The "magic numbers" of metallothionein

Metallomics

Volumn 3, Issue 5, 2011, Pages 444-463

  Sutherland, Duncan E K ^a   Stillman, Martin J ^a  

^a UNIVERSITY OF WESTERN ONTARIO   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CYSTEINE RESIDUES; INDUCED PROTEINS; MAGIC NUMBERS; MECHANISTIC PROPERTIES; METAL BINDING; METAL EXCHANGE; METAL EXCHANGE REACTIONS; METALLATION; METALLOTHIONEINS; ON CURRENTS; STOICHIOMETRIC RATIO; TOXIC METALS; TWO DOMAINS; UBIQUITOUS PROTEIN;

AMINO ACIDS; CADMIUM COMPOUNDS; DETOXIFICATION; MAMMALS; METALS; PROTEIN FOLDING; REACTION INTERMEDIATES; ZINC;

COPPER;

CADMIUM; COPPER; COPPER ION; CYSTEINE; MERCURY; METALLOTHIONEIN; ZINC; ZINC ION;

DETOXIFICATION; HOMEOSTASIS; METAL BINDING; METALLATION; OXIDATIVE STRESS; PRIORITY JOURNAL; REVIEW; STOICHIOMETRY;

AMINO ACID SEQUENCE; ANIMALS; HUMANS; METALLOTHIONEIN; METALS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR SEQUENCE DATA; PROTEIN BINDING; PROTEIN FOLDING; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY;

MAMMALIA;

EID: 79955702677     PISSN: 17565901     EISSN: 1756591X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0mt00102c     Document Type: Review

References (153)

