Rubredoxin function: Redox behavior from electrostatics

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 7, Issue 3, 2011, Pages 742-752

  Gamiz Hernandez, Ana Patricia ^a   Kieseritzky, Gernot ^a   Ishikita, Hiroshi ^b   Knapp, E W ^a  

^a FREIE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

^b KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 79952598021     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct100476h     Document Type: Article

References (93)

1. Hall, D. O.; Cammack, R.; Rao, K. K. Origins Life Evol. Bioshere 1974, 5, 363-386
2. Holm, R. H.; Kennepohl, P.; Solomon, E. I. Chem. Rev. 1996, 96, 2239-2314
3. Beinert, H.; Holm, R. H.; Münck, E. Science 1997, 277, 653-659
4. Imsande, J. Plant Physiol. Biochem. 1999, 37, 87-97
5. Beinert, H. J. Biol. Inorg. Chem. 2000, 5, 2-15
6. van Belien, J. B.; Neuenschwander, M.; Smits, T. H. M.; Roth, C.; Balada, S. B.; Witholt, B. J. Bacteriol. 2001, 184, 1722-1732
7. Hagelueken, G.; Wiehlmann, L.; Adams, T. M.; Kolmar, H.; Heinz, D. W.; Tümmler, B.; Schuber, W. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 12276-12281
8. Noodleman, L.; Norman, J. G., Jr.; Osborne, J. H.; Aizman, A.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3418-3426
9. Mouesca, J. M.; Chen, J. L.; Noodleman, L.; Bashford, D.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11898-11914
10. Noodleman, L.; Lovell, T.; Liu, T.; Himo, F.; Torres, R. A. Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 259-273
11. Torres, R. A.; Lovell, T.; Noodleman, L.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1923-1936
12. Noodleman, L.; Han, W. G. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 674-694
13. Schreiner, E.; Nair, N. N.; Pollet, R.; Staemmler, V.; Marx, D. P. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 20725-20730
14. Solomon, E. I.; Xie, X.; Dey, A. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 623-638
15. Lin, I. J.; Gebel, E. B.; Machonkin, T. E.; Westler, W. M.; Markley, J. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 14581-14586
16. Stephens, P. J.; Jollie, D. R.; Warshel, A. Chem. Rev. 1996, 96, 2491-2531
17. Hunsicker-Wang, L. M.; Heine, A.; Chen, Y.; Luna, E. P.; Todaro, T.; Fee, J. A. Biochemistry 2003, 42, 7303-7317
18. Venkateswara, R.; Holm, R. H. Chem. Rev. 2004, 104, 527-559
19. Gunner, M. R.; Mao, J.; Song, Y.; Kim, J. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1757, 942-968
20. Dey, A.; Jenney, F. E., Jr.; Adams, M. W. W.; Babini, E.; Takahashi, Y.; Fukuyama, K.; Hodgson, K. O.; Hedman, B.; Solomon, E. I. Science 2007, 318, 1464-1468
21. Gamiz-Hernandez, A. P.; Galstyan, A. S.; Knapp, E. W. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2898-2908
22. Adman, E. T.; Watenpaugh, K. D.; Jensen, L. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1975, 72, 4854-4858
23. Lin, I. J.; Gebel, E. B.; Machonkin, T. E.; Westler, W. M.; Markley, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1464-1465
24. Solomon, E. I.; Gorelsky, S. I.; Dey, A. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1415-1428
25. Bönisch, H.; Ladenstein, R. J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 1163-1171
26. Zheng, Q.; Smith, E. T.; Kurtz, D. M., Jr.; Scott, R. A. Inorg. Chim. Acta 1996, 242, 245-251
27. Zheng, H.; Kellog, S. J.; Erickson, A. E.; Dubauskie, N. A.; Smith, E. T. J. Biol. Inorg. Chem. 2003, 8, 12-18
28. Eidsness, M. K.; Burden, A. E.; Richie, K. A.; Kurtz, D. M.; Scott, R. A.; Smith, E. T.; Ichiye, T.; Beard, B.; Min, T.; Kang, C. Biochemistry 1999, 38, 14803-14809
