Iron acquisition and transcriptional regulation

Chemical Reviews

Volumn 109, Issue 10, 2009, Pages 4536-4552

  Kaplan, Craig D ^a   Kaplan, Jerry ^b  

^a TEXAS A AND M UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF UTAH SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

APICAL SURFACES; ENTEROCYTES; ESSENTIAL ELEMENTS; IRON ACQUISITION; IRON TRANSPORTER; IRON UPTAKE; MULTIPLE LEVELS; OXIDATION-REDUCTION REACTION; TRANSCRIPTIONAL CONTROL; TRANSCRIPTIONAL REGULATION;

CHEMICAL REACTIONS; GENE EXPRESSION;

MERGERS AND ACQUISITIONS;

IRON;

ANIMAL; ARTICLE; CAENORHABDITIS ELEGANS; FUNGAL GENE; GENE EXPRESSION REGULATION; GENETIC TRANSCRIPTION; GENETICS; HUMAN; METABOLISM; TRANSPORT AT THE CELLULAR LEVEL;

ANIMALS; BIOLOGICAL TRANSPORT; CAENORHABDITIS ELEGANS; GENE EXPRESSION REGULATION; GENE EXPRESSION REGULATION, FUNGAL; GENES, FUNGAL; HUMANS; IRON; TRANSCRIPTION, GENETIC;

EID: 70350657148     PISSN: 00092665     EISSN: 15206890     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cr9001676     Document Type: Article

References (124)

