Metal trafficking: From maintaining the metal homeostasis to future drug design

Metallomics

Volumn 1, Issue 4, 2009, Pages 292-311

  Ba, Lalla Aicha ^a   Doering, Mandy ^a   Burkholz, Torsten ^a   Jacob, Claus ^a  

^a SAARLAND UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIVERSE PROTEINS; DRUG DESIGN; ESSENTIAL METALS; EXCHANGE KINETICS; HUMAN CELLS; ION SPECIFICITY; METAL HOMEOSTASIS; METAL ION SENSORS; STORAGE PROTEINS; TRANSPORT NETWORKS; TRANSPORT PATHWAYS; VOLTAGE GATED ION CHANNELS;

DETOXIFICATION; ION EXCHANGE; MANGANESE; METAL IONS; MOLYBDENUM; PROTEINS;

METALS;

CALCIUM; CHAPERONE; CHELATE; COPPER; COPPER ION; IRON; MANGANESE; METAL; METAL ION; METALLOTHIONEIN; MOLYBDENUM; PRODRUG; ZINC;

BINDING AFFINITY; BINDING SITE; DRUG ACTIVATION; DRUG DESIGN; HEAVY METAL POISONING; HUMAN; ION EXCHANGE; ION TRANSPORT; METAL BINDING; OXIDATIVE STRESS; PHOTODYNAMIC THERAPY; PRIORITY JOURNAL; REVIEW;

BIOLOGICAL TRANSPORT; DRUG DESIGN; HOMEOSTASIS; HUMANS; METALLOCHAPERONES; METALS; PROTEINS;

EUKARYOTA;

EID: 77149122885     PISSN: 17565901     EISSN: 1756591X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b904533c     Document Type: Review

References (127)

