Catalytic activity of a ζ-class zinc and cadmium containing carbonic anhydrase. Compared work mechanisms

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 13, Issue 8, 2011, Pages 3468-3477

  Amata, Orazio ^a   Marino, Tiziana ^a   Russo, Nino ^a   Toscano, Marirosa ^a  

^a UNIVERSITY OF CALABRIA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CADMIUM; CARBON DIOXIDE; CARBONATE DEHYDRATASE; HYDROXIDE; HYDROXIDE ION; SOLVENT; ZINC;

ARTICLE; CATALYSIS; CHEMISTRY; METABOLISM; THERMODYNAMICS;

CADMIUM; CARBON DIOXIDE; CARBONIC ANHYDRASES; CATALYSIS; HYDROXIDES; SOLVENTS; THERMODYNAMICS; ZINC;

EID: 79951498937     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0cp01053g     Document Type: Article

References (77)

1. K. S. Smith C. Jakubzick T. S. Whittam J. G. Ferry Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 15184 15189
2. K. B. Smith J. G. Ferry J. Biol. Chem. 2001 276 48615 48618
3. M. S. Kimber E. F. Pai EMBO J. 2000 19 1407 1418
4. B. E. Alber C. M. Colangelo J. Dong C. M. Stalhandske T. T. Baird C. Tu C. A. Fiere D. N. Silverman R. A. Scott J. G. Ferry Biochemistry 1999 38 13119 13128
5. I. Bertini C. Luchinat Acc. Chem. Res. 1983 16 272 279
6. D. N. Silverman S. Lindskog Acc. Chem. Res. 1988 21 30 36
7. D. W. Christianson C. A. Fierke Acc. Chem. Res. 1996 29 331 336
8. P. Woolley Nature 1975 258 677 682
9. A. Liljas K. K. Kannan P. C. Bergsten I. Waara K. Friborg B. Strandberg U. Carlbom L. Jarup S. Lovgren M. Petef Nat. New Biol. 1972 235 131 137
10. E. A. Eriksson, T. A. Jones and A. Liljas, in Zinc Enzymes, ed., I. Bertini,,, C. Luchinat,,, W. Maret,,, M. Zappezauer,, Birkhauser, Boston, 1986, vol. I, p. 317
11. K. Hakansson M. Carlsson L. A. Svensson A. Liljas J. Mol. Biol. 1992 227 1192 1204
12. E. Kimura Acc. Chem. Res. 2001 34 171 179
13. C. Huang C. A. Lesburg L. L. Kiefer C. A. Fierke D. W. Christiansson Biochemistry 1996 35 3439 3446
14. C. A. Lesburg C. Huang D. W. Christiansson C. A. Fierke Biochemistry 1997 36 15780 15791
15. X. Zhang C. D. Hubbard R. van Eldik J. Phys. Chem. 1996 100 9161 9171
16. S. K. Nair T. L. Calderone D. W. Christiansson C. A. Fierke J. Biol. Chem. 1991 266 17320 17325
17. C. Tu B. C. Tripp J. G. Ferry D. N. Silverman J. Am. Chem. Soc. 2001 123 5861 5866
18. S. Thoms J. Theor. Biol. 2002 215 399 404
19. D. Schroder H. Schwartz S. Schenk E. Anders Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 5087 5090
20. J.-Y. Liang W. N. Lipscomb J. Am. Chem. Soc. 1986 108 5051 5058
21. J.-Y. Liang W. N. Lipscomb Biochemistry 1987 26 5293 5301
22. K. M. Merz R. Hoffman M. J. S. Dewar J. Am. Chem. Soc. 1989 111 5636 5649
23. J.-Y. Liang W. N. Lipscomb Int. J. Quantum Chem. 1989 36 299 312
24. O. Jacob R. Cardenas O. Tapia J. Am. Chem. Soc. 1990 112 8692 8705
25. M. Krauss D. R. Garmer J. Am. Chem. Soc. 1991 113 6426 6435
26. Y.-J. Zheng K. M. Merz J. Am. Chem. Soc. 1992 114 10498 10507
27. M. Sola A. Lledos M. Duran J. Bertran J. Am. Chem. Soc. 1992 114 869 877
28. M. Sakurai T. Furuki Y. Inoue J. Phys. Chem. 1995 99 17789 17794
29. M. A. Murcko Theor. Chem. Acc. 1997 96 56 60
30. K. M. Merz L. Banci J. Am. Chem. Soc. 1997 119 863 871
31. D. Lu G. A. Voth J. Am. Chem. Soc. 1998 120 4006 4014
32. S. Toba G. Colombo K. M. Merz J. Am. Chem. Soc. 1999 121 2290 2302
33. V. P. Denisov B.-H. Jonsson B. Halle J. Am. Chem. Soc. 1999 121 2327 2328
34. M. Mauksch M. Brauer J. Weston E. Anders Chem. Bio. Chem. 2001 2 190 198
