L. Dubois M. R. Dubois J. Am. Chem. Soc. 2008 130 1061
84. M. van Gastel J. L. Shaw A. J. Blake M. Flores M. Schröder J. McMaster W. Lubitz Inorg. Chem. 2008 47 11688
85. S. Ogo R. Kabe K. Uehara B. Kure T. Nishimura S. C. Menon R. Harada S. Fukuzumi Y. Higuchi T. Ohhara T. Tamada R. Kuroki Science 2007 316 585
86. B. Kure T. Matsumoto K. Ichikawa S. Fukuzumi Y. Higuchi T. Yagi S. Ogo Dalton Trans. 2008 4747
87. T. Matsumoto B. Kure S. Ogo Chem. Lett. 2008 37 970
88. M. Bruschi G. Zampella P. Fantucci L. De Gioia Coord. Chem. Rev. 2005 249 1620
89. A. Pardo A. L. De Lacey V. M. Fernandez H. J. Fan Y. B. Fan M. B. Hall J. Biol. Inorg. Chem. 2006 11 286
90. A. Volbeda J. C. Fontecilla-Camps Top. Organomet. Chem. 2006 17 57
91. W. Lubitz E. J. Reijerse J. Messinger Energy Environ. Sci. 2008 1 15
92. Y. Higuchi F. Toujou K. Tsukamoto T. Yagi J. Inorg. Biochem. 2000 80 205