1. Y. Kojima, in Methods in Enzymology: Metallobiochemistry. Part B Metallothionein and Related Molecules, ed., J. F. Riordan, and, B. L. Vallee,, Academic Press, Inc., San Diego, 1991, vol. 205, pp. 8-10
2. M. Margoshes B. L. Vallee J. Am. Chem. Soc. 1957 79 4813 4814
3. J. H. R. Kagi B. L. Vallee J. Biol. Chem. 1960 235 3460 3465
4. J. H. R. Kagi, in Metallothionein III: Biological Roles and Medical Implications, ed., K. T. Suzuki,,, N. Imura, and, M. Kimura,, Birkhauser-Verlag, Berlin, 1993, pp. 29-55
5. A. H. Robbins D. E. McRee M. Williamson S. A. Collett N. H. Xuong W. F. Furey B. C. Wang C. D. Stout J. Mol. Biol. 1991 221 1269 1293
6. P.-A. Binz and J. H. R. Kagi, in Metallothionein IV, ed., C. D. Klaassen,, Birkhauser, Berlin, 1999, pp. 7-13
7. K. K. Kramer J. T. Zoelle C. D. Klaassen Toxicol. Appl. Pharmacol. 1996 141 1 7
8. K. K. Kramer J. Liu S. Choudhuri C. D. Klaassen Toxicol. Appl. Pharmacol. 1996 136 94 100
9. Y. Uchida K. Takio K. Titani Y. Ihara M. Tomonaga Neuron 1991 7 337 347
10. C. J. Quaife S. D. Findley J. C. Erickson G. J. Froelick E. J. Kelly B. P. Zambrowicz R. D. Palmiter Biochemistry 1994 33 7250 7259
11. C. J. Quaife E. J. Kelly B. A. Masters R. L. Brinster R. D. Palmiter Toxicol. Appl. Pharmacol. 1998 148 148 157
12. Y. Li W. Maret J. Anal. At. Spectrom. 2008 23 1055 1062
13. L. Ryden H. F. Deutsch J. Biol. Chem. 1978 253 519 524
14. H.-J. Hartmann U. Weser Biochim. Biophys. Acta 1977 491 211 222
15. R. W. Briggs I. M. Armitage J. Biol. Chem. 1982 257 1259 1262
16. J. A. Szymanska A. J. Zelazowski M. J. Stillman Biochem. Biophys. Res. Commun. 1983 115 167 173
17. M. J. Stillman Z. Gasyna A. J. Zelazowski FEBS Lett. 1989 257 283 286
18. B. Dolderer, H.-J. Hartmann and U. Weser, in Metal Ions in Life Sciences, ed., A. Sigel,,, H. Sigel, and, R. K. O. Sigel,, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2009, vol. 5, pp. 83-105
19. C. E. Outten T. V. O'Halloran Science 2001 292 2488 2492
20. T. D. Rae P. J. Schmidt R. A. Pufahl V. C. Culotta T. V. O'Halloran Science 1999 284 805 808
21. W. Feng J. Cai W. M. Pierce R. B. Franklin W. Maret F. W. Benz Y. J. Kang Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005 332 853 858
22. A. Z. Mason N. Perico R. Moeller K. Thrippleton T. Potter D. Lloyd Mar. Environ. Res. 2004 58 371 375
23. W. Maret K. S. Larsen B. L. Vallee Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 2233 2237
24. J. Zeng R. Heuchel W. Schaffner J. H. R. Kagi FEBS Lett. 1991 279 310 312
25. D. J. Ecker T. R. Butt E. J. Sternberg M. P. Neeper C. Debouck J. A. Gorman S. T. Crooke J. Biol. Chem. 1986 261 16895 16900
26. T. R. Butt E. J. Sternberg J. A. Gorman P. Clark D. Hamer M. Rosenberg S. T. Crooke Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1984 81 3332 3336
27. F. Bonneton L. Theodore P. Silar G. Maroni M. Wegnez FEBS Lett. 1996 380 33 38
28. G. W. Stuart P. F. Searle H. Y. Chen R. L. Brinster R. D. Palmiter Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1984 81 7318 7322
29. A. D. Carter B. K. Felber M. Walling M.-F. Jubier C. J. Schmidt D. H. Hamer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1984 81 7392 7396
30. G. K. Andrews Biochem. Pharmacol. 2000 59 95 104
31. G. W. Stuart P. F. Searle R. D. Palmiter Nature 1985 317 828 831
32. X. Chen M. Chu D. P. Giedroc Biochemistry 1999 38 12915 12925
33. D. P. Giedroc X. Chen M. A. Pennella A. C. LiWang J. Biol. Chem. 2001 276 42322 42332
34. B. Zhang O. Georgiev M. Hagmann C. Gunes M. Cramer P. Faller M. Vasak W. Schaffner Mol. Cell. Biol. 2003 23 8471 8485
35. B. L. Vallee, in Experientia Supplementum: Metallothionein, ed., J. H. R. Kagi, and, M. Nordberg,, Birkhauser Verlag, Boston, 1979, vol. 34, pp. 19-40
