Structure, electronic configuration, and Mössbauer spectral parameters of an antiferromagnetic Fe 2-peroxo intermediate of methane monooxygenase

Dalton Transactions

Volumn 41, Issue 3, 2012, Pages 995-1003

  Chachiyo, Teepanis ^a   Rodriguez, Jorge H ^a  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVE SITE; ANTIFERROMAGNETIC TRANSITION; ANTIFERROMAGNETICS; CATALYTIC CYCLES; CHARGE TRANSFER BANDS; CRYSTALLOGRAPHIC CHARACTERIZATION; ELECTRONIC CONFIGURATION; EXPERIMENTAL VALUES; ISOMER SHIFTS; LIFE-TIMES; METALLOENZYMES; METHANE MONOOXYGENASE; METHANE MONOOXYGENASE HYDROXYLASE; MOSSBAUER; QUADRUPOLES; SPECTRAL PARAMETERS; SPIN DENSITY FUNCTIONAL THEORY; SPLITTINGS; UV-VIS SPECTROSCOPY;

ANTIFERROMAGNETIC MATERIALS; ANTIFERROMAGNETISM; CHARGE TRANSFER; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRONIC STRUCTURE; ENZYMES; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; ULTRAVIOLET VISIBLE SPECTROSCOPY;

METHANE;

IRON; METHANE MONOOXYGENASE; OXYGENASE; PEROXIDE;

ARTICLE; CATALYSIS; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ENZYME ACTIVE SITE; METABOLISM; METHODOLOGY; MOSSBAUER SPECTROSCOPY; OXIDATION REDUCTION REACTION;

CATALYSIS; CATALYTIC DOMAIN; IRON; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDATION-REDUCTION; OXYGENASES; PEROXIDES; SPECTROSCOPY, MOSSBAUER;

EID: 84555178974     PISSN: 14779226     EISSN: 14779234     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1dt11656h     Document Type: Article

References (71)

