Understanding rubredoxin redox potentials: Role of H-bonds on model complexes

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 5, Issue 10, 2009, Pages 2886-2897

  Gámiz Hernández, Ana Patricia ^a   Galstyan, Artur S ^a   Knapp, Ernst Walter ^a  

^a FREIE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 74049141413     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct900190n     Document Type: Article

References (91)

1. Galstyan, A. S.; Knapp, E. W. J. Comput. Chem. 2009, 30, 203-211
2. Hall, D. O.; Cammack, R.; Rao, K. K. Origins Life Evol. Biosphere 1974, 5, 363-386
3. Holm, R. H.; Kennepohl, P.; Solomon, E. I. Chem. Rev. 1996, 96, 2239-2314
4. Beinert, H.; Holm, R. H.; Münck, E. Science 1997, 277, 653
5. Imsande, J. Plant Physiol. Biochem. 1999, 37, 87-97
6. Beinert, H. J. Biol. Inorg. Chem. 2000, 5, 2-15
7. Langen, R.; Jensen, G. M.; Jacob, U.; Stephens, P. J.; Warshel, A. J. Biol. Chem. 1992, 267, 25625-25627
8. Bertini, I.; Ciurli, S.; Luchinat, C. In Iron-Sulfur Proteins Perovskites; Springer-Verlag: Berlin, Germany, 1995; Vol. 83, p 1-53.
9. Stephens, P. J.; Jollie, D. R.; Warshel, A. Chem. Rev. 1996, 96, 2491-2531
10. Eidsness, M. K.; Burden, A. E.; Richie, K. A.; Kurtz, D. M.; Scott, R. A.; Smith, E. T.; Ichiye, T.; Beard, B.; Min, T.; Kang, C. Biochemistry 1999, 38, 14803
11. Maelia, L. E.; Millar, M.; Koch, S. A. Inorg. Chem. 1992, 31, 4594-4600
12. Johnson, R. E.; Papaefthymiou, G. C.; Frankel, R. B.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 7280-7287
13. Backes, G.; Yoshiki, M.; Loehr, T. M.; Meyer, T. E.; Cusanovich, M. A.; Sweeney, W. V.; Adman, E. T.; Sanders-Loehr, J. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2055-2064
14. Zheng, H.; Kellog, S. J.; Erickson, A. E.; Dubauskie, N. A.; Smith, E. T. J. Biol. Inorg. Chem. 2003, 8, 12-18
15. Dey, A.; Jenney, F. E., Jr.; Adams, M. W. W.; Babini, E.; Takahashi, Y.; Fukuyama, K.; Hodgson, K. O.; Hedman, B.; Solomon, E. I. Science 2007, 318, 1464
16. Adman, E. T.; Watenpaugh, K. D.; Jensen, L. H. P. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1975, 72, 4854-4858
17. Rose, K.; Shadle, S. E.; Eidsness, M. K.; Jr., D. M. K.; Scott, R. A.; Hedman, B.; Hodgson, K. O.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10743-10747
18. Hunsicker-Wang, L. M.; Heine, A.; Chen, Y.; Luna, E. P.; Todaro, T.; Fee, J. A. Biochemistry 2003, 42, 7303-7317
19. Solomon, E. I.; Gorelsky, S. I.; Dey, A. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1415-1428
20. Carter, C. W. J. J. Biol. Chem. 1977, 252, 7802-7811
21. Low, D. W.; Hill, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11039-11040
22. Nakata, M.; Ueyama, N.; Fuji, M.-A.; Nakamura, A.; Wada, K.; Matsubara, H. Biochim. Biophys. Acta 1984, 788, 306-312
23. Ueyama, N.; Nakata, M.; Fuji, M. A.; Terakawa, T.; Nakamura, A. Inorg. Chem. 1985, 24, 2190-2196
24. Sun, Y.-W.; Ueyama, N.; Nakamura, A. Inorg. Chem. 1991, 30, 4026-4031
25. Walters, M. A.; Dewan, J. C.; Min, C.; Pinto, S. Inorg. Chem. 1991, 30, 2656-2662
26. Huang, J.; Ostrander, R. L.; Rheingold, A. L.; Walters, M. A. Inorg. Chem. 1995, 34, 1090-1093
27. Chung, W. P.; Dewan, J. C.; Turkerman, M.; Walters, M. A. Inorg. Chim. Acta 1999, 291, 388-394
