Structural, EPR superhyperfine, and NMR hyperfine properties of the cu-octarepeat binding site in the prion protein

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 11, 2011, Pages 2663-2670

  Ling, Yan ^a   Khade, Rahul L ^a   Zhang, Yong ^a,b  

^a University of Southern Mississippi   (United States)

^b Stevens Institute of Technology   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BINDING SITES; COPPER; METAL COMPLEXES; NEURODEGENERATIVE DISEASES; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PROTEINS; QUANTUM CHEMISTRY;

AMINO ACID SEQUENCE; COMPUTATIONAL INVESTIGATION; COPPER BINDING; COPPER COMPLEXES; EPR STUDIES; EXPERIMENTAL ERRORS; HYPERFINE SHIFT; HYPERFINES; MEAN ABSOLUTE DEVIATIONS; METAL-LIGAND BONDS; PRION PROTEIN; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; QUANTUM CHEMICAL INVESTIGATION; RELATED SYSTEMS; STRUCTURAL INVESTIGATION; STRUCTURAL PROBES; SUPERHYPERFINE; WATER COORDINATION; WATER MOLECULE; X-RAY STRUCTURE;

COPPER COMPOUNDS;

EID: 79952754834     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp1119298     Document Type: Article

References (54)

1. Prusiner, S. B. Science 1997, 278, 245-251
2. Prusiner, S. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 13363-13383
3. Millhauser, G. L. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 79-85
4. Aronoff-Spencer, E.; Burns, C. S.; Avdievich, N. I.; Gerfen, G. J.; Peisach, J.; Antholine, W. E.; Ball, H. L.; Cohen, F. E.; Prusiner, S. B.; Millhauser, G. L. Biochemistry 2000, 39, 13760-13771
5. Burns, C. S.; Aronoff-Spencer, E.; Dunham, C. M.; Lario, P.; Avdievich, N. I.; Antholine, W. E.; Olmstead, M. M.; Vrielink, A.; Gerfen, G. J.; Peisach, J.; Scott, W. G.; Millhauser, G. L. Biochemistry 2002, 41, 3991-4001
6. Bonomo, R. P.; Cucinotta, V.; Giuffrida, A.; Impellizzeri, G.; Magri, A.; Pappalardo, G.; Rizzarelli, E.; Santoro, A. M.; Tabbi, G.; Vagliasindi, L. I. Dalton Trans. 2005, 150-158
7. Mentler, M.; Weiss, A.; Grantner, K.; Pino, P. d.; Deluca, D.; Fiori, S.; Renner, C.; Klaucke, W. M.; Moroder, L.; Bertsch, U. K., H. A.; Tavan, P.; Parak, F. G. Eur. Biophys. J. 2005, 34, 97-112
8. Chattopadhyay, M.; Walter, E. D.; Newell, D. J.; Jackson, P. J.; Aronoff-Spencer, E.; Peisach, J.; Gerfen, G. J.; Bennett, B.; Antholine, W. E.; Millhauser, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12647-12656
9. Walter, E. D.; Chattopadhyay, M.; Millhauser, G. L. Biochemistry 2006, 45, 13083-13092
10. Burns, C. S.; Aronoff-Spencer, E.; Legname, G.; Prusiner, S. B.; Antholine, W. E.; Gerfen, G. J.; Peisach, J.; Millhauser, G. L. Biochemistry 2003, 42, 6794-6803
11. Jones, C. E.; Abdelraheim, S. R.; Brown, D. R.; Viles, J. H. J. Biol. Chem. 2004, 279, 32018-32027
12. Belosi, B.; Gaggelli, E.; Guerrini, R.; Kozlowski, H.; Luczkowski, M.; Mancini, F. M.; Remelli, M.; Valensin, D.; Valensin, G. ChemBioChem 2004, 5, 349-359
13. Gaggelli, E.; Bernardi, F.; Molteni, E.; Pogni, R.; Valensin, D.; Valensin, G.; Remelli, M.; Luczkowski, M.; Kozlowski, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 996-1006
14. Kozlowski, H.; Janicka-Klos, A.; Stanczak, P.; Valensin, D.; Valensin, G.; Kulon, K. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 1069-1078
15. Brown, D. R.; Wong, B.-S.; Hafiz, F.; Clive, C.; Haswell, S. J.; Jones, I. M. Biochem. J. 1999, 344, 1-5
16. Rachidi, W.; Vilette, D.; Guiraud, P.; Arlotto, M.; Riondel, J.; Laude, H.; Lehmann, S.; Favier, A. J. Biol. Chem. 2003, 278, 9064-9072
17. Pushie, M. J.; Rauk, A. J. Biol. Inorg. Chem. 2003, 8, 53-65
18. Riihimaki, E.-S.; Kloo, L. Inorg. Chem. 2006, 45, 8509-8516
19. Bruschi, M.; Gioia, L. D.; Mitric, R.; V., B.-K.; Fantucci, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 4573-4583
20. Ames, W. M.; Larsen, S. C. J. Biol. Inorg. Chem. 2009, 14, 547-557