36. P. Pulido J. H. R. Kagi B. L. Vallee Biochemistry 1966 5 1768 1777
37. K. B. Nielson C. L. Atkin D. R. Winge J. Biol. Chem. 1985 260 5342 5350
38. M. Good M. Vasak Biochemistry 1986 25 8353 8356
39. M. M. Morelock T. A. Cormier G. L. Tolman Inorg. Chem. 1988 27 3137 3140
40. T. T. Ngu S. Krecisz M. J. Stillman Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010 396 206 212
41. M. Vasak J. Am. Chem. Soc. 1980 102 3953 3955
42. L. Cai X.-K. Li Y. Song M. G. Cherian Curr. Med. Chem. 2005 12 2753 2763
43. E. J. Kelly C. J. Quaife G. J. Froelick R. D. Palmiter J. Nutr. 1996 126 1782 1790
44. H. Kodama C. Fujisawa Metallomics 2009 1 42 52
45. M. Suzuki-Kurasaki M. Okabe M. Kurasaki J. Histochem. Cytochem. 1997 45 1493 1501
46. E. J. Kelly R. D. Palmiter Nat. Genet. 1996 13 219 222
47. N. O. Nartey J. V. Frei M. G. Cherian Lab. Invest. 1987 57 397 401
48. N. Chiaverini M. DeLey Free Radical Res. 2010 44 605 613
49. Y. J. Kang Exp. Biol. Med. 2006 231 1459 1467
50. H. M. Chan L.-F. Zhu R. Zhong D. Grant R. A. Goyer M. G. Cherian Toxicol. Appl. Pharmacol. 1993 123 89 96
51. J. Liu Y. Liu S. S. Habeebu C. D. Klaassen Toxicol. Sci. 1998 46 197 203
52. C. D. Klaassen J. Liu B. A. Diwan Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009 238 215 220
53. Y. Suwazono T. Kido H. Nakagawa M. Nishijo R. Honda E. Kobayashi M. Dochi K. Nogawa Biomarkers 2009 14 77 81
54. B. A. Masters E. J. Kelly C. J. Quaife R. L. Brinster R. D. Palmiter Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1994 91 584 588
55. J. D. Park Y. Liu C. D. Klaassen Toxicology 2001 163 93 100
56. A. K. West J. Hidalgo D. Eddins E. D. Levin M. Aschner NeuroToxicology 2008 29 489 503
57. D. E. K. Sutherland M. J. Stillman Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008 372 840 844
58. K. E. Rigby-Duncan M. J. Stillman FEBS J. 2007 274 2253 2261
59. P. Palumaa E. Eriste O. Njunkova L. Pokras H. Jornvall R. Sillard Biochemistry 2002 41 6158 6163
60. Y. J. Kang G. Li J. T. Saari Am. J. Physiol. 1999 276 H993 H997
61. Y. J. Kang Y. Li X. Sun X. Sun Am. J. Pathol. 2003 163 1579 1586
62. C. M. St.Croix K. J. Wasserloos K. E. Dineley I. J. Reynolds E. S. Levitan B. R. Pitt Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2002 282 L185 L192
63. K. Zangger G. Oz E. Haslinger O. Kunert I. M. Armitage FASEB J. 2001 15 1303 1305
64. L. Khatai W. Goessler H. Lorencova K. Zangger Eur. J. Biochem. 2004 271 2408 2416
65. H. Wang H. Li B. Cai Z.-X. Huang H. Sun J. Biol. Inorg. Chem. 2008 13 411 419
66. W. G. Elgohary S. Sidhu S. O. Krezoski D. H. Petering R. W. Byrnes Chem.-Biol. Interact. 1998 115 85 107
67. A. R. Quesada R. W. Byrnes S. O. Krezoski D. H. Petering Arch. Biochem. Biophys. 1996 334 241 250
68. L. Cai J. Koropatnick M. G. Cherian Chem.-Biol. Interact. 1995 96 143 155
69. W. Maret Exp. Gerontol. 2008 43 363 369
70. V. Calderone B. Dolderer H.-J. Hartmann H. Echner C. Luchinat C. DelBianco S. Mangani U. Weser Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 51 56
71. A. Arseniev P. Schultze E. Worgotter W. Braun G. Wagner M. Vasak J. H. R. Kagi K. Wuthrich J. Mol. Biol. 1988 201 637 657
72. B. A. Messerle A. Schaffer M. Vasak J. H. R. Kagi K. Wuthrich J. Mol. Biol. 1990 214 765 779
73. P. Schultze E. Worgotter W. Braun G. Wagner M. Vasak J. H. R. Kagi K. Wuthrich J. Mol. Biol. 1988 203 251 268
74. K. Zangger G. Oz J. D. Otvos I. M. Armitage Protein Sci. 1999 8 2630 2638
75. W. Braun M. Vasak A. H. Robbins C. D. Stout G. Wagner J. H. R. Kagi K. Wuthrich Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1992 89 10124 10128
