Structural Basis for Catalytic Activation of Thiocyanate Hydrolase Involving Metal-Ligated Cysteine Modification

Journal of the American Chemical Society

Volumn 131, Issue 41, 2009, Pages 14838-14843

  Arakawa, Takatoshi ^a,d   Kawano, Yoshiaki ^b   Katayama, Yoko ^a   Nakayama, Hiroshi ^c   Dohmae, Naoshi ^c   Yohda, Masafumi ^a   Odaka, Masafumi ^a  

^a TOKYO UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND TECHNOLOGY   (Japan)

^b RIKEN HARIMA INSTITUTE   (Japan)

^c RIKEN   (Japan)

^d JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BEFORE AND AFTER; CATALYTIC ACTIVATION; CATALYTIC ACTIVITY; HYDROLASES; NITRILE HYDRATASES; STRUCTURAL BASIS; SULFENIC ACIDS;

COBALT; CYANIDES;

ACIDS;

COBALT; CYSTEINE; HYDROLASE; SULFENIC ACID DERIVATIVE; THIOCYANATE HYDROLASE; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CRYSTAL STRUCTURE; ENZYME ACTIVATION; ENZYME ACTIVE SITE; OXIDATION; PROTEIN MODIFICATION; PROTEIN STRUCTURE;

AIR; BIOCATALYSIS; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; CYSTEINE; ENZYME ACTIVATION; HYDROLASES; METALS; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN CONFORMATION;

EID: 70350043513     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja903979s     Document Type: Article

References (49)