21. Pandey, K. K.; Snyder, J. P.; Liotta, D. C.; Musaev, D. G. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 1127-1135
22. Furlan, S.; Penna, G.; Guerrieri, F.; Morante, S.; Rossi, G. C. J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 571-583
23. Marino, T.; Russo, N.; Toscano, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 635-640
24. Riihimaki, E.-S.; Martinez, J. M.; Kloo, L. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 10529-10537
25. Redecke, L.; Meyer-Klaucke, W.; Koker, M.; Clos, J.; Georgieva, D.; Genov, N.; Echner, H.; Kalbacher, H.; Perbandt, M.; Bredehorst, R.; Voelter, W.; Betzel, C. J. Biol. Chem. 2005, 280, 13987-13992
26. Ling, Y.; Mills, C.; Weber, R.; Yang, L.; Zhang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1583-1591
27. McMahon, M. T.; deDios, A. C.; Godbout, N.; Salzmann, R.; Laws, D. D.; Le, H. B.; Havlin, R. H.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4784-4797
28. Zhang, Y.; Gossman, W.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16387-16396
29. Zhang, Y.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9494-9495
30. Zhang, Y.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4470-4471
31. Mao, J. H.; Mukherjee, S.; Zhang, Y.; Cao, R.; Sanders, J. M.; Song, Y. C.; Zhang, Y. H.; Meints, G. A.; Gao, Y. G.; Mukkamala, D.; Hudock, M. P.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14485-14497
32. Zhang, Y.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3814-3823
33. Ling, Y.; Zhang, Y. Deciphering Structural Fingerprints for Metalloproteins with Quantum Chemical Calculations. In Annual Reports in Computational Chemistry; Wheeler, R. A., Ed.; Elsevier: New York, 2010; Vol. 6, pp 65 - 77.
34. Ling, Y.; Davidson, V. L.; Zhang, Y. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2936-2939
35. Shewmaker, F.; Wickner, R. B.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 19754-19759
36. Wasmer, C.; Lange, A.; Van Melckebeke, H.; Siemer, A. B.; Riek, R.; Meier, B. H. Science 2008, 319, 1523-1526
37. Zhang, Y.; Sun, H. H.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3652-3653
38. Kervern, G.; Pintacuda, G.; Zhang, Y.; Oldfield, E.; Roukoss, C.; Kuntz, E.; Herdtweck, E.; Basset, J. M.; Cadars, S.; Lesage, A.; Coperet, C.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13545-13552
39. Ling, Y.; Zhang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6386-6388
40. Mao, J. H.; Zhang, Y.; Oldfield, E. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13911-13920
41. Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11754-11764
42. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1998, 108, 664-675
43. Perdew, J. P.; Burke, K.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1996, 54, 16533-16539
44. Zhang, Y.; Guo, Z. J.; You, X. Z. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9378-9387
45. Zhang, Y.; Lewis, J. C.; Bergman, R. G.; Ellman, J. A.; Oldfield, E. Organometallics 2006, 25, 3515-3519
46. Balof, S. L.; Yu, B.; Lowe, A. B.; Ling, Y.; Zhang, Y.; Schanz, H. J. Eur. J. Inorg. Chem. 2009, 1717-1722
47. Stevenson, S.; Ling, Y.; Coumbe, C. E.; Mackey, M. A.; Confait, B. S.; Phillips, J. P.; Dorn, H. C.; Zhang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17780-17782
48. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100
49. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
50. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. B 1964, 136, 864-871
51. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211
52. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
53. Wachters, A. J. J. Chem. Phys. 1970, 52, 1033-1036
54. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, Jr., J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision D.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.