1. V. C. Culotta M. Yang T. V. O'Halloran Biochim. Biophys. Acta: Mol. Cell Res. 2006 1763 747 758
2. N. Ballatori Environ. Health Perspect. 2002 110 689 694
3. K. S. Larsen D. S. Auld Biochemistry 1989 28 9620 9625
4. K. S. Larsen D. S. Auld Biochemistry 1991 30 2613 2618
5. B. Halliwell and J. M. C. Gutteridge, Free Radicals in Biology and Medicine, Oxford University Press, Oxford, 2007
6. J. Kuchar R. P. Hausinger Chem. Rev. 2004 104 509 525
7. L. S. Field E. Luk V. C. Culotta J. Bioenerg. Biomembr. 2002 34 373 379
8. E. A. Permyakov R. H. Kretsinger J. Inorg. Biochem. 2009 103 77 86
9. O. Minowa K. Yagi J. Biochem. 1984 96 1175 1182
10. S. Verstraeten L. Aimo P. Oteiza Arch. Toxicol. 2008 82 789 802
11. S. Tottey D. R. Harvie N. J. Robinson Acc. Chem. Res. 2005 38 775 783
12. T. D. Rae P. J. Schmidt R. A. Pufahl V. C. Culotta T. V. O'Halloran Science 1999 284 805 808
13. K. A. McCall C. A. Fierke Biochemistry 2004 43 3979 3986
14. L. A. Finney T. V. O'Halloran Science 2003 300 931 936
15. N. C. Andrews AJP Cell Physiol. 2004 287 C1537 C1538
16. F. Petrat H. de Groot U. Rauen Biochem. J. 2001 356 61 69
17. F. Petrat H. de Groot R. Sustmann U. Rauen Biol. Chem. 2002 383 489 502
18. M. Kruszewski Acta Biochim. Pol. 2004 51 471 480
19. C. Jacob and P. G. Winyard, Redox Signaling and Regulation in Biology and Medicine, Wiley-VCH, 2009
20. N. M. Giles A. B. Watts G. I. Giles F. H. Fry J. A. Littlechild C. Jacob Chem. Biol. 2003 10 677 693
21. F. H. Fry C. Jacob Curr. Pharm. Des. 2006 12 4479 4499
22. C. Jacob A. Anwar Physiol. Plant. 2008 133 469 480
23. C. Pourzand R. D. Watkin J. E. Brown R. M. Tyrrell Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 6751 6756
24. R. A. Pufahl C. P. Singer K. L. Peariso S. J. Lin P. J. Schmidt C. J. Fahrni V. C. Culotta J. E. PennerHahn T. V. OHalloran Science 1997 278 853 856
25. E. Luk L. T. Jensen V. C. Culotta JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2003 8 803 809
26. P. J. Schmidt M. Ramos-Gomez V. C. Culotta J. Biol. Chem. 1999 274 36952 36956
27. A. C. Rosenzweig Acc. Chem. Res. 2001 34 119 128
28. A. C. Rosenzweig Chem. Biol. 2002 9 673 677
29. L. Missiaen L. Raeymaekers L. Dode J. Vanoevelen K. Van Baelen J. B. Parys G. Callewaert H. De Smedt S. Segaert F. Wuytack Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004 322 1204 1213
30. M. F. Guarino A. M. Ryan A. Harto B. Perez-Garcia J. M. Arrazola P. Jaen J. Dermatol. Treatment 2008 19 288 290
31. W. J. Koeyers S. Van der Geer G. Krekels J. Dermatol. Treatment 2008 19 251 254
32. K. Z. Bencze K. C. Kondapalli J. D. Cook S. McMahon C. Millan-Pacheco N. Pastor T. L. Stemmler Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2006 41 269 291
33. J. M. Cooper A. H. V. Schapira Biofactors 2003 18 163 171
34. R. Lodi C. Tonon V. Calabrese A. H. V. Schapira Antioxid. Redox Signaling 2006 8 438 443
35. T. Yoon J. A. Cowan J. Am. Chem. Soc. 2003 125 6078 6084
36. K. Z. Bencze T. Yoon C. Millan-Pacheco P. B. Bradley N. Pastor J. A. Cowan T. L. Stemmler Chem. Commun. 2007 1798 1800
37. H. A. Dailey C. K. Wu P. Horanyi A. E. Medlock W. Najahi-Missaoui A. E. Burden T. A. Dailey J. Rose Biochemistry 2007 46 7973 7979
38. M. Hoggins H. A. Dailey C. N. Hunter J. D. Reid Biochemistry 2007 46 8121 8127
39. T. Karlberg M. D. Hansson R. K. Yengo R. Johansson H. O. Thorvaldsen G. C. Ferreira M. Hansson S. Al-Karadaghi J. Mol. Biol. 2008 378 1074 1083
40. S. Al-Karadaghi R. Franco M. Hansson J. A. Shelnutt G. Isaya G. C. Ferreira Trends Biochem. Sci. 2006 31 135 142
41. G. A. Hunter M. P. Sampson G. C. Ferreira J. Biol. Chem. 2008 283 23685 23691
42. E. Raux H. L. Schubert M. J. Warren Cell. Mol. Life Sci. 2000 57 1880 1893
43. C. J. Walker R. D. Willows Biochem. J. 1997 327 321 333
44. I. Sekler S. L. Sensi M. Hershfinkel W. F. Silverman Mol. Med. 2007 13 337 343
45. M. L. Guerinot Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2000 1465 190 198
46. J. P. Liuzzi R. J. Cousins Annu. Rev. Nutr. 2004 24 151 172