1. Katayama, Y.; Narahara, Y.; Inoue, Y.; Amano, F.; Kanagawa, T.; Kuraishi, H. J. Biol. Chem. 1992, 267, 9170-9175.
2. Katayama, Y.; Matsushita, Y.; Kaneko, M.; Kondo, M.; Mizuno, T.; Nyunoya, H. J. Bacteriol. 1998, 180, 2583-2589.
3. Nagashima, S.; Nakasako, M.; Dohmae, N.; Tsujimura, M.; Takio, K.; Odaka, M.; Yohda, M.; Kamiya, N.; Endo, I. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 347-351.
4. Kobayashi, M.; Shimizu, S. Nat. Biotechnol. 1998, 16, 733-736.
5. Miyanaga, A.; Fushinobu, S.; Ito, K.; Wakagi, T. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001, 288, 1169-1174.
6. Jönsson, T. J.; Tsang, A. W.; Lowther, W. T.; Furdui, C. M. J. Biol. Chem. 2008, 283, 22890-22894.
7. Jönsson, T. J.; Murray, M. S.; Johnson, L. C.; Lowther, W. T. J. Biol. Chem. 2008, 283, 23846-23851.
8. Volbeda, A.; Martin, L.; Cavazza, C.; Matho, M.; Faber, B. W.; Roseboom, W.; Albracht, S. P.; Garcin, E.; Rousset, M.; Fontecilla-Camps, J. C. J. Biol. Inorg. Chem. 2005, 10, 239-249.
9. Ogata, H.; Hirota, S.; Nakahara, A.; Komori, H.; Shibata, N.; Kato, T.; Kano, K.; Higuchi, Y. Structure 2005, 13, 1635-1642.
10. Claiborne, A.; Yeh, J. I.; Mallett, T. C.; Luba, J.; Crane, E. J.; Charrier, V.; Parsonage, D. Biochemistry 1999, 38, 15407-15416.
11. Poole, L. B.; Karplus, P. A.; Claiborne, A. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2004, 44, 325-347.
12. Noguchi, T.; Nojiri, M.; Takei, K.; Odaka, M.; Kamiya, N. Biochemistry 2003, 42, 11642-11650.
13. Dey, A.; Chow, M.; Taniguchi, K.; Lugo-Mas, P.; Davin, S.; Maeda, M.; Kovacs, J.; Odaka, M.; Hodgson, K.; Hedman, B.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 533-541.
14. Nagamune, T.; Kurata, H.; Hirata, M.; Honda, J.; Koike, H.; Ikeuchi, M.; Inoue, Y.; Hirata, A.; Endo, I. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990, 168, 437-442.
15. Noguchi, T.; Honda, J.; Nagamune, T.; Sasabe, H.; Inoue, Y.; Endo, I. FEBS Lett. 1995, 358, 9-11.
16. Odaka, M.; Fujii, K.; Hoshino, M.; Noguchi, T.; Tsujimura, M.; Nagashima, S.; Yohda, M.; Nagamune, T.; Inoue, Y.; Endo, I. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3785-3791.
17. Katayama, Y.; Hashimoto, K.; Nakayama, H.; Mino, H.; Nojiri, M.; Ono, T.; Nyunoya, H.; Yohda, M.; Takio, K.; Odaka, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 728-729.
18. Arakawa, T.; Kawano, Y.; Kataoka, S.; Katayama, Y.; Kamiya, N.; Yohda, M.; Odaka, M. J. Mol. Biol. 2007, 366, 1497-1509.
19. Huang, W.; Jia, J.; Cummings, J.; Nelson, M.; Schneider, G.; Lindqvist, Y. Structure 1997, 5, 691-699.
20. Kobayashi, M.; Shimizu, S. Eur. J. Biochem. 1999, 261, 1-9.
21. Kovacs, J. A. Chem. Rev. 2004, 104, 825-848.
22. Mitra, S.; Holz, R. J. Biol. Chem. 2007, 282, 7397-7404.
23. Rao, S.; Holz, R. C. Biochemistry 2008, 47, 12057-21206
24. Murakami, T.; Nojiri, M.; Nakayama, H.; Odaka, M.; Yohda, M.; Dohmae, N.; Takio, K.; Nagamune, T.; Endo, I. Protein Sci. 2000, 9, 1024-1030.
25. Tsujimura, M.; Odaka, M.; Nakayama, H.; Dohmae, N.; Koshino, H.; Asami, T.; Hoshino, M.; Takio, K.; Yoshida, S.; Maeda, M.; Endo, I. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11532-11538.
26. Mascharak, P. Coord. Chem. Rev. 2002, 225, 201-214.
27. Noverson, J. C.; Olmstead, M. M.; Mascharak, P. K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3553-3554.
28. Tyler, L. A.; Noverson, J. C.; Olmstead, M. M.; Mascharak, P. K. Inorg. Chem. 2003, 42, 5751-5761.
29. Heinrich, L.; Mary-Verla, A.; Li, Y.; Vassermann, J.; Chottard, J. Eur. J. Inorg. Chem. 2001, 9, 2203-2206.
30. Taniguchi, K.; Murata, K.; Murakami, Y.; Takahashi, S.; Nakamura, T.; Hashimoto, K.; Koshino, K.; Dohmae, N.; Yohda, M.; Hirose, T.; Maeda, M.; Odaka, M. J. Bioeng. Biosci. 2008, 106, 174-179.
31. Hashimoto, K.; Suzuki, H.; Taniguchi, K.; Noguchi, T.; Yohda, M.; Odaka, M. J. Biol. Chem. 2008, 283, 36617-36623.
32. Hopmann, K. H.; Guo, J. D.; Himo, F. Inorg. Chem. 2007, 46, 4850-4856.
33. Nojiri, M.; Yohda, M.; Odaka, M.; Matsushita, Y.; Tsujimura, M.; Yoshida, T.; Dohmae, N.; Takio, K.; Endo, I. J. Biochem. (Tokyo) 1999, 125, 696-704.
34. Cameron, R.; Sayed, M.; Cowan, D. Biochim. Biophys. Acta 2005, 1725, 35-46.
35. Kataoka, S.; Arakawa, T.; Hori, S.; Katayama, Y.; Hara, Y.; Matsushita, Y.; Nakayama, H.; Yohda, M.; Nyunoya, H.; Dohmae, N.; Maeda, M.; Odaka, M. FEBS Lett. 2006, 580, 4667-4672.
36. Otowinowski, Z.; Minor, W. Methods Enzymol. 1997, 276, 307-326.
37. Vagin, A.; Teplyakov, A. J. Appl. Crystallogr. 1997, 30, 1022-1024.
38. Brunger, A.; Adams, P.; Clore, G.; DeLano, W.; Gros, P.; Grosse-Kunstleve, R.; Jiang, J.; Kuszewski, J.; Nilges, M.; Pannu, N.; Read, R.; Rice, L.; Simonson, T.; Warren, G. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 1998, 54, 905-921.
39. Schuttelkopf, A.; van, A., DM. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2004, 60, 1355-1363.
40. Miyanaga, A.; Fushinobu, S.; Ito, K.; Shoun, H.; Wakagi, T. Eur. J. Biochem. 2004, 271, 429-438.
41. Takarada, H.; Kawano, Y.; Hashimoto, K.; Nakayama, H.; Ueda, S.; Yohda, M.; Kamiya, N.; Dohmae, N.; Maeda, M.; Odaka, M. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2006, 70, 881-889.
42. Shearer, J.; Kung, I.; Lovell, S.; Kaminsky, W.; Kovacs, J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 463-468.
43. Yano, T.; Arii, H.; Yamaguchi, S.; Funahashi, Y.; Jitsukawa, K.; Ozawa, T.; Masuda, H. Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 18, 3753-3761.
44. Grapperhaus, C.; Darensbourg, M. Acc. Chem. Res. 1998, 8, 451-459.
45. Lugo-Mas, P.; Dey, A.; Xu, L.; Davin, S.; Benedict, J.; Kaminsky, W.; Hodgson, K.; Hedman, B.; Solomon, E.; Kovacs, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11211-11221.
46. Kubiak, K.; Nowak, W. Biophys. J. 2008, 94, 3824-3838.
47. Zhou, Z.; Hashimoto, Y.; Shiraki, K; Kobayashi, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 14849-14854.
48. Zhou, Z.; Hashimoto, Y.; Kobayashi, M. J. Biol. Chem. 2009, 284, 14930-14938.
49. Bonnet, D.; Stevens, J. M.; de Sousa, R. A.; Sari, M.; Mansuy, D.; Artaud, I. J. Biochem. (Tokyo) 2001, 130, 227-233.