Free-energy profile for CO binding to separated chains of human and Trematomus newnesi hemoglobin: Insights from molecular dynamics simulations and perturbed matrix method

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 20, 2010, Pages 7002-7008

  Merlino, Antonello ^a,b   Vergara, Alessandro ^a,b   Sica, Filomena ^a,b   Aschi, Massimiliano ^c   Amadei, Andrea ^d   Di Nola, Alfredo ^e   Mazzarella, Lelio ^a,b  

^a UNIVERSITY OF NAPLES FEDERICO II   (Italy)

^b CNR   (Italy)

^c UNIVERSITY OF L'AQUILA   (Italy)

^d UNIVERSITY OF ROME TOR VERGATA   (Italy)

^e SAPIENZA UNIVERSITY OF ROME   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING ENERGY; DISSOCIATION; FREE ENERGY; HEMOGLOBIN; MOLECULAR DYNAMICS; PORPHYRINS; RATE CONSTANTS;

BIOCHEMICAL REACTIONS; CO COMPLEXES; COMMON DYNAMICS; DATA SUPPORT; DYNAMIC PROPERTY; ENERGY PROFILE; EXPERIMENTAL DATA; KINETIC CONSTANT; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PERTURBED MATRIX METHODS; STRUCTURAL DIFFERENCES;

REACTION KINETICS;

EID: 77952781569     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp908525s     Document Type: Article

References (60)