1. Haas, H.; Eisendle, M.; Turgeon, B. G. Annu. ReV. Phytopathol. 2008, 46, 149.
2. Yun, C. W.; Ferea, T.; Rashford, J.; Ardon, O.; Brown, P. O.; Botstein, D.; Kaplan, J.; Philpott, C. C. J. Biol. Chem. 2000, 275, 10709.
3. Lesuisse, E.; Simon-Casteras, M.; Labbe, P. Microbiology 1998, 144, 3455.
4. Dancis, A.; Klausner, R. D.; Hinnebusch, A. G.; Barriocanal, J. G. Mol. Cell. Biol. 1990, 10, 2294.
5. Dancis, A.; Roman, D. G.; Anderson, G. J.; Hinnebusch, A. G.; Klausner, R. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 3869.
6. Lesuisse, E.; Casteras-Simon, M.; Labbe, P. J. Biol. Chem. 1996, 271, 13578.
7. Georgatsou, E.; Mavrogiannis, L. A.; Fragiadakis, G. S.; Alexandraki, D. J. Biol. Chem. 1997, 272, 13786.
8. Lesuisse, E.; Casteras-Simon, M.; Labbe, P. FEMS Microbiol. Lett. 1997, 156, 147.
9. Martins, L. J.; Jensen, L. T.; Simons, J. R.; Keller, G. L.; Winge, D. R. J. Biol. Chem. 1998, 273, 23716.
10. Askwith, C.; Eide, D.; Van Ho, A.; Bernard, P. S.; Li, L.; Davis-Kaplan, S.; Sipe, D. M.; Kaplan, J. Cell 1994, 76, 403.
11. Stearman, R.; Yuan, D. S.; Yamaguchi-Iwai, Y.; Klausner, R. D.; Dancis, A. Science 1996, 271, 1552.
12. Dix, D. R.; Bridgham, J. T.; Broderius, M. A.; Byersdorfer, C. A.; Eide, D. J. J. Biol. Chem. 1994, 269, 26092.
13. Supek, F.; Supekova, L.; Nelson, H.; Nelson, N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 5105.
14. Chen, X. Z.; Peng, J. B.; Cohen, A.; Nelson, H.; Nelson, N.; Hediger, M. A. J. Biol. Chem. 1999, 274, 35089.
15. Williams, D. M.; Lee, G. R.; Cartwright, G. E. Am. J. Physiol. 1974, 227, 1094.
16. Frieden, E.; Hsieh, H. S. AdV. Exp. Med. Biol. 1976, 74, 505.
17. Yamaguchi-Iwai, Y.; Dancis, A.; Klausner, R. D. EMBO J. 1995, 14, 1231.
18. Yamaguchi-Iwai, Y.; Stearman, R.; Dancis, A.; Klausner, R. D. EMBO J. 1996, 15, 3377.
19. Casas, C.; Aldea, M.; Espinet, C.; Gallego, C.; Gil, R.; Herrero, E. Yeast 1997, 13, 621.
20. Blaiseau, P. L.; Lesuisse, E.; Camadro, J. M. J. Biol. Chem. 2001, 276, 34221.
21. Rutherford, J. C.; Jaron, S.; Rauy, E.; Brown, P. O.; Winge, D. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 201, 98, 14322.
22. Courel, M.; Lallet, S.; Camadro, J. M.; Blaiseau, P. L. Mol. Cell. Biol. 2005, 25, 6760.
23. Rutherford, J. C.; Ojeda, L.; Balk, J.; Muhlenhoff, U.; Lill, R.;Winge, D. R. J. Biol. Chem. 2005, 280, 10135.
24. Yamaguchi-Iwai, Y.; Ueta, R.; Fukunaka, A.; Sasaki, R. J. Biol. Chem. 2002, 277, 18914.
25. Ueta, R.; Fukunaka, A.; Yamaguchi-Iwai, Y. J. Biol. Chem. 2003, 278, 50120.
26. Ueta, R.; Fujiwara, N.; Iwai, K.; Yamaguchi-Iwai, Y. Mol. Biol. Cell 2007, 18, 2980.
27. Lesuisse, E.; Knight, S. A.; Courel, M.; Santos, R.; Camadro, J. M.; Dancis, A. Genetics 2005, 169, 107.
28. Kumanovics, A.; Chen, O.; Li, L.; Bagley, D.; Adkins, E.; Lin, H.; Dingra, N. N.; Outten, C. E.; Keller, G.; Winge, D.; Ward, D. M.; Kaplan, J. J. Biol. Chem. 2008, 283, 10276.
29. Babcock, M.; de Silva, D.; Oaks, R.; Davis-Kaplan, S.; Jiralerspong, S.; Montermini, L.; Pandolfo, M.; Kaplan, J. Science 1997, 276, 1709.