28. Walters, M. A.; Roche, C. L.; Rheingold, A. L.; Kassel, S. W. Inorg. Chem. 2005, 44, 3777-3779
29. Xiao, Z.; Maher, M. J.; Cross, M.; Bond, C. S.; Guss, J. M.; Wedd, A. G. J. Biol. Inorg. Chem. 2000, 5.
30. Lin, I. J.; Gebel, E. B.; Machonkin, T. E.; Westler, W. M.; Markley, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1464-1465
31. Park, I. Y.; Eidsness, M. K.; Lin, I. J.; Gebel, E. B.; Youn, B.; Harley, J. L.; Machonkin, E. E.; Frederick, R. O.; Markley, J. L.; Smith, E. T.; Ichiye, T.; Kang, C. Proteins 2004, 57, 618
32. Park, I. Y.; Youn, B.; Harley, J. L.; Eidsness, M. K.; Smith, E.; Ichiye, T.; Kang, C. J. Biol. Inorg. Chem. 2004, 9, 423
33. Lin, I. J.; Gebel, E. B.; Machonkin, T. E.; Westler, W. M.; Markley, J. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 14581-14586
34. Bönisch, H.; L., S. C.; P., B.; Ladenstein, R. J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 1163-1171
35. Schröter, T.; Hatzfeld, O. M.; Gemeinhardt, S.; Korn, M.; Friedrich, T.; Ludwig, B.; Link, T. A. Eur. J. Biochem. 1998, 255, 100-106
36. Denke, E.; Merbitz-Zahradnik, T.; Hatzfeld, O. M.; Snyder, C. H.; Link, T. A.; Trumpower, B. L. J. Biol. Chem. 1998, 273, 9085-9093
37. Ayhan, M.; Xiao, Z.; Lavery, M. J.; Hamer, A. M.; Nugent, K. W.; Scrofani, S. D. B.; Guss, M.; Wedd, A. G. Inorg. Chem. 1996, 35, 5902-5911
38. Dolan, E. A.; Yelle, R. B.; Beck, B. W.; Fischer, J. T.; Ichiye, T. Biophys. J. 2004, 86, 2030-2036
39. Mouesca, J. M.; Chen, J. L.; Noodleman, L.; Bashford, D.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11898-11914
40. Li, J.; Nelson, M. R.; Peng, C. Y.; Bashford, D.; Noodleman, L. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 6311-6324
41. Ullmann, G. M.; Noodleman, L.; Case, D. A. J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 623-639
42. Yelle, R. B.; Park, N.-S.; Ichiye, T. Proteins 1995, 22, 154-167
43. Ergenekan, C. E.; Thomas, D.; Fischer, J. T.; Tan, M.-L.; Eidsness, M. K. Biophys. J. 2003, 85, 2818-2829
44. Tan, M.-L.; Kang, C.; Ichiye, T. Proteins 2006, 62, 708-714
45. Sulpizi, M.; Raugei, S.; Vondele, J. V.; Carloni, P.; Sprik, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3969-3976
46. Schmidt am Busch, M.; Knapp, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127 (45) 15730-15737
47. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4703-4709
48. Noodleman, L.; Norman, J. G., Jr.; Osborne, J. H.; Aizman, A.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3418-3426
49. Noodleman, L.; Lovell, T.; Liu, T.; Himo, F.; Torres, R. A. Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 259-273
50. Torres, R. A.; Lovell, T.; Noodleman, L.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1923-1936
51. Noodleman, L.; Han, W. G. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 674-694
52. Solomon, E. I.; Xie, X.; Dey, A. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 623-638
53. Dauter, Z.; Wilson, K. S.; Sieker, L. C.; Moulis, J.-M.; Meyer, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8836
54. Schmidt am Busch, M.; Knapp, E. W. ChemPhysChem 2004, 5, 1513-1522
