Structural models for Cu(II) bound to the fragment 92-96 of the human prion protein

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 117, Issue 3, 2013, Pages 789-799

  Grande Aztatzi, Rafael ^a   Rivillas Acevedo, Lina ^a   Quintanar, Liliana ^a   Vela, Alberto ^a  

^a DEPARTAMENTO DE FÍSICA   (Mexico)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING ENERGY; ELECTRONIC STRUCTURE; MAGNETIC RESONANCE; METAL IONS; MODEL STRUCTURES; PARAMAGNETISM; PH; SCANDIUM;

BINDING MODES; COORDINATION MODES; COORDINATION SPHERE; COPPER BINDING SITE; COPPER IONS; ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS; EXPLICIT WATER; HUMAN PRION PROTEIN; ISOFORMS; N-TERMINALS; PATHOGENIC AGENTS; PH-DEPENDENT; PHYSIOLOGICAL PH; PRION PROTEIN; SPECTROSCOPIC FEATURES; SPECTROSCOPIC TECHNIQUE; STRUCTURAL MODELS; UV-VIS ABSORPTIONS; WATER MOLECULE;

MOLECULES;

EID: 84872873720     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp310000h     Document Type: Article

References (74)

1. Prusiner, S. B. Science 1982, 216, 136-144
2. Prusiner, S. B. Science 1991, 252, 1515-1522
3