Structural plasticity and functional implications of internal cavities in distal mutants of type 1 non-symbiotic hemoglobin AHb1 from Arabidopsis thaliana

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 49, 2009, Pages 16028-16038

  Faggiano, Serena ^a   Abbruzzetti, Stefania ^a   Spyrakis, Francesca ^a,b   Grandi, Elena ^a   Viappiani, Cristiano ^a   Bruno, Stefano ^a   Mozzarelli, Andrea ^a,b   Cozzini, Pietro ^a,b   Astegno, Alessandra ^c   Dominici, Paola ^c   Brogioni, Silvia ^d   Feis, Alessandro ^d   Smulevich, Giulietta ^d   Carrillo, Oliver ^e   Schmidtke, Peter ^e   Bidon Chanal, Axel ^e   Luque, F Javier ^e  

^a UNIVERSITY OF PARMA   (Italy)

^b NATIONAL INSTITUTE OF BIOSTRUCTURES AND BIOSYSTEMS   (Italy)

^c UNIVERSITY OF VERONA   (Italy)

^d UNIVERSITY OF FLORENCE   (Italy)

^e UNIVERSITY OF BARCELONA   (Spain)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING ENERGY; BIOCHEMISTRY; FUNCTIONAL POLYMERS; LIGANDS; MOLECULAR DYNAMICS; OXYGEN; PHASE EQUILIBRIA; PHOTOLYSIS; PLANTS (BOTANY); PORPHYRINS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

ARABIDOPSIS THALIANA; BIMOLECULAR ASSOCIATION; COMPUTATIONAL STUDIES; CONSERVED RESIDUES; DIOXYGENASES; DISTAL HISTIDINE; ELECTROSTATIC EFFECT; EXOGENOUS LIGANDS; FLASH PHOTOLYSIS; GAIN INSIGHT; GEMINATE REBINDING; GENOMIC STUDIES; HEME IRON; HEXACOORDINATION; HIGH OXYGEN AFFINITY; INTERNAL CAVITIES; INTRIGUING QUESTIONS; LIGAND BINDING; LIGAND BINDING PROPERTIES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PENTACOORDINATED; PROTEIN MATRIX; PROTEIN STRUCTURES; SPECTROSCOPIC STUDIES; STOPPED FLOW; STRUCTURE-FUNCTION RELATIONSHIP; WILD TYPES;

HEMOGLOBIN;

EID: 71549152569     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9074477     Document Type: Article

References (50)