47. A. L. Guerrerio J. M. Berg Biochemistry 2004 43 5437 5444
48. R. A. Bozym R. B. Thompson A. K. Stoddard C. A. Fierke Chem. Biol. 2006 1 103 111
49. Z. C. Ding Q. Zheng B. Cai F. Y. Ni W. H. Yu X. C. Teng Y. Gao F. Liu D. Chen Y. Wang H. M. Wu H. Z. Sun M. J. Zhang X. S. Tan Z. X. Huang J. Inorg. Biochem. 2008 102 1965 1972
50. J. D. Otvos D. H. Petering C. F. Shaw Comments Inorg. Chem. 1989 9 1 35
51. C. Jacob W. Maret B. L. Vallee Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 3489 3494
52. A. Krezel W. Maret J. Am. Chem. Soc. 2007 129 10911 10921
53. S. G. Bell B. L. Vallee ChemBioChem 2009 10 55 62
54. W. Maret B. L. Vallee Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 3478 3482
55. A. Z. Mason R. Moeller K. A. Thrippleton D. Lloyd Anal. Biochem. 2007 369 87 104
56. U. Heinz M. Kiefer A. Tholey H. W. Adolph J. Biol. Chem. 2005 280 3197 3207
57. R. R. Mendel Dalton Trans. 2005 3404 3409
58. G. Schwarz R. R. Mendel Annu. Rev. Plant Biol. 2006 57 623 647
59. R. R. Mendel J. Exp. Bot. 2007 58 2289 2296
60. R. R. Mendel A. G. Smith A. Marquet M. J. Warren Nat. Prod. Rep. 2007 24 963 971
61. A. Llamas K. L. Kalakoutskii E. Fernandez Plant, Cell Environ. 2000 23 1247 1255
62. R. N. Pau and D. M. Lawson, Molybdenum and Tungsten: Their Roles in Biological Processes vol. 39, 2002, pp. 31-74
63. J. R. Andreesen K. Makdessi Ann. N. Y. Acad. Sci. 2008 1125 215 229
64. M. Aguilar K. Kalakoutskii J. Cardenas E. Fernandez FEBS Lett. 1992 307 162 163
65. F. S. Ataya C. P. Witte A. Galvan M. I. Igeno E. Fernandez J. Biol. Chem. 2003 278 10885 10890
66. F. Blasco J. P. Dos Santos A. Magalon C. Frixon B. Guigliarelli C. L. Santini G. Giordano Mol. Microbiol. 1998 28 435 447
67. S. Leimkuhler W. Klipp J. Bacteriol. 1999 181 2745 2751
68. S. Leimkuhler K. V. Rajagopalan J. Biol. Chem. 2001 276 1837 1844
69. F. Bittner M. Oreb R. R. Mendel J. Biol. Chem. 2001 276 40381 40384
70. J. Nichols K. V. Rajagopalan J. Biol. Chem. 2002 277 24995 25000
71. J. D. Nichols K. V. Rajagopalan J. Biol. Chem. 2005 280 7817 7822
72. A. Hartwig M. Asmuss H. Blessing S. Hoffmann G. Jahnke S. Khandelwal A. Pelzer A. Burkle Food Chem. Toxicol. 2002 40 1179 1184
73. J. D. Otvos, X. L. H. Li, G. Shen and M. Basti, in Metallothionein III. Biological Roles and Medical Implications, eds., K. T. Suzuki,,, N. Imura, and, M. Kimura,, Birkhäuser Verlag, Basel, 1993, pp. 57-74
74. B. Zhang O. Georgiev M. Hagmann C. Gunes M. Cramer P. Faller M. Vasak W. Schaffner Mol. Cell. Biol. 2003 23 8471 8485
75. G. Roesijadi Cell. Mol. Biol. 2000 46 393 405
76. G. Roesijadi R. Bogumil M. Vasak J. H. R. Kagi J. Biol. Chem. 1998 273 17425 17432
77. J. Ejnik A. Munoz T. Gan C. F. Shaw D. H. Petering JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 1999 4 784 790
78. P. C. Huang, in Metallothionein III. Biological Roles and Medical Implications, ed., K. T. Suzuki,,, N. Imura, and, M. Kimura,, Birkhäuser Verlag, Basel, 1993, pp. 407-426
79. M. C. Posewitz D. E. Wilcox Chem. Res. Toxicol. 1995 8 1020 1028
80. M. Huang C. F. Shaw D. H. Petering J. Inorg. Biochem. 2004 98 639 648
81. C. Kelley D. E. Sargent J. K. Uno Curr. Pharm. Des. 1999 5 229 240
82. M. Blanusa V. M. Varnai M. Piasek K. Kostial Curr. Med. Chem. 2005 12 2771 2794
83. K. Kalia S. J. S. Flora J. Occup. Health 2005 47 1 21
84. C. Gourlaouen O. Parisel Int. J. Quantum Chem. 2008 108 1888 1897
85. H. Haas Appl. Microbiol. Biotechnol. 2003 62 316 330
86. L. Johnson Mycol. Res. 2008 112 170 183
87. K. N. Raymond E. A. Dertz S. S. Kim Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 3584 3588
88. R. J. Abergel M. C. Clifton J. C. Pizarro J. A. Warner D. K. Shuh R. K. Strong K. N. Raymond J. Am. Chem. Soc. 2008 130 11524 11534
89. K. L. Stirrett J. A. Ferreras V. Jayaprakash B. N. Sinha T. Ren L. E. N. Quadri Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008 18 2662 2668
90. J. L. Buss B. T. Greene J. Turner F. M. Torti S. V. Torti Curr. Top. Med. Chem. 2004 4 1623 1635
91. K. A. Mies P. Gebhardt U. Mollmann A. L. Crumbliss J. Inorg. Biochem. 2008 102 850 861
