A kinetic study of dimethyl sulfoxide reductase based on density functional theory

Canadian Journal of Chemistry

Volumn 88, Issue 8, 2010, Pages 683-693

  Hernandez Marin, Elizabeth ^a   Ziegler, Tom ^a  

^a UNIVERSITY OF CALGARY   (Canada)

Author keywords

Density functional theory; Dimethyl sulfoxide (DMSO) reductase; Oxygen atom transfer

Indexed keywords

A-DENSITY; ENZYMATIC MECHANISMS; EXPERIMENTAL KINETICS; FREE ENERGY SURFACE; KINETIC STUDY; MODEL COMPLEXES; OXYGEN ATOM TRANSFER; RATE-LIMITING STEPS; REACTION MECHANISM; SUBSTRATE-BOUND; SYNTHETIC ANALOGUES; THEORETICAL CALCULATIONS;

ATOMS; DIMETHYL SULFOXIDE; FREE ENERGY; ORGANIC SOLVENTS; OXYGEN; REACTION INTERMEDIATES;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 77955367878     PISSN: 00084042     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1139/V09-136     Document Type: Article

References (38)

1. Charlson, R. J.; Lovelock, J. E.; Andreae, M. O.; Warren, S. G. Nature 1987, 326 (6114), 655. doi:10.1038/326655a0.
2. Lee, P. A.; de Mora, S.; Levasseur, M. Atmos.-Ocean 1999, 37 (4), 439.
3. Zinder, S. H.; Brock, T. D. J. Gen. Microbiol. 1978, 335, 655.
4. Weiner, J. H.; Rothery, R. A.; Sambasivarao, D.; Trieber, C. A. Biochim. Biophys. Acta 1992, 1102 (1), 1. doi:10.1016/0005-2728(92)90059-B. PMID:1324728.
5. Satoh, T.; Kurihara, F. N. J. Biochem. 1987, 102 (1), 191. PMID:2822679.
6. McEwan, A. G.; Wetzstein, H. G.; Ferguson, S. J.; Jackson, J. B. Biochim. Biophys. Acta 1985, 806 (3), 410.doi:10.1016/0005-2728(85)90248-8.
7. Hille, R. Chem. Rev. 1996, 96 (7), 2757. doi:10.1021/cr950061t. PMID:11848841.
8. Schultz, B. E.; Hille, R.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117 (2), 827. doi:10.1021/ja00107a031.
9. Li, H.; Temple, C.; Rajagopalan, K.; Schindelin, H. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (32), 7673. doi:10.1021/ja000643e.
10. McAlpine, A.; McEwan, A.; Shaw, A.; Bailey, S. J. Biol. Inorg. Chem. 1997, 2 (6), 690.doi:10.1007/s007750050185.
11. George, G. N.; Hilton, J.; Temple, C.; Prince, R.; Rajagopalan, K. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121 (6), 1256. doi:10.1021/ja982843k.
12. George, G. N.; Hilton, J.; Rajagopalan, K. V. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118 (5), 1113. doi:10.1021/ja953317l.
13. Raitsimring, A. M.; Astashkin, A. V.; Feng, C.; Enemark, J. H.; Nelson, K. J.; Rajagopalan, K. V. J. Biol. Inorg. Chem. 2003, 8 (1-2), 95. doi:10.1007/s00775-002-0393-8. PMID:12459903.
14. Tunney, J. M.; McMaster, J.; Garner, C. D. Comprehensive Coordination Chemistry II; McClevery, J. A.., Meyer, T. J., Eds.; Elsevier - Pergamon: New York, 2003; Vol. 8, p 459.
15. Berg, J.; Holm, R. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107 (4), 925. doi:10.1021/ja00290a030.
16. Caradonna, J.; Reddy, P.; Holm, R. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110 (7), 2139. doi:10.1021/ja00215a022.
17. Lim, B. S.; Sung, K.-M.; Holm, R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122 (30), 7410.doi:10.1021/ja001197y.
18. Sung, K.-M.; Holm, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124 (16), 4312. doi:10.1021/ja012735p. PMID:11960460.
19. Webster, C. E.; Hall, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123 (24), 5820.doi:10.1021/ja0156486. PMID:11403624.
20. Thapper, A.; Deeth, R. J.; Nordlander, E. Inorg. Chem. 2002, 41 (25), 6695. doi:10.1021/ic020385h. PMID:12470064.
21. McNamara, J. P.; Hillier, I. H.; Bhachu, T. S.; Garner, C. D. Dalton Trans. 2005, (21): 3572. doi:10.1039/b507206a. PMID:16234940.
22. Cobb, N.; Conrads, T.; Hille, R. J. Biol. Chem. 2005, 280 (12), 11007. doi:10.1074/jbc.M412050200.PMID:15649898.
23. Wang, J.-J.; Tessier, C.; Holm, R. H. Inorg. Chem. 2006, 45, 2970.
24. te Velde, G.; Bickelhaupt, F. M.; Baerends, E. J.; Fonseca Guerra, C.; van Gisbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22 (9), 931. doi:10.1002/jcc. 1056.; Amsterdam density functional (ADF) software. ADF2006.01; SCM, Theoretical Chemistry: Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands, 2006. Available at http://www.scm.com.
25. Becke, A. D. Phys. Rev. A: At. Mol. Opt. Phys. 1988, 38 (6), 3098. doi:10.1103/PhysRevA.38.3098.
26. Perdew, J. Phys. Rev. B 1986, 33 (12), 8822. doi:10.1103/PhysRevB.33. 8822.
27. Perdew, J. Phys. Rev. B 1986, 34 (10), 7406. doi:10.1103/PhysRevB.34. 7406.
28. Klamt, A.; Schüürmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 5, 799. doi:10.1039/p29930000799.
29. Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (39), 9375. doi:10.1021/jp010305f.
30. Lovell, T.; Himo, F.; Han, W.-G.; Noodleman, L. Coord. Chem. Rev. 2003, 238-239, 211. doi:10.1016/S0010- 8545(02)00331-4.
31. McAlpine, A. S.; McEwan, A. G.; Bailey, S. J. Mol. Biol. 1998, 275 (4), 613. doi:10.1006/jmbi.1997.1513. PMID: 9466935.
32. Versluis, L.; Ziegler, T. J. Chem. Phys. 1988, 88 (1), 322. doi:10.1063/1.454603.
33. Fan, L.; Ziegler, T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114 (27), 10890.doi:10.1021/ja00053a027.
34. Das, S. K.; Chaudhury, P. K.; Biswas, D.; Sarkar, S. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116 (20), 9061. doi:10.1021/ja00099a024.
35. Atwood, J. D. Inorganic and Organometallic Reaction Mechanisms, 2nd ed.; VCH: New York, 1997.
36. Cobb, N.; Hemann, C.; Polsinelli, G. A.; Ridge, J. P.; McEwan, A. G.; Hille, R. J. Biol. Chem. 2007, 282 (49), 35519. doi:10.1074/jbc.M704458200.PMID: 17921142.
37. Tureček, F. J. Phys. Chem. A 1998, 102 (24), 4703. doi:10.1021/jp980940u.
38. Arakawa, T.; Kita, Y.; Timasheff, S. N. Biophys. Chem. 2007, 131 (1-3), 62. doi:10.1016/j.bpc.2007.09.004. PMID:17904724.