1. Arredondo-Peter, R.; Hargrove, M. S.; Sarath, C.; Moran, J. F.; Lohrman, J.; Olson, J. S.; Klucas, R. V. Plant Physiol. 1997, 115, 1259.
2. Duff, S. M. G.; Wittenberg, J. B.; Hill, R. D. J. Biol. Chem. 1997, 272, 16746.
3. Smagghe, B. J.; Sarath, G.; Ross, E.; Hubert, J. L.; Hargrove, M. S. Biochemistry 2006, 45, 561.
4. Wang, Y. H.; Kochian, L. V.; Doyle, J. J.; Garvin, D. F. Plant, Cell Environ. 2003, 26, 673.
5. Trevaskis, B.; Watts, R. A.; Andersson, C R.; Llewellyn, D. J.; Hargrove, M. S.; Olson, J. S.; Dennis, E. S.; Peacock, W. J. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997, 94, 12230.
6. Watts, R. A.; Hunt, P. W.; Hvitved, A. N.; Hargrove, M. S.; Peacock, W. J.; Dennis, E. S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, 98, 10119.
7. Arredondo-Peter, R.; Hargrove, M. S.; Moran, J. F.; Sarath, G.; Klucas, R. V. Plant Physiol. 1998, 118, 1121.
8. Hill, R. D. Can. J. Bot. 1998, 76, 707.
9. Dordas, C.; Rivoal, J.; Hill, R. D. Ann. Bot. 2003, 91, 173.
10. Wang, R.; Guegler, K.; LaBrie, S. T.; Crawford, N. M. Plant Cell 2000, 12, 1491.
11. Nie, X.; Hill, R. D. Plant Physiol. 1997, 114, 835.
12. Perazzolli, M.; Dominici, P.; Puertas, M. C. R.; Zago, E.; Zeier, J.; Sonoda, M.; Lamb, C.; Delledonne, M. Plant Cell 2004, 16, 2785.
13. Perazzolli, M.; Romero-Puertas, M. C.; Delledonne, M. J. Exp. Bot. 2006, 57, 479.
14. Belenghi, B.; Romero-Puertas, M. C.; Vercammen, D.; Brackenier, A.; Inze, D.; Delledonne, M.; Breusegem, F. V. J. Biol. Chem. 2007, 282, 1352.
15. Bruno, S.; Faggiano, S.; Spyrakis, F.; Mozzarelli, A.; Abbruzzetti, S.; Grandi, E.; Viappiani, C.; Feis, A.; Mackowiak, S.; Smulevich, G.; Cacciatori, E.; Dominici, P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2880.
16. Smagghe, B. J.; Kundu, S.; Hoy, J. A.; Haider, P.; Weiland, T. R.; Savage, A.; Venugopal, A.; Goodman, M.; Premer, S.; Hargrove, M. S. Biochemistry 2006, 45, 9735.
17. Goodman, M. D.; Hargrove, M. S. J. Biol. Chem. 2001, 276, 6834.
18. Hargrove, M. S.; Brucker, E. A.; Stec, B.; Sarath, G.; ArredondoPeter, R.; Klucas, R. V.; Olson, J. S.; Phillips, G. N., Jr. Structure 2000, 8, 1005.
19. Abbruzzetti, S.; Bruno, S.; Faggiano, S.; Grandi, E.; Mozzarelli, A.; Viappiani, C. Photochem. Photobiol. Sci. 2006, 5, 1109.
20. Steinbach, P. J. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002, 42, 1476.
21. Steinbach, P. J.; Ionescu, R.; Matthews, C R. Biophys. J. 2002, 82, 2244.
22. Abbruzzetti, S.; Bruno, S.; Faggiano, S.; Ronda, L.; Grandi, E.; Mozzarelli, A.; Viappiani, C. Methods Enzymol. 2008, 437, 329.
23. Bruno, S.; Faggiano, S.; Spyrakis, F.; Mozzarelli, A.; Cacciatori, E.; Dominici, P.; Grandi, E.; Abbruzzetti, S.; Viappiani, C. Gene 2007, 398, 224.
24. Hoy, J. A.; Robinson, H.; Trent, J. T.; Kakar, S.; Smagge, B. J.; Hargrove, M. S. J. Mol. Biol. 2007, 377, 168.
25. Laskowski, R. A.; MacArthur, M. W.; Mos, D. S.; Thornton, J. M. J. Appl. Crystallogr. 1993, 26, 283.
26. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
27. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Walker, R. C.; Zhang, W.; Wang, B.; Hayik, S.; Roitberg, A.; Seabra, G.; Wong, K. F.; Paesani, F.; Wu, X.; rozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Yang, L.; Tan, C.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Mathews, D. H.; Schafmeister, C.; Ross, W. S.; Kollman, P. A. AMBER 9; University of California: San Francisco, CA, 2006.
28. Martí, M. A.; Crespo, A.; Capece, L.; Boechi, L.; Bikiel, D. E.; Scherlis, D. A.; Estrin, D. A. J. Inorg. Biochem. 2006, 100, 761.
29. Bidon-Chanal, A.; Marti, M. A.; Crespo, A.; Milani, M.; Orozco, M.; Bolognesi, M.; Luque, F. J.; Estrin, D. A. Proteins 2006, 64, 457.
30. LeGuilloux, V.; Schmidtke, P.; Tuffery, P. BMC Bioinf. 2009, 10, 168.
31. Carrillo, O.; Orozco, M. Proteins 2008, 70, 892.
32. Dewilde, S.; Kiger, L.; Burmester, T.; Hankeln, T.; Baudin-Creuza, V.; Aerts, T.; Marden, M. C.; Caubergs, R.; Moens, L. J. Biol. Chem. 2001, 276, 38949.
33. Aono, S.; Nakajima, H. Coord. Chem. Rev. 1999, 190.
34. Samuni, U.; Naváti, M. S.; Juszak, L. J.; Dantsker, D.; Yang, M.; Friedman, J. M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10802.
35. Spiro, T. G.; Wasbotten, I. H. J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 34.
36. Phillips, G. N. J.; Teodoro, M. L.; Smith, B.; Olson, J. S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8817.
37. Li, T.; Quillin, M. L.; Phillips, G. N. J.; Olson, J. S. Biochemistry 1994, 33, 1433.
38. Feis, A.; Santoni, E.; Neri, F.; Ciaccio, C.; De Sanctis, G.; Coletta, M. Biochemistry 2002, 41, 13264.
39. Bohórquez, H. J.; Obregón, M.; Cárdenas, C.; Llanos, E.; Suárez, C.; Villaveces, J. L.; Patarroyo, M. E. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 10090.
40. Spiro, T. G.; Ibrahim, M.; Wasbotten, I. H. In The Smallest Biomolecules; Ghosh, A., Ed.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2008; p 96.
41. Spiro, T. G.; Wasbotten, I. H. J. Raman Spectrosc. 2005, 34, 725.
42. Kushkuley, B.; Stavrov, S. S. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1341, 238.
43. Deng, T. J.; Macdonald, I. D. G.; Simianu, M. C.; Sykora, M.; Kincaid, J. R.; Sligar, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 269.
44. Das, T. K.; Couture, M.; Guertin, M.; Rousseau, D. L. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10750.
45. Tanaka, T.; Yu, N.-T.; Chang, C K. Biophys. J. 1987, 52, 801.
46. Merchant, K. A.; Noid, W. G.; Akiyama, R.; Finkelstein, I. J.; Goun, A.; McClain, B. L.; Loring, R. F.; Fayer, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13804.
47. Crespo, A.; Marti, M. A.; Kalko, S. G.; Morreale, A.; Orozco, M.; Gelpi, J. L.; Luque, F. J.; Estrin, D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4433.
48. Bidon-Chanal, A.; Marti, M. A.; Estrin, D. A.; Luque, F. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6782.
49. Pesce, A.; Dewilde, S.; Nardini, M.; Moens, L.; Ascenzi, P.; Hankeln, T.; Bolognesi, T. B. Structure 2003, 75, 1087.
50. Capece, L.; Marti, M. A.; Bidon-Chanal, A.; Nadra, A.; Luque, F. J.; Estrin, D. A. Proteins 2009, 75, 885.