30. Li, J.; Kogan, M.; Knight, S. A.; Pain, D.; Dancis, A. J. Biol. Chem. 1999, 274, 33025.
31. Lill, R.; Muhlenhoff, U. Annu. ReV. Biochem. 2008, 77, 669.
32. Chen, O. S.; Crisp, R. J.; Valachovic, M.; Bard, M.; Winge, D. R.; Kaplan, J. J. Biol. Chem. 2004, 279, 29513.
33. Kispal, G.; Sipos, K.; Lange, H.; Fekete, Z.; Bedekovics, T.; Janaky, T.; Bassler, J.; Aguilar Netz, D. J.; Balk, J.; Rotte, C.; Lill, R. EMBO J. 2005, 24, 589.
34. Yang, M.; Cobine, P. A.; Molik, S.; Naranuntarat, A.; Lill, R.; Winge, D. R.; Culotta, V. C. EMBO J. 2006, 25, 1775.
35. Pujol-Carrion, N.; Belli, G.; Herrero, E.; Nogues, A.; de la Torre-Ruiz, M. A. J. Cell. Sci. 2006, 119, 4554.
36. Ojeda, L.; Keller, G.; Muhlenhoff, U.; Rutherford, J. C.; Lill, R.; Winge, D. R. J. Biol. Chem. 2006, 281, 17661.
37. Fragiadakis, G. S.; Tzamarias, D.; Alexandraki, D. EMBO J 2004, 23, 333.
38. Formosa, T.; Eriksson, P.; Wittmeyer, J.; Ginn, J.; Yu, Y.; Stillman, D. J. EMBO J 2001, 20, 3506.
39. Smith, R. L.; Johnson, A. D. Trends Biochem. Sci. 2000, 25, 325.
40. Camadro, J. M.; Thome, F.; Brouillet, N.; Labbe, P. J. Biol. Chem. 1994, 269, 32085.
41. Crisp, R. J.; Pollington, A.; Galea, C.; Jaron, S.; Yamaguchi-Iwai, Y.; Kaplan, J. J. Biol. Chem. 2003, 278, 45499.
42. Crisp, R. C.; Adkins, E. M.; Kimmel, E.; Kaplan, J. EMBO J. 2006, 25, 512.
43. van de Peppel, J.; Kettelarij, N.; van Bakel, H.; Kockelkorn, T. T.; van Leenen, D.; Holstege, F. C. Mol. Cell 2005, 19, 511.
44. Bjorklund, S.; Gustafsson, C. M. Trends Biochem. Sci. 2005, 30, 240.
45. Kornberg, R. D. Trends Biochem. Sci. 2005, 30, 235.
46. Conaway, R. C.; Sato, S.; Tomomori-Sato, C.; Yao, T.; Conaway, J. W. Trends Biochem. Sci. 2005, 30, 250.
47. Malik, S.; Roeder, R. G. Trends. Biochem. Sci. 2005, 30, 256.
48. Thakur, J. K.; Arthanari, H.; Yang, F.; Chau, K. H.; Wagner, G.; Naar, A. M. J. Biol. Chem. 2009, 284, 4422.
49. Hampsey, M. Microbiol. Mol. Biol. ReV. 1998, 62, 465.
50. Holstege, F. C.; Jennings, E. G.; Wyrick, J. J.; Lee, T. I.; Hengartner, C. J.; Green, M. R.; Golub, T. R.; Lander, E. S.; Young, R. A. Cell 1998, 95, 717.
51. Shakoury-Elizeh, M.; Tiedeman, J.; Rashford, J.; Ferea, T.; Demeter, J.; Garcia, E.; Rolfes, R.; Brown, P. O.; Botstein, D.; Philpott, C. C. Mol. Biol. Cell 2004, 15, 1233.
52. Puig, S.; Askeland, E.; Thiele, D. J. Cell 2005, 120, 99.
53. Pedro-Segura, E.; Vergara, S. V.; Rodriguez-Navarro, S.; Parker, R.; Thiele, D. J.; Puig, S. J. Biol. Chem. 2008, 283, 28527.
54. Lee, A.; Henras, A. K.; Chanfreau, G. Cell Metabolism 2005
55. Nagel, R.; Ares, M., Jr. RNA 2000, 6, 1142.
56. Chanfreau, G.; Buckle, M.; Jacquier, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 3142.
57. Spizzo, T.; Byersdorfer, C.; Duesterhoeft, S.; Eide, D. Mol. Gen. Genet. 1997, 256, 547.
58. Urbanowski, J. L.; Piper, R. C. J. Biol. Chem. 1999, 274, 38061.
59. Cohen, A.; Nelson, H.; Nelson, N. J. Biol. Chem. 2000, 275, 33388.
60. Portnoy, M. E.; Liu, X. F.; Culotta, V. C. Mol. Cell. Biol. 2000, 20, 7893.
61. Li, L.; Chen, O. S.; McVey Ward, D.; Kaplan, J. J. Biol. Chem. 2001, 276, 29515.