1. Perutz, M. Nature (London) 1970, 228, 734
2. Mueser, T. C.; Rogers, P. H.; Arnone, A. Biochemistry 2000, 39, 15353
3. Schumacher, M. A.; Dixon, M. M.; Kluger, R.; Jones, R. T.; Brennan, R. G. Nature 1995, 375, 84
4. Schumacher, M. A.; Zheleznova, E. E.; Poundstone, K.S.; Kluger, R.; Jones, R. T.; Brennan, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 7841
5. Tame, J. R. H. Trends Biochem. Sci. 1999, 24, 372
6. Sanna, M. T.; Razynska, A.; Karavitis, M.; Koley, A. P.; Friedman, F. K.; Russu, I. M.; Brinigar, W. S.; Fronticelli, C. J. Biol. Chem. 1997, 272, 3478
7. Bucci, E.; Fronticelli, C. Biochim. Biophys. Acta 1971, 243, 170
8. Waks, M.; Yip, Y. K.; Beychok, S. J. Biol. Chem. 1973, 248, 6462
9. Yamaguchi, T.; Pang, J.; Reddy, K.S.; Witkowska, H. E.; Surrey, S.; Adachi, K. J. Biol. Chem. 1996, 271, 26677
10. Sugita, Y. J. Biol. Chem. 1975, 250, 1251
11. Asakura, T.; Adachi, K.; Sono, M.; Friedman, S.; Schwartz, E. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1974, 57, 780
12. Brunori, M.; Noble, R. W.; Antonini, E.; Wyman, J. J. Biol. Chem. 1966, 241, 5238
13. Noble, R. W.; Gibson, Q. H.; Brunori, M.; Antonini, E.; Wyman, J. J. Biol. Chem. 1969, 244, 3905
14. Gibson, Q. H.; Ikeda-Saito, M.; Yonetani, T. J. Biol. Chem. 1985, 260, 14126
15. Geraci, G.; Parkhurst, L. J.; Gibson, Q. H. J. Biol. Chem. 1969, 244, 4664
16. Sharma, V. S.; Bandyopadhyay, D.; Berjis, M.; Rifkind, J.; Boss, G. R. J. Biol. Chem. 1991, 266, 24492
17. Olson, J. S.; Rohlfs, R. J.; Gibson, Q. H. J. Biol. Chem. 1987, 262, 12930
18. Hernan, R. A.; Sligar, S. G. J. Biol. Chem. 1995, 270, 26257
19. Yokoyama, T.; Chong, K. T.; Miyazaki, G.; Morimoto, H.; Shih, D. T. B.; Unzai, S.; Tame, J. R. H.; Park, S.-Y. J. Biol. Chem. 2004, 279, 28632
20. Amadei, A.; D'Alessandro, M.; Aschi, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16250
21. Alcantara, R. E.; Xu, C.; Spiro, T. G.; Guallar, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 18451
22. Ma, J. G.; Laberge, M.; Song, X. Z.; Jentzen, W.; Jia, S. L.; Zhang, J.; Vanderkooi, J. M.; Shelnutt, J. A. Biochemistry 1998, 37, 5118
23. Boechi, L.; Mañez, P. A.; Luque, F. J.; Marti, M. A.; Estrin, D. A. Proteins 2010, 78, 962
24. Amadei, A.; D'Abramo, M.; Daidone, I.; D'Alessandro, M.; Di Nola, A.; Aschi, M. Theor. Chem. Acc. 2007, 117, 637
25. Vergara, A.; Vitagliano, L.; Verde, C.; di Prisco, G.; Mazzarella, L. Methods Enzymol. 2008, 436, 425
26. Vitagliano, L.; Bonomi, G.; Riccio, A.; di Prisco, G.; Smulevich, G.; Mazzarella, L. Eur. J. Biochem. 2004, 271, 1651
27. Riccio, A.; Vitagliano, L.; di Prisco, G.; Zagari, A.; Mazzarella, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 9801
28. Vitagliano, L.; Vergara, A.; Bonomi, G.; Merlino, A.; Verde, C.; di Prisco, G.; Howes, B. D.; Smulevich, G.; Mazzarella, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10527
29. Merlino, A, V. L.; Howes, B. D.; Verde, C.; di Prisco, G.; Smulevich, G.; Sica, F.; Vergara, A. Biopolymers. 2009, 91, 1117
30. Chothia, C.; Lesk, A. M. Protein Folding, Proc. Conf. Ger. Biochem. Soc., 28th 1980, 63
31. Bashford, D.; Chothia, C.; Lesk, A. M. J. Mol. Biol. 1987, 196, 199
32. Van Der Spoel, D.; Lindahl, E.; Hess, B.; Groenhof, G.; Mark, A. E.; Berendsen, H. J. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1701
33. Park, S.-Y.; Yokoyama, T.; Shibayama, N.; Shiro, Y.; Tame, J. R. H. J. Mol. Biol. 2006, 360, 690
34. Mazzarella, L.; D'Avino, R.; di Prisco, G.; Savino, C.; Vitagliano, L.; Moody, P. C. E.; Zagari, A. J. Mol. Biol. 1999, 287, 897
35. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gusteren, W. F.; Hermans, J. Dordrecht: Reidel 1981, 331
36. Kerwin, B. A.; Looker, D. G.; Hess, E.; Revilla-Sharp, P.; Akers, M. J. Book of Abstracts, 213th ACS National Meeting, San Francisco, April 13-17, 1997, I&EC.
37. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 10089
38. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gusteren, W. F.; Di Nola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684
39. Amadei, A.; Ceruso, M. A.; Di Nola, A. Proteins 1999, 36, 419
40. Merlino, A.; Vitagliano, L.; Ceruso, M. A.; Di Nola, A.; Mazzarella, L. Biopolymers 2002, 65, 274
41. Ceruso, M. A.; Amadei, A.; Di Nola, A. Protein Sci. 1999, 8, 147
42. Merlino, A.; Vitagliano, L.; Ceruso, M. A.; Mazzarella, L. Biophys. J. 2004, 86, 2383
43. Merlino, A.; Ceruso, M. A.; Vitagliano, L.; Mazzarella, L. Biophys. J. 2005, 88, 2003
44. Amadei, A.; de Groot, B. L.; Ceruso, M. A.; Paci, M.; Di Nola, A.; Berendsen, H. J. Proteins 1999, 35, 283
45. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
46. Schmidt, K. K. B., M. W.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347
47. Lee, C. Y., W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
48. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270
49. Song, X. J.; Yuan, Y.; Simplaceanu, V.; Sahu, S. C.; Ho, N. T.; Ho, C. Biochemistry 2007, 46, 6795
50. Bourgeois, D.; Vallone, B.; Arcovito, A.; Sciara, G.; Schotte, F.; Anfinrud, P. A.; Brunori, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 4924
51. Sottini, S.; Abbruzzetti, S.; Viappiani, C.; Ronda, L.; Mozzarelli, A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19523
52. Sottini, S.; Abbruzzetti, S.; Spyrakis, F.; Bettati, S.; Ronda, L.; Mozzarelli, A.; Viappiani, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17427
53. Alberding, N.; Chan, S. S.; Eisenstein, L.; Frauenfelder, H.; Good, D.; Gunsalus, I. C.; Nordlund, T. M.; Perutz, M. F.; Reynolds, A. H.; Sorensen, L. B. Biochemistry 1978, 17, 43
54. Savino, C, M. A.; Draghi, F.; Johnson, K. A.; Sciara, G.; Brunori, M.; Vallone, B. Biopolymers 2009, 91, 1097
55. Cohen, J.; A., A.; Braun, R.; Schulten, K. Biophys. J. 2006, 91, 1844
56. Cohen, J.; K., S. Biophys. J. 2007, 93, 3591
57. Merlino, A.; Vitagliano, L.; Ceruso, M. A.; Mazzarella, L. Proteins 2003, 53, 101
58. Mathews, A. J.; Rohlfs, R. J.; Olson, J. S.; Tame, J.; Renaud, J. P.; Nagai, K. J. Biol. Chem. 1989, 264, 16573
59. Kaca, W.; Roth, R. I.; Vandegriff, K. D.; Chen, G. C.; Kuypers, F. A.; Winslow, R. M.; Levin, J. Biochemistry 1995, 34, 11176
60. Giacometti, G. M.; Brunori, M.; Antonini, E.; Di Iorio, E. E.; Winterhalter, K. H. J. Biol. Chem. 1980, 255, 6160