55. Koch, S. A.; Maelia, L. E.; Millar, M. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 5944-5945
56. Millar, M.; Lee, J. F.; O'Sullivan, T.; Koch, S. A.; Fikar, R. Inorg. Chim. Acta 1996, 243, 333-343
57. Szilagyi, R. K.; Winslow, M. A. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1385-1397
58. Koerner, J. B.; Ichiye, T. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3633-3643
59. Yang, X.; Niu, S.; Ichiye, T.; Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15790-15794
60. Fu, Y.; Liu, L.; Yu, H.-Z.; Wang, Y.-M.; Guo, Q.-X. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7227-7234
61. Reiss, H.; Heller, A. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4207-4213
62. Trasatti, S. Pure Appl. Chem. 1986, 58, 955-966
63. Lewis, A.; Bumpus, J. A.; Truhlar, D. G.; Cramer, C. J. J. Chem. Educ. 2004, 81, 596-604
64. Tissandier, M. D.; Cowen, K. A.; Feng, W. Y.; Gundlach, E.; Cohen, M. H.; Earhart, A. D.; Coe, J. V.; Tuttle, T. R. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 7787-7794
65. Slater, J. C. Quantum Theory of Molecules and Solids; McGraw-Hill: New York, 1974.
66. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211
67. Becke, A. D. Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 1988, 38, 3098-3100
68. Lee, C.; Yang, W.; Paar, R. G. Phys. Rev. B: Solid State 1988, 37, 785-789
69. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
70. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Phys. Chem. 1985, 82, 299-310
71. Jaguar, 5.5; Schroedinger, L.L.C.: Portland, OR, 1991-2003.
72. Adams, M. W. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 341-396
73. Bayly, C.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280
74. Cornell, W.; Cieplak, P.; Bayly, C.; Kollman, P. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 9620-9631
75. Gilson, M.; Honig, B. Biopolymers 1986, 25, 2097-2119
76. Schutz, C. N.; Warshel, A. Proteins 2001, 44, 400-417
77. Warshel, A.; Sharma, P. K.; Kato, M.; Parson, W. W. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1764, 1647-1676
78. Ullmann, G. M.; Knapp, E. W. Eur. Biophys. J. 1999, 28, 533-551
79. Bashford, D.; Gerwert, K. J. Mol. Biol. 1992, 224, 473-486
80. Bashford, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9557-9561
81. Zhou, P.; Tian, F.; Lv, F.; Shang, Z. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2009, 76, 151-163.
82. Min, T.; Ergenekan, C. E.; Eidsness, M. K.; Ichiye, T.; Kang, C. Protein Sci. 2001, 10, 613
83. Gillès de Pélichy, L. D.; Smith, E. T. Biochemistry 1999, 38, 7874-7880
84. Day, M. W.; Hsu, B. T.; Joshuator, L.; Park, J. B.; Zhou, Z. H.; Adams, M. W.; Rees, D. C. Protein Sci. 1992, 1, 1494
85. Elstner, M.; Thomas, F.; Suhai, S. THEOCHEM 2003, 632, 29-41
86. Maseras, F.; Morokuma, L. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1170-1179
87. Kieseritzky, G.; Knapp, E. W. Proteins: Structure, Function and Bioinformatics 2008, 71, 1335-1348.
88. Rabenstein, B.; Knapp, E. W. Biophys. J. 2001, 80, 1141-1150
89. Baptista, A. M.; Martel, P. J.; Soares, C. M. Biophys. J. 1999, 76, 2978-2998
90. Onufriev, A.; Case, D. A.; Ullmann, G. M. Biochemistry 2001, 40, 3413-3419
91. Gutman, V.; Resch, G.; Linert, W. Coord. Chem. Rev. 1982, 43, 133-164