62. Kim, S. A.; Punshon, T.; Lanzirotti, A.; Li, L.; Alonso, J. M.; Ecker, J. R.; Kaplan, J.; Guerinot, M. L. Science 2006, 314, 1295.
63. Lapinskas, P. J.; Lin, S. J.; Culotta, V. C. Mol. Microbiol. 1996, 21, 519.
64. Li, L.; Bagley, D.; Ward, D. M.; Kaplan, J. Mol. Cell. Biol. 2008, 28, 1326.
65. Fernandes, L.; Rodrigues-Pousada, C.; Struhl, K. Mol. Cell. Biol. 1997, 17, 6982.
66. Delaunay, A.; Isnard, A. D.; Toledano, M. B. EMBO J. 2000, 19, 5157.
67. Tachibana, T.; Okazaki, S.; Murayama, A.; Naganuma, A.; Nomoto, A.; Kuge, S. J. Biol. Chem. 2008.
68. Labbe, S.; Pelletier, B.; Mercier, A. Biometals 2007, 20, 523.
69. Askwith, C.; Kaplan, J. J. Biol. Chem. 1997, 272, 401.
70. Roman, D. G.; Dancis, A.; Anderson, G. J.; Klausner, R. D. Mol. Cell. Biol. 1993, 13, 4342.
71. Pelletier, B.; Beaudoin, J.; Philpott, C. C.; Labbe, S. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 4332.
72. An, Z.; Mei, B.; Yuan, W. M.; Leong, S. A. EMBO J. 1997, 16, 1742.
73. Haas, H.; Zadra, I.; Stoffler, G.; Angermayr, K. J. Biol. Chem. 1999, 274, 4613.
74. Pelletier, B.; Mercier, A.; Durand, M.; Peter, C.; Jbel, M.; Beaudoin, J.; Labbe, S. Yeast 2007, 24, 883.
75. Chao, L. Y.; Marletta, M. A.; Rine, J. Biochemistry 2008, 47, 7274.
76. Miele, R.; Barra, D.; Bonaccorsi di Patti, M. C. Arch. Biochem. Biophys. 2007, 465, 172.
77. Pelletier, B.; Trott, A.; Morano, K. A.; Labbe, S. J. Biol. Chem. 2005, 280, 25146.
78. Harrison, K. A.; Marzluf, G. A. Biochemistry 2002, 41, 15288.
79. Znaidi, S.; Pelletier, B.; Mukai, Y.; Labbe, S. J. Biol. Chem. 2004, 279, 9462.
80. Labbe, S.; Pena, M. M.; Fernandes, A. R.; Thiele, D. J. J. Biol. Chem. 1999, 274, 36252.
81. Mercier, A.; Pelletier, B.; Labbe, S. Eukaryot. Cell. 2006, 5, 1866.
82. Mercier, A.; Watt, S.; Bahler, J.; Labbe, S. Eukaryot. Cell. 2008, 7, 493.
83. Vulpe, C. D.; Kuo, Y. M.; Murphy, T. L.; Cowley, L.; Askwith, C.; Libina, N.; Gitschier, J.; Anderson, G. J. Nat. Genet. 1999, 21, 195.
84. Forsburg, S. L.; Guarente, L. Genes DeV. 1989, 3, 1166.
85. Rao, A. U.; Carta, L. K.; Lesuisse, E.; Hamza, I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 4270.
86. Rajagopal, A.; Rao, A. U.; Amigo, J.; Tian, M.; Upadhyay, S. K.; Hall, C.; Uhm, S.; Mathew, M. K.; Fleming, M. D.; Paw, B. H.; Krause, M.; Hamza, I. Nature 2008, 453, 1127.
87. Rouault, T. A. Nat. Chem. Biol. 2006, 2, 406.
88. Orino, K.; Lehman, L.; Tsuji, Y.; Ayaki, H.; Torti, S. V.; Torti, F. M. Biochem. J. 2001, 357, 241.
89. Gourley, B. L.; Parker, S. B.; Jones, B. J.; Zumbrennen, K. B.; Leibold, E. A. J. Biol. Chem. 2003, 278, 3227.
90. Romney, S. J.; Thacker, C.; Leibold, E. A. J. Biol. Chem. 2008, 283, 716.
91. Guerinot, M. L.; Yi, Y. Plant Physiol. 1994, 104, 815.
92. Romheld, V.; Marschner, H. Plant Physiol. 1986, 80, 175.
93. Curie, C.; Panaviene, Z.; Loulergue, C.; Dellaporta, S. L.; Briat, J. F.; Walker, E. L. Nature 2001, 409, 346.
94. Schaaf, G.; Ludewig, U.; Erenoglu, B. E.; Mori, S.; Kitahara, T.; von Wiren, N. J. Biol. Chem. 2004, 279, 9091.
95. Curie, C.; Cassin, G.; Couch, D.; Divol, F.; Higuchi, K.; Le Jean, M.; Misson, J.; Schikora, A.; Czernic, P.; Mari, S. Ann. Bot. (London) 2009, 103, 1.