76. B. A. Messerle A. Schaffer M. Vasak J. H. R. Kagi K. Wuthrich J. Mol. Biol. 1992 225 433 443
77. A. Presta A. R. Green A. Zelazowski M. J. Stillman Eur. J. Biochem. 1995 227 226 240
78. L. T. Jensen J. M. Peltier D. R. Winge J. Biol. Inorg. Chem. 1998 3 627 631
79. G. Meloni P. Faller M. Vasak J. Biol. Chem. 2007 282 16068 16078
80. M. J. Stillman, in Metallothioneins: Synthesis, Structure and Properties of Metallothioneins, Phytochelatines and Metal-Thiolate Complexes, ed., M. J. Stillman,,, C. F. Shaw-III, and, K. T. Suzuki,, VCH Publishers, New York, 1992, pp. 55-120
81. H. Rupp U. Weser Biochim. Biophys. Acta 1978 533 209 226
82. D. E. K. Sutherland M. J. Willans M. J. Stillman Biochemistry 2010 49 3593 3601
83. K. E. Rigby-Duncan C. W. Kirby M. J. Stillman FEBS J. 2008 275 2227 2239
84. A. R. Green A. Presta Z. Gasyna M. J. Stillman Inorg. Chem. 1994 33 4159 4168
85. A. Torreggiani A. Tinti Metallomics 2010 2 246 260
86. T. T. Ngu A. Easton M. J. Stillman J. Am. Chem. Soc. 2008 130 17016 17028
87. A. Krezel W. Maret J. Am. Chem. Soc. 2007 129 10911 10921
88. S. R. Sturzenbaum O. Georgiev A. J. Morgan P. Kille Environ. Sci. Technol. 2004 38 6283 6289
89. S. R. Sturzenbaum P. Kille A. J. Morgan FEBS Lett. 1998 431 437 442
90. S. R. Sturzenbaum C. Winters M. Galay A. J. Morgan P. Kille J. Biol. Chem. 2001 276 34013 34018
91. T. T. Ngu S. R. Sturzenbaum M. J. Stillman Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006 351 229 233
92. C. A. Morris B. Nicolaus V. Sampson J. L. Harwood P. Kille Biochem. J. 1999 338 553 560
93. M. E. Merrifield J. Chaseley P. Kille M. J. Stillman Chem. Res. Toxicol. 2006 19 365 375
94. O. I. Leszczyszyn C. D. Evans S. E. Keiper G. Z. L. Warren C. A. Blindauer Inorg. Chim. Acta 2007 360 3 13
95. C. A. Blindauer M. T. Razi D. J. Campopiano P. J. Sadler J. Biol. Inorg. Chem. 2007 12 393 405
96. E. A. Peroza R. Schmucki P. Guntert E. Freisinger O. Zerbe J. Mol. Biol. 2009 387 207 218
97. G. Meloni T. Polanski O. Braun M. Vasak Biochemistry 2009 48 5700 5707
98. I. Bertini C. Luchinat L. Messori M. Vasak J. Am. Chem. Soc. 1989 111 7296 7300
99. M. Vasak J. H. R. Kagi Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1981 78 6709 6713
100. A. Krezel W. Maret Biochem. J. 2007 402 551 558
101. U. Rana R. Kothinti J. Meeusen N. M. Tabatabai S. Krezoski D. H. Petering J. Inorg. Biochem. 2008 102 489 499
102. E. Mocchegiani R. Giacconi E. Muti C. Cipriano L. Costarelli S. Tesei N. Gasparini M. Malavolta Immun. Ageing 2007 4 7 10.1186/1742-4933-4-7 (Pubitemid 350154310)
103. R. Giacconi A. R. Bonfigli R. Testa C. Sirolla C. Cipriano M. Marra E. Muti M. Malavolta L. Costarelli F. Piacenza S. Tesei E. Mocchegiani Mol. Genet. Metab. 2008 94 98 104
104. W. Maret Mol. Genet. Metab. 2008 94 1 3
105. J. Ejnik J. Robinson J. Zhu H. Forsterling C. F. Shaw-III J. Inorg. Biochem. 2002 88 144 152
106. T. T. Ngu J. A. Lee T. B. J. Pinter M. J. Stillman J. Inorg. Biochem. 2010 104 232 244
107. T. T. Ngu M. J. Stillman J. Am. Chem. Soc. 2006 128 12473 12483
108. T. T. Ngu J. A. Lee M. K. Rushton M. J. Stillman Biochemistry 2009 48 8806 8816
109. T. T. Ngu M. D. M. Dryden M. J. Stillman Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010 401 69 74
110. K. Balamurugan and W. Schaffner, in Metal Ions in Life Sciences, ed., A. Sigel,,, H. Sigel, and, R. K. O. Sigel,, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2009, vol. 5, pp. 31-49
111. C. Giaginis E. Gatzidou S. Theocharis Toxicol. Appl. Pharmacol. 2006 213 282 290
112. J. Liu W. Qu M. B. Kadiiska Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009 238 209 214