1. M. Schmidt R. Pahl V. Srajer S. Anderson Z. Ren H. Ihee S. Rajagopal K. Moffat Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 4799 4804
2. K. S. Kostov K. Moffat Biophys. J. 2011 100 440 449
3. D. Bourgeois A. Royant Curr. Opin. Struct. Biol. 2005 15 538 547
4. J. Key V. Srajer R. Pahl K. Moffat Biochemistry 2007 46 4706 4715
5. V. Srajer and W. E. Royer Jr., Globins and other nitric oxide-reactive proteins, Part B, Academic Press, 2008, vol. 437, pp. 379-395
6. G. Xue A. T. Fiedler M. Martinho E. Münck L. Que Jr Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 20615 20620
7. A. C. Rosenzweig P. Nordlund P. M. Takahara C. A. Frederick S. J. Lippard Chem. Biol. 1995 2 409
8. D. A. Whittington S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 2001 123 827 838
9. G. A. Olah, A. Goeppert and G. K. S. Prakash, Beyond oil and gas: the methanol economy, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2nd edn, 2009
10. H. Arakawa M. Aresta J. N. Armor M. A. Barteau E. J. Beckman A. T. Bell J. E. Bercaw C. Creutz E. Dinjus D. A. Dixon K. Domen D. L. DuBois J. Eckert E. Fujita D. H. Gibson W. A. Goddard D. W. Goodman J. Keller G. J. Kubas H. H. Kung J. E. Lyons L. E. Manzer T. J. Marks K. Morokuma,K. M. Nicholas R. Periana L. Que J. Rostrup-Nielson W. M. H. Sachtler L. D. Schmidt A. Sen G. A. Somorjai P. C. Stair B. R. Stults W. Tumas Chem. Rev. 2001 101 953 996
11. R. L. Lieberman A. C. Rosenzweig Nature 2005 434 177 182
12. B. J. Wallar J. D. Lipscomb Chem. Rev. 1996 96 2625 2657
13. M. H. Baik M. Newcomb R. A. Friesner S. J. Lippard Chem. Rev. 2003 103 2385 2419
14. H. Basch K. Mogi D. G. Musaev K. Morokuma J. Am. Chem. Soc. 1999 121 7249 7256
15. N. Elango R. Radhakrishnan,W. A. Froland B. J. Wallar C. A. Earhart J. D. Lipscomb J. D. Ohlendorf Protein Sci. 2008 6 556
16. C. E. Tinberg S. J. Lippard Biochemistry 2009 48 12145 12158
17. E. G. Kovaleva,M. B. Neibergall S. Chakrabarty J. D. Lipscomb Acc. Chem. Res. 2007 40 475 483
18. J. D. Lipscomb Annu. Rev. Microbiol. 1994 48 371 399
19. T. M. Loehr, Oxygen Complexes and Oxygen Activation by Transition Metals, Plenum Press, New York, 1988
20. L. Que Jr. A. E. True Prog. Inorg. Chem. 1990 38 97
21. S. K. Lee J. C. Nesheim J. D. Lipscomb J. Biol. Chem. 1993 268 21569 21577
22. K. E. Liu A. M. Valentine D. L. Wang B. H. Huynh D. E. Edmondson A. Salifoglou S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 1995 117 10174 10185
23. K. E. Liu D. L. Wang B. H. Huynh D. E. Edmondson A. Salifoglou S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 1994 116 7465 7466
24. L. Shu J. C. Nesheim K. Kauffmann E. Münck J. D. Lipscomb L. Que Jr. Science 1997 275 515 518
25. A. M. Valentine S. J. Lippard J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1997 3925 3932
26. A. M. Valentine S. S. Stahl S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 1999 121 3876 3887
27. S. K. Lee J. D. Lipscomb Biochemistry 1999 38 4423 4432
28. P. E. M. Siegbahn R. H. Crabtree J. Am. Chem. Soc. 1997 119 3103
29. W.-G. Han L. Noodleman Inorg. Chem. 2008 47 2975 2986
30. C. E. Tinberg S. J. Lippard Acc. Chem. Res. 2011 44 280 288
31. J. H. Rodriguez Y. M. Xia P. G. Debrunner J. Am. Chem. Soc. 1999 121 7846
32. J. H. Rodriguez J. K. McCusker J. Chem. Phys. 2002 116 6253
33. J. G. DeWitt J. G. Bentsen A. C. Rosenzweig B. Hedman J. Green S. Pilkington G. C. Papaefthymiou H. Dalton K. O. Hodgson S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 1991 113 9219 9235
34. B. G. Fox M. P. Hendrich K. K. Surerus K. K. Andersson W. A. Froland J. D. Lipscomb E. Münck J. Am. Chem. Soc. 1993 115 3688 3701
35. J. H. Rodriguez H. N. Ok Y. M. Xia P. G. Debrunner B. E. Hinrichs T. Meyer N. Packard J. Phys. Chem. 1996 100 6849
36. C. E. Tinberg S. J. Lippard Biochemistry 2010 49 7902 7912
37. E. Oldfield Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2005 360 1347 1361
38. T. Chachiyo, First principle computation of biomolecule-ligand interaction, 2005, ProQuest Dissertations and Theses 305428666; Purdue University; Ph.D
39. T. Yumura K. Yoshizawa Bull. Chem. Soc. Jpn. 2004 77 1305 1311
40. A. D. Bochevarov R. A. Friesner S. J. Lippard J. Chem. Theory Comput. 2010 6 3735 3749
41. W. Kohn L. J. Sham Phys. Rev. 1965 140 A1133
42. W. Kohn A. D. Becke R. G. Parr J. Phys. Chem. 1996 100 12974 12980
43. R. G. Parr and W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, New York, 1989
44. NBO 4.0, E. D. Glendening, J. K. Badenhoop, A. E. Reed, J. E. Carpenter and F. Weinhold, Theoretical Chemistry Institute, University of Wisconsin, Madison (1996)
45. K. Kim S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 1996 118 4914 4915
46. W. J. Song R. K. Behan S. G. Naik B. H. Huynh S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 2009 131 6074 6075
47. J. Bollinger C. Krebs A. Vicol S. Chen B. Ley D. Edmondson B. Huynh J. Am. Chem. Soc. 1998 120 1094 1095
48. J. H. Rodriguez J. Chem. Phys. 2005 123 094709
49. B. J. Brazeau J. D. Lipscomb Biochemistry 2000 39 13503 13515
50. P. Möenne-Loccoz J. Baldwin B. A. Ley T. M. Loehr J. M. Bollinger Biochemistry 1998 37 14659 14663
51. J. A. Broadwater J. Ai T. M. Loehr Sanders-Loehr B. G. Fox Biochemistry 1998 37 14664 14671
52. K. E. Liu A. M. Valentine D. Qiu D. E. Edmondson E. H. Appelman T. G. Spiro S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 1997 119 11134 11135
53. Y. Dong S. Menage B. A. Brennan T. E. Elgren H. G. Jang L. L. Pearce L. Que Jr J. Am. Chem. Soc. 1993 115 1851 1859
54. W. J. Hehre, L. Radom, P. v. R. Schleyer and J. A. Pople, Ab Initio Molecular Orbital Theory, John Wiley & Sons, New York, 1986
55. L. Noodleman J. Chem. Phys. 1981 74 5737
56. Y. Yamada T. Tominaga J. Radioanal. Nucl. Chem. 1994 188 83 97
57. R. H. Havlin N. Godbout R. Salzmann M. Wojdelski W. Arnold C. E. Schulz E. Oldfield J. Am. Chem. Soc. 1998 120 3144 3151
58. K. J. Duff K. C. Mishra T. P. Das Phys. Rev. Lett. 1981 46 1611 14
59. A. Vértes, L. Korecz and K. Burger, Mossbauer Spectroscopy, Elsevier Scientific Publishing Company, New York, 1979
60. P. Dufek P. Blaha K. Schwarz Phys. Rev. Lett. 1995 75 3545 3548
61. P. Pyykko Mol. Phys. 2001 99 1617 1629
62. D. Coucouvanis K. Greiwe A. Salifogiou P. Challen A. Simopoulos A. Kostikas Inorg. Chem. 1988 27 593 594
63. G. Schmidt G. Barbenheim R. Boese Z. Naturforsch. B. 1985 40 787
64. Y. Yamada Y. Minai H. Sato T. Tominaga J. Radioanal. Nucl. Chem. 1985 96 503 511
65. Y. Yamada T. Tominaga J. Radioanal. Nucl. Chem. 1987 118 119 128
66. R. H. Herber D. Johnson Inorg. Chem. 1979 18 2786 2790
67. Gaussian 98, Revision A.4, M. J. Frisch et al., Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998
68. 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. 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. G. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez and J. A. Pople, GAUSSIAN 03 (Revision D.01), Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2004
69. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, O. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski and D. J. Fox, GAUSSIAN 09 (Revision A.1), Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2009
70. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 1372
71. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B 1988 37 785