96. Ogo, Y.; Itai, R. N.; Nakanishi, H.; Kobayashi, T.; Takahashi, M.; Mori, S.; Nishizawa, N. K. Plant J. 2007, 51, 366.
97. Kobayashi, T.; Yoshihara, T.; Itai, R. N.; Nakanishi, H.; Takahashi, M.; Mori, S.; Nishizawa, N. K. Plant Physiol. Biochem. 2007, 45, 262.
98. Kobayashi, T.; Ogo, Y.; Itai, R. N.; Nakanishi, H.; Takahashi, M.; Mori, S.; Nishizawa, N. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 19150.
99. Ogo, Y.; Kobayashi, T.; Nakanishi Itai, R.; Nakanishi, H.; Kakei, Y.; Takahashi, M.; Toki, S.; Mori, S.; Nishizawa, N. K. J. Biol. Chem. 2008, 283, 13407.
100. Kim, S. A.; Guerinot, M. L. FEBS Lett. 2007, 581, 2273.
101. Walker, E. L.; Connolly, E. L. Curr. Opin. Plant Biol. 2008, 11, 53.
102. Ling, H. Q.; Pich, A.; Scholz, G.; Ganal, M. W. Mol. Gen. Genet. 1996, 252, 87.
103. Ling, H. Q.; Bauer, P.; Bereczky, Z.; Keller, B.; Ganal, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 13938.
104. Jakoby, M.; Wang, H. Y.; Reidt, W.; Weisshaar, B.; Bauer, P. FEBS Lett. 2004, 577, 528.
105. Colangelo, E. P.; Guerinot, M. L. Plant Cell 2004, 16, 3400.
106. Fleming, M. D.; Romano, M. A.; Su, M. A.; Garrick, L. M.; Garrick, M. D.; Andrews, N. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 1148.
107. Fleming, M. D.; Trenor, C. C., III; Su, M. A.; Foernzler, D.; Beier, D. R.; Dietrich, W. F.; Andrews, N. C. Nat. Genet. 1997, 16, 383.
108. Shah, Y. M.; Matsubara, T.; Ito, S.; Yim, S. H.; Gonzalez, F. J. Cell Metab. 2009, 9, 152.
109. Mastrogiannaki, M.; Matak, P.; Keith, B.; Simon, M. C.; Vaulont, S.; Peyssonnaux, C. J. Clin. InVest. 2009, 119, 1159.
110. De Domenico, I.; McVey Ward, D.; Kaplan, J. Nat. ReV. Mol. Cell. Biol. 2008, 9, 72.
111. De Domenico, I.; Ward, D. M.; di Patti, M. C.; Jeong, S. Y.; David, S.; Musci, G.; Kaplan, J. EMBO J. 2007, 26, 2823.
112. Jeong, S. Y; David, S. J. Biol. Chem. 2003, 278, 27144.
113. McKie, A. T.; Marciani, P.; Rolfs, A.; Brennan, K.; Wehr, K.; Barrow, D.; Miret, S.; Bomford, A.; Peters, T. J.; Farzaneh, F.; Hediger, M. A.; Hentze, M. W.; Simpson, R. J. Mol. Cell 2000, 5, 299.
114. Ponka, P.; Beaumont, C.; Richardson, D. R. Semin. Hematol. 1998, 35, 35.
115. Zhu, B. M.; McLaughlin, S. K.; Na, R.; Liu, J.; Cui, Y.; Martin, C.; Kimura, A.; Robinson, G. W.; Andrews, N. C.; Hennighausen, L. Blood 2008, 112, 2071.
116. Rouault, T. A. Blood Cells Mol. Dis. 2002, 29, 309.
117. Ganz, T. J. Am. Soc. Nephrol. 2007, 18, 394.
118. Lee, P. L.; Beutler, E. Annu. ReV. Pathol. 2009, 4, 489.
119. Nemeth, E.; Ganz, T. Annu. ReV. Nutr. 2006, 26, 323.
120. Nemeth, E.; Tuttle, M. S.; Powelson, J.; Vaughn, M. B.; Donovan, A.; Ward, D. M.; Ganz, T.; Kaplan, J. Science 2004, 306, 2090.
121. Muckenthaler, M. U.; Galy, B.; Hentze, M. W. Annu. ReV. Nutr. 2008, 28, 197.
122. Galy, B.; Ferring-Appel, D.; Kaden, S.; Grone, H. J.; Hentze, M. W. Cell Metab. 2008, 7, 79.
123. Rutherford, J. C.; Jaron, S.; Winge, D. R. J. Biol. Chem. 2003, 278, 27636.
124. Philpott, C. C.; Protchenko, O. Eukaryot. Cell 2008, 7, 20.