113. L. Jarup A. Akesson Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009 238 201 208
114. J. Kobayashi, in Toxicity of Heavy Metals in the Environment, ed., F. W. Oehme,, Marcel Dekker, Inc., New York, 1978, vol. 1, pp. 199-260
115. Y. Boulanger I. M. Armitage K.-A. Miklossy D. R. Winge J. Biol. Chem. 1982 257 13717 13719
116. A. Galdes M. Vasak H. A. O. Hill J. H. R. Kagi FEBS Lett. 1978 92 17 21
117. H. Rupp W. Voelter U. Weser FEBS Lett. 1974 40 176 179
118. M. Vasak A. Galdes H. A. O. Hill J. H. R. Kagi I. Bremner B. W. Young Biochemistry 1980 19 416 425
119. J. D. Otvos I. M. Armitage Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1980 77 7094 7098
120. J. D. Otvos I. M. Armitage J. Am. Chem. Soc. 1979 101 7734 7736
121. P. J. Sadler A. Bakka P. J. Beynon FEBS Lett. 1978 94 315 318
122. C. T. Hunt Y. Boulanger S. W. Fesik I. M. Armitage Environ. Health Perspect. 1984 54 135 145
123. C. A. Blindauer M. D. Harrison J. A. Parkinson A. K. Robinson J. S. Cavet N. J. Robinson P. J. Sadler Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 9593 9598
124. J. R. Prohaska Am. J. Clin. Nutr. 2008 88 826S 829S
125. G. Meloni V. Sonois T. Delaine L. Guilloreau A. Gillet J. Teissie P. Faller M. Vasak Nat. Chem. Biol. 2008 4 366 372
126. M. Beltramini K. Lerch FEBS Lett. 1981 127 201 203
127. M. T. Salgado M. J. Stillman Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004 318 73 80
128. Y.-J. Li U. Weser Inorg. Chem. 1992 31 5526 5533
129. K. B. Nielson D. R. Winge J. Biol. Chem. 1984 259 4941 4946
130. J. Ejnik C. F. Shaw-III D. H. Petering Inorg. Chem. 2010 49 6525 6534
131. T. Gan A. Munoz C. F. Shaw-III D. H. Petering J. Biol. Chem. 1995 270 5339 5345
132. M. J. Stillman D. Thomas C. Trevithick X. Guo M. Siu J. Inorg. Biochem. 2000 79 11 19
133. M. T. Salgado K. L. Bacher M. J. Stillman J. Biol. Inorg. Chem. 2007 12 294 312
134. M. Yoshida C. Watanabe K. Horie M. Satoh M. Sawada A. Shimada Toxicol. Lett. 2005 155 361 368
135. M. Yoshida C. Watanabe M. Satoh A. Yasutake M. Sawada Y. Ohtsuka Y. Akama C. Tohyama Toxicol. Sci. 2004 80 69 73
136. M. Yoshida C. Watanabe M. Kishimoto A. Yasutake M. Satoh M. Sawada Y. Akama Toxicol. Lett. 2006 161 210 218
137. M. Satoh N. Nishimura Y. Kanayama A. Naganuma T. Suzuki C. Tohyama J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997 283 1529 1533
138. J. P. K. Rooney Toxicology 2007 234 145 156
139. M. Aschner D. R. Conklin C. Ping-Yao J. W. Allen K. H. Tan Brain Res. 1998 813 254 261
140. L. Rising D. Vitarella H. K. Kimelberg M. Aschner J. Neurochem. 1995 65 1562 1568
141. W. Lu M. J. Stillman J. Am. Chem. Soc. 1993 115 3291 3299
142. W. Lu A. J. Zelazowski M. J. Stillman Inorg. Chem. 1993 32 919 926
143. A. Leiva-Presa M. Capdevila P. Gonzalez-Duarte Eur. J. Biochem. 2004 271 4872 4880
144. W. Cai M. J. Stillman J. Am. Chem. Soc. 1988 110 7872 7873
145. W. Lu M. Kasrai G. M. Bancroft M. J. Stillman K. H. Tan Inorg. Chem. 1990 29 2561 2563
146. D. T. Jiang S. M. Heald T. K. Sham M. J. Stillman J. Am. Chem. Soc. 1994 116 11004 11013
147. A. M. Scheuhammer M. G. Cherian Toxicol. Appl. Pharmacol. 1986 82 417 425
148. E. A. Peroza A. Al-Kaabi W. Meyer-Klaucke G. Wellenreuther E. Freisinger J. Inorg. Biochem. 2009 103 342 353
149. N. Felitsyn M. Peschke P. Kebarle Int. J. Mass Spectrom. 2002 219 39 62
150. P. Kebarle U. H. Verkerk Mass Spectrom. Rev. 2009 28 898 917
151. N. Romero-Isart L. T. Jensen O. Zerbe D. R. Winge M. Vasak J. Biol. Chem. 2002 277 37023 37028
152. A. K. Sewell L. T. Jensen J. C. Erickson R. D. Palmiter D. R. Winge Biochemistry 1995 34 4740 4747
153. J. Chan Z. Huang I. Watt P. Kille M. J. Stillman Can. J. Chem. 2007 85 898 912