Reductive cleavage of the O-O bond in multicopper oxidases: A QM/MM and QM study

Faraday Discussions

Volumn 148, Issue , 2011, Pages 41-53

  Srnec, Martin ^a   Ryde, Ulf ^b   Rulíšek, Lubomír ^a  

^a INSTITUTE OF ORGANIC CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY   (Czech Republic)

^b LUND UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COPPER; OXIDOREDUCTASE; OXYGEN;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; OXIDATION REDUCTION REACTION; QUANTUM THEORY;

COPPER; MODELS, CHEMICAL; MODELS, MOLECULAR; OXIDATION-REDUCTION; OXIDOREDUCTASES; OXYGEN; QUANTUM THEORY;

EID: 79952261204     PISSN: 13596640     EISSN: 13645498     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c004476h     Document Type: Review

References (52)

1. H. M. Senn W. Thiel Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 1198 1229
2. S. C. L. Kamerlin M. Haranczyk A. Warshel J. Phys. Chem. B 2009 113 1253 1272
3. P. E. M. Siegbahn F. Himo JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2009 14 643 651
4. H. Hu W. T. Yang Annu. Rev. Phys. Chem. 2008 59 573 601
5. U. Ryde Curr. Opin. Chem. Biol. 2003 7 136 142
6. B. Kirchner F. Wennmohs S. F. Ye F. Neese Curr. Opin. Chem. Biol. 2007 11 134 141
7. F. Neese Coord. Chem. Rev. 2009 253 526 563
8. A. Warshel, Computer Modeling of Chemical Reactions in Enzymes and Solutions, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1997
9. L. Hu J. Eliasson J. Heimdal U. Ryde J. Phys. Chem. A 2009 113 11793 11800
10. A. Messerschmidt, in Multicopper oxidases, ed., A. Messerschmidt, World Scientific, Singapore; River Edge, NJ, 1997, pp. 23-80
11. E. I. Solomon U. M. Sundaram T. E. Machonkin Chem. Rev. 1996 96 2563 2605
12. W. Shin U. M. Sundaram J. L. Cole H. H. Zhang B. Hedman K. O. Hodgson E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 1996 118 3202 3215
13. A. E. Palmer S.-K. Lee E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2001 123 6591 6599
14. S.-K. Lee S. D. George W. E. Antholine B. Hedman K. O. Hodgson E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2002 124 6180 6193
15. K. Piontek M. Antorini T. Choinowski J. Biol. Chem. 2002 277 37663 37669
16. S. A. Roberts G. F. Wildner G. Grass A. Weichsel A. Ambrus C. Rensing W. R. Montfort J. Biol. Chem. 2003 278 31958 31963
17. L. RulíŠek E. I. Solomon U. Ryde Inorg. Chem. 2005 44 5612 5628
18. F. Xu Biochemistry 1996 35 7608 7614
19. G. J. Davies and V. Ducros, in Handbook of Metalloproteins, ed., A. Messerschmidt, R. Huber, K. Wieghardt, and, T. Poulos, Wiley, New York, 2001, pp. 1359-1368
20. J. Chalupský F. Neese E. I. Solomon U. Ryde L. RulíŠek Inorg. Chem. 2006 45 11051 11059
21. U. Ryde Y.-W. Hsiao L. RulíŠek E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2007 129 726 727
22. E. I. Solomon A. J. Augustine J. Yoon Dalton Trans. 2008 3921 3932
23. J. Yoon L. M. Mirica T. D. P. Stack E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2005 127 13680 13693
24. M. LepŠík M. Srnec D. Hnyk B. Grüner J. PleŠek Z. Havlas L. RulíŠek Collect. Czech. Chem. Commun. 2009 74 1 27
25. J. Yoon E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2007 129 13127 13136
26. P. W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford, U.K., 1978
27. G. S. Hammond J. Am. Chem. Soc. 1955 77 334 338
28. U. Ryde J. Comput.-Aided Mol. Des. 1996 10 153 164
29. U. Ryde M. H. M. Olsson Int. J. Quantum Chem. 2001 81 335 347
30. O. Treutler R. Ahlrichs J. Chem. Phys. 1995 102 346 354
31. D. A. Case, T. A. Darden, T. E. Cheatham III, C. L. Simmerling, J. Wang, R. E. Duke, R. Luo, K. M. Merz, B. Wang, D. A. Pearlman, M. Crowley, S. Brozell, V. Tsui, H. Gohlke, J. Mongan, V. Hornak, G. Cui, P. Beroza, C. Schafmeister, J. W. Caldwell, W. S. Ross and P. A. Kolman, AMBER 8, University of California, San Francisco, 2004
32. W. D. Cornell P. Cieplak C. I. Bayly I. R. Gould K. M. Merz D. M. Ferguson D. C. Spellmeyer T. Fox J. W. Caldwell P. A. Kollman J. Am. Chem. Soc. 1995 117 5179 5197
33. S. A. Roberts A. Weichsel G. Grass K. Thakali J. T. Hazzard G. Tollin C. Rensing W. R. Montfort Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 2766 2771
34. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865 3868
35. K. Eichkorn O. Treutler H. Öhm M. Häser R. Ahlrichs Chem. Phys. Lett. 1995 240 283 290
36. K. Eichkorn F. Weigen O. Treutler R. Ahlrichs Theor. Chem. Acc. 1997 97 119 124
37. W. J. Hehre, L. Radom, P. v. R. Schleyer and J. A. Pople, Ab initio molecular orbital theory, Wiley-Interscience, New York, 1986
38. A. Schäfer C. Huber R. Ahlrichs J. Chem. Phys. 1994 100 5829 5835
39. F. Weigend R. Ahlrichs Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 3297 3305
40. A. D. Becke Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 1988 38 3098 3100
41. C. T. Lee W. T. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B: Condens. Matter 1988 37 785 789
42. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648 5652
43. F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, John Wiley & Sons, 1999
44. B. O. Roos P. R. Taylor Chem. Phys. 1980 48 157 173
45. K. Andersson P.-Å. Malmqvist B. O. Roos J. Chem. Phys. 1992 96 1218 1226
46. G. Karlström R. Lindh P.-Å. Malmqvist B. O. Roos U. Ryde V. Veryazov P.-O. Widmark M. Cossi B. Schimmelphennig P. Neogrady L. Seijo Comput. Mater. Sci. 2003 28 222 239
47. B. O. Roos K. Andersson Chem. Phys. Lett. 1995 245 215 243
48. N. Forsberg P.-Å. Malmqvist Chem. Phys. Lett. 1997 274 196 204
49. K. Pierloot B. Dumez P.-O. Widmark B. O. Roos Theor. Chim. Acta 1995 90 2-3 87 114
50. A. J. Augustine L. Quintanar C. S. Stoj D. J. Kosman E. I. Solomon J. Am. Chem. Soc. 2007 129 13118 13126
51. A. Klamt G. Schuurmann J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993 799 805
52. A. Schäfer A. Klamt D. Sattel J. C. W. Lohrenz F. Eckert Phys. Chem. Chem. Phys. 2000 2 2187 1293