29. Xiao, Z.; Maher, M. J.; Cross, M.; Bond, C. S.; Guss, J. M.; Wedd, A. G. J. Biol. Inorg. Chem. 2000, 5, 75-84
30. Kennepohl, P.; Solomon, E. I. Inorg. Chem. 2003, 42, 689-695
31. Min, T.; Ergenekan, C. E.; Eidsness, M. K.; Ichiye, T.; Kang, C. Protein Sci. 2001, 10, 613-621
32. Day, M. W.; Hsu, B. T.; Joshuator, L.; Park, J. B.; Zhou, Z. H.; Adams, M. W.; Rees, D. C. Protein Sci. 1992, 1, 1494-1507
33. Yelle, R. B.; Park, N.-S.; Ichiye, T. Proteins 1995, 22, 154-167
34. Park, I. Y.; Youn, B.; Harley, J. L.; Eidsness, M. K.; Smith, E.; Ichiye, T.; Kang, C. J. Biol. Inorg. Chem. 2004, 9, 423-428
35. Millar, M.; Lee, J. F. O'Sullivan, T.; Koch, S. A.; Fikar, R. Inorg. Chim. Acta 1996, 243, 333-343
36. Ullmann, G. M.; Noodleman, L.; Case, D. A. J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 623-639
37. Siegbahn, P. E. M.; Himo, F. J. Biol. Inorg. Chem. 2009, 14, 643-651
38. Dauter, Z.; Wilson, K. S.; Sieker, L. C.; Moulis, J.-M.; Meyer, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996, 93, 8836-8840
39. Gillès de Pélichy, L. D.; Smith, E. T. Biochemistry 1999, 38, 7874-7880
40. Xiao, L.; Honig, B. J. Mol. Biol. 1999, 289, 1435-1444
41. Pace, C. N. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 345-346
42. Perl, D.; Mueller, U.; Heinemann, U.; Schmid, F. X. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 380-383
43. Blake, P. R.; Park, J. B.; Bryant, F. O.; Aono, S.; Magnuson, J. K.; Eccleston, E.; Howard, J. B.; Summers, M. F.; Adams, M. W. W. Biochemistry 1991, 30, 10885-10895
44. Bradley, E. A.; Stewart, D. E.; Adams, M. W.; Wampler, J. E. Protein Sci. 1993, 2 (4) 650-665
45. Swartz, P. D.; Ichiye, T. Biochemistry 1996, 35, 13772-13779
46. Zeng, Q.; Smith, E. T.; Kurtz, D. M., Jr.; Scott, R. A. Inorg. Chim. Acta 1996, 242, 245-251
47. Lazardis, T.; Lee, I.; Karplus, M. Protein Sci. 1997, 6, 2589-2605
48. Eidsness, M. K.; Richie, K. A.; Burden, A. E.; Kurtz, D. M. J.; Scott, R. A. Biochemistry 1997, 36 (34) 10406-10413
49. Bau, R.; Rees, D. C.; Kurtz, D. M.; Scott, R. A.; Huang, H.; Adams, M. W.; Eidsness, M. K. J. Biol. Inorg. Chem. 1998, 3, 484-493
50. Bertini, I.; Kurtz, D. M., Jr.; Eidsness, M. K.; Liu, G.; Luchinat, C.; Rosato, A.; Scott, R. A. J. Biol. Inorg. Chem. 1998, 3, 401-410
51. Grottesi, A.; Ceruso, M.-A.; Colosimo, A.; Di Nola, A. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2002, 46, 287-294
52. Bonomi, F.; Buren, A. E.; Eidsness, M. K.; Fessas, D.; Iametti, S.; Kurtz, D. M. J.; Mazzini, S.; Scott, R. A.; Zeng, Q. J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 427-436
53. Bougault, C. M.; Eidsness, M. K.; Prestegard, J. H. Biochemistry 2003, 42, 4357-4372
54. Dolan, E. A.; Yelle, R. B.; Beck, B. W.; Fischer, J. T.; Ichiye, T. Biophys. J. 2004, 86, 2030-2036
55. Park, I. Y.; Eidsness, M. K.; Lin, I. J.; Gebel, E. B.; Youn, B.; Harley, J. L.; Machonkin, E. E.; Frederick, R. O.; Markley, J. L.; Smith, E. T.; Ichiye, T.; Kang, C. Proteins 2004, 57, 618-625
56. Bonomi, F.; Eidsness, M. K.; Iametti, S.; Kurtz, D. M. J.; Mazzini, S.; Morleo, A. J. Biol. Inorg. Chem. 2004, 9 (3) 297-306
57. Sulpizi, M.; Raugei, S.; Vondele, J. V.; Carloni, P.; Sprik, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3969-3976
58. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84 th ed; Press, C., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1992.
59. Rabenstein, B.; Ullmann, G. M.; Knapp, E. W. Eur. Biophys. J. 1998, 27, 626-637