35. M. Brauer J. L. Perez-Lustres J. Weston E. Anders Inorg. Chem. 2002 41 1454 1463
36. Z. Smedarchina W. Siebrand A. Fernandez-Ramos Q. Cui J. Am. Chem. Soc. 2003 125 243 251
37. D. R. Garmer J. Phys. Chem. B 1997 101 2945 2953
38. Q. Cui M. Karplus J. Phys. Chem. B 2003 107 1071 1078
39. C. Muguruma THEOCHEM 1999 461-462 439 452
40. A. Bottoni C. Z. Lanza G. P. Miscione D. Spinelli J. Am. Chem. Soc. 2004 126 1542 1550
41. T. Marino N. Russo M. Toscano J. Am. Chem. Soc. 2005 127 4242 4253
42. S. Lindskog, L. Henderson, K. K. Kannan, A. Liljas, P. O. Nyman and B. Strandberg, in The Enzymes, ed., P. Boyer,, Academic Press, New York, 3rd edn, 1971, vol. 5, p. 587
43. W. N. Lipscomb Annu. Rev. Biochem. 1983 52 17 34
44. B. C. Tripp K. Smith J. G. Ferry J. Biol. 2001 276 48615 48618
45. S. B. Roberts T. W. Lane F. M. M. Morel J. Phycol. 1997 33 845 850
46. A. R. Sotoj et al. Appl. Environ. Microbiol. 2006 72 5500 5511
47. N. M. Price F. M. M. Morel Nature 1990 344 658 660
48. F. M. M. Morel J. R. Reinfelder S. B. Roberts C. P. Chamberlain J. G. Lee D. Yee Nature 1994 369 740 742
49. T. W. Lane F. M. M. Morel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 4627 4631
50. T. W. Lane M. A. Saito G. N. Gorge I. J. Pickering R. C. Prince F. M. M. Morel Nature 2005 435 42
51. H. Park B. Song F. M. M. Morel Environ. Biol. 2007 9 403 413
52. E. A. Boyle F. Sclater J. M. Edmond Nature 1976 263 42 44
53. K. W. Bruland G. A. Knauer J. H. Martin Limnol. Oceanogr. 1978 23 618 625
54. Y. Xu L. Feng P. D. Jeffrey Y. Shi F. M. M. Morel Nature 2008 452 56 61
55. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
56. R. G. Parr and W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford Univ. Press, Oxford, 1989
57. C. T. Lee W. T. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988 37 785 789
58. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez and J. A. Pople, Gaussian 03, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004
59. M. Dolg H. Stoll H. Preuss R. M. Pitzer J. Phys. Chem. 1993 97 5852 5859
60. M. Dolg U. Wedig H. Stoll H. Preuss J. Chem. Phys. 1987 86 866 872
61. E.D. Glendening, A.E. Reed, J.E. Carpenter and F. Weinhold, NBO, version 3.1
62. V. Barone M. Cossi J. Phys. Chem. A 1998 102 1995 2001
63. M. Cossi N. Rega G. Scalmani V. Barone J. Comput. Chem. 2003 24 669 681
64. P. E. M. Siegbahn M. R. A. Blomberg Chem. Rev. 2000 100 421 437
65. L. Noodleman T. Lovell W. G. Han J. Li F. Himo Chem. Rev. 2004 104 459 508
66. M. J. Ramos P. A. Fernandes Acc. Chem. Res. 2008 41 689 698
67. M. Leopoldini T. Marino M. Toscano Theor. Chem. Acc. 2008 120 459 466
68. M. Leopoldini N. Russo M. Toscano J. Am. Chem. Soc. 2007 129 7776 7784
69. S.-L. Chen T. Marino W.-H. Fang N. Russo F. Himo J. Phys. Chem. B 2008 112 2494 2500
70. R. S. Rowlett Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2010 1804 362 373
71. Rong-Zhen Liao Fahmi Himo Jian-Guo Yu Ruo-Zhang Liu J. Inorg. Biochem. 2010 104 37 46
72. Rong-Zhen Liao Jian-Guo Yu Fahmi Himo Inorg. Chem. 2010 49 6883 6888
73. M. E. Alberto T. Marino N. Russo M. J. Ramos J. Chem. Theory Comput. 2010 6 2424 2433
74. O. Amata T. Marino N. Russo M. Toscano J. Am. Chem. Soc. 2009 131 14804 14811
75. T. Dudev C. Lim Annu. Rev. Biophys. 2008 37 97 116
76. C. Andreini I. Bertini G. Cavallaro G. L. Holliday J. M. Thornton JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2008 13 1205 1218
77. K. J. Waldron J. C. Rutherford D. Ford N. J. Robinson Nature 2009 460 823 830