92. J. L. Pierre P. Baret G. Serratrice Curr. Med. Chem. 2003 10 1077 1084
93. A. D. d'Hardemare S. Torelli G. Serratrice J. L. Pierre BioMetals 2006 19 349 366
94. Z. D. Liu R. C. Hider Med. Res. Rev. 2002 22 26 64
95. R. C. Hider and T. Zhou, Cooley's Anemia Eighth Symposium, 2005, vol. 1054, pp. 141-154
96. M. Kitazawa Y. Ishitsuka M. Kobayashi T. Nakano K. Iwasaki K. Sakamoto K. Arakane T. Suzuki L. H. Kligman Photochem. Photobiol. 2005 81 970 974
97. J. B. Galey J. Dumats I. Beck B. Fernandez M. Hocquaux Free Radical Res. 1995 22 67 86
98. J. B. Galey O. Destree J. Dumats P. Pichaud J. Marche S. Genard G. Bracciolli L. Le Capitaine H. Plessix L. Brambilla O. Cantoni Free Radical Biol. Med. 1998 25 881 890
99. J. B. Galey O. Destree J. Dumats S. Genard P. Tachon J. Med. Chem. 2000 43 1418 1421
100. S. Seite E. Popovic M. P. Verdier R. Roguet P. Portes C. Cohen A. Fourtanier J. B. Galey Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 2004 20 47 52
101. L. K. Charkoudian T. Dentchev N. Lukinova N. Wolkow J. L. Dunaief K. J. Franz J. Inorg. Biochem. 2008 102 2130 2135
102. L. K. Charkoudian D. M. Pham K. J. Franz J. Am. Chem. Soc. 2006 128 12424 12425
103. L. K. Charkoudian D. M. Pham A. M. Kwon A. D. Vangeloff K. J. Franz Dalton Trans. 2007 5031 5042
104. A. Yiakouvaki J. Savovic A. Al-Qenaei J. Dowden C. Pourzand J. Invest. Dermatol. 2006 126 2287 2295
105. A. Pye S. Campbell A. Curnow J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2008 134 841 849
106. T. J. Dougherty J. E. Kaufman A. Goldfarb K. R. Weishaupt D. Boyle A. Mittleman Cancer Res. 1978 38 2628 2635
107. S. H. Battah C. E. Chee H. Nakanishi S. Gerscher A. J. MacRobert C. Edwards Bioconjugate Chem. 2001 12 980 988
108. G. Bhasin H. Kausar M. Athar Cancer Lett. 2002 187 9 16
109. Y. Okimura H. Fujita T. Ogino K. Inoue T. Shuin H. Yano T. Yasuda M. Inoue K. Utsumi J. Sasaki Physiol. Chem. Phys. Med. Nucl. Magn. Reson. 2007 39 69 82
110. A. Curnow B. W. McIlroy M. J. Postle-Hacon J. B. Porter A. J. MacRobert S. G. Bown Br. J. Cancer 1998 78 1278 1282
111. A. Curnow A. Pye J. Environ. Pathol. Toxicol. Oncol. 2007 26 89 103
112. S. M. Campbell C. A. Morton R. Alyahya S. Horton A. Pye A. Curnow Br. J. Dermatol. 2008 159 387 393
113. Z. D. Liu R. C. Hider Coord. Chem. Rev. 2002 232 151 171
114. F. Yamamoto Y. Ohgari N. Yamaki S. Kitajima O. Shimokawa H. Matsui S. Taketani Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007 353 541 546
115. A. Laurent C. Nicco J. T. Van Nhieu D. Borderie C. Chereau F. Conti P. Jaffray O. Soubrane Y. Calmus B. Weill F. Batteux Hepatology 2004 39 1277 1285
116. A. Laurent C. Nicco C. Chereau C. Goulvestre J. Alexandre A. Alves E. Levy F. Goldwasser Y. Panis O. Soubrane B. Weill F. Batteux Cancer Res. 2005 65 948 956
117. C. Nicco A. Laurent C. Chereau B. Weill F. Batteux Biomed. Pharmacother. 2005 59 169 174
118. J. Alexandre F. Batteux C. Nicco C. Chereau A. Laurent L. Guillevin B. Weill F. Goldwasser Int. J. Cancer 2006 119 41 48
119. J. Alexandre C. Nicco C. Chereau A. Laurent B. Weill F. Goldwasser F. Batteux J. Natl. Cancer Inst. 2006 98 236 244
120. S. Mecklenburg C. A. Collins M. Doring T. Burkholz M. Abbas F. H. Fry C. Pourzand C. Jacob Phosphorus, Sulfur Silicon Relat. Elem. 2008 183 863 888
121. D. Hare B. Reedy R. Grimm S. Wilkins I. Volitakis J. L. George R. A. Cherny A. I. Bush D. I. Finkelstein P. Doble Metallomics 2009 1 53 58
122. H. Kodama C. Fujisawa Metallomics 2009 1 42 52
123. J. J. R. F. D. Silva and R. J. P. Williams, The Biological Chemistry of the Elements: The Inorganic Chemistry of Life, Oxford University Press, Oxford, 2001
124. C. E. Outten T. V. O'Halloran Science 2001 292 2488 2492
125. W. Braun M. Vasak A. H. Robbins C. D. Stout G. Wagner J. H. Kagi K. Wuthrich Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1992 89 10124 10128
126. K. K. Kannan M. Ramanadham T. A. Jones Ann. N. Y. Acad. Sci. 1984 429 49 60
127. C. T. Walsh J. Liu F. Rusnak M. Sakaitani Chem. Rev. 1990 90 1105 1129