60. Ullmann, G. M.; Knapp, E. W. Eur. Biophys. J. 1999, 28, 533-551
61. Rabenstein, B.; Knapp, E. W. Biophys. J. 2001, 80, 1141-1150
62. Popovic, D. M.; Zaric, S. D.; Rabenstein, B.; Knapp, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6040-6053
63. Voigt, P.; Knapp, E. W. J. Biol. Chem. 2003, 278, 51993-52001
64. Ishikita, H.; Morra, G.; Knapp, E. W. Biochemistry 2003, 42, 3882-3892
65. Ishikita, H.; Knapp, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8059-8064
66. Ishikita, H.; Knapp, E. W. FEBS Lett. 2005, 579, 3190-3194
67. Ishikita, H.; Knapp, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14714-14720
68. Ishikita, H.; Saenger, W.; Biesiadka, J.; Loll, B.; Knapp, E. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 9855-9860
69. Gamiz-Hernandez, A. P.; Kieseritzky, G.; Demir-Kavuk, O.; Galstyan, A. S.; Knapp, E. W. ChemPhysChem 2000, 11, 1196-1206
70. Schmidt am Busch, M.; Knapp, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127 (45) 15730-15737
71. Galstyan, A. S.; Knapp, E. W. J. Comput. Chem. 2009, 30, 203-211
72. Kieseritzky, G.; Knapp, E. W. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2008, 71, 1335-1348
73. Kieseritzky, G.; Knapp, E. W. J. Comput. Chem. 2008, 29 (15) 2575-2581
74. Holst, M.; Saied, F. J. Comput. Chem. 1993, 14, 105-113
75. Baker, N.; Sept, D.; Joseph, S.; Holst, M.; McCammon, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001, 98, 10037-10041
76. Baptista, A. M.; Teixeira, V. H.; Soares, C. M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 4184-4200
77. Lee, M. S.; F., R. S., Jr.; C., L. B., III. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2004, 56, 738-752
78. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217
79. MacKerell, A. D., Jr.; Bashford, D.; Bellott, M.; Dunbrack, R. L., Jr.; Evanseck, J.; Field, M. J.; Fischer, S.; Gao, J.; Guo, H.; Ha, S.; Joseph, D.; Kuchnir, L.; Kuczera, K.; Lau, F. T. K.; Mattos, C.; Michnick, S.; Ngo, T.; Nguyen, D. T.; Prodhom, B.; Reiher, W. E., III; Roux, B.; Schlenkrich, M.; Smith, J.; Stote, R.; Straub, J.; Watanabe, M.; Wiorkiewicz-Kuczera, J.; Yin, D.; Karplus, M. J. Phys. Chem B 1998, 102, 3586-3616
80. Bönisch, H.; Schmidt, C. L.; Bianco, P.; Ladenstein, R. Acta Crystallogr., Sect. D 2005, 61, 990-1004
81. Watenpaugh, K. D.; Sieker, L. C.; Jensen, L. H. J. Mol. Biol. 1980, 138, 615-633
82. Sieker, L. C.; Stenkamp, R. E.; Jensen, L. H.; Prickril, B.; LeGall, J. FEBS Lett. 1986, 208, 73-76
83. Stenkamp, R. E.; Sieker, L. C.; Jensen, L. H. Proteins 1990, 8, 352-264
84. Frey, M.; Sieker, L.; Payan, F.; Haser, R.; Bruschi, M.; Pepe, G.; Legall, J. J. Mol. Biol. 1987, 197, 525-541
85. Chen, C. J.; Lin, Y. H.; Huang, Y. C.; Liu, M. Y. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 349, 79-90
86. Adman, E. T.; Sieker, L. C.; Jensen, L. H. J. Mol. Biol. 1991, 217, 337-352
87. Dauter, Z.; Sieker, L. C.; Wilson, K. S. Acta Crystallogr., Sect. B 1992, 48, 42-59
88. Misaki, S.; Morimoto, Y.; Ogata, M.; Yagi, T.; Higuchi, Y.; Yasuoka, N. Acta Crystallogr., Sect. D 1999, 55, 408-413
89. Kurihara, K.; Tanaka, I.; Chatake, T.; Adams, M. W. W.; Moiseeva, N.; Bau, R.; Niimura, N. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 11215-11220
90. Kabsch, W. Acta Crystallogr., Sect. A 1976, 32, 922-923
91. Xiao, Z.; Lavery, M. J.; Bond, A. M.; Wedd, A. G. Electrochem. Commun. 1999, 1, 309-314
92. Adams, M. W. Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 341-396
93. Swartz, P. D.; Beck, B. W.; Ichiye, T. Biophys. J. 1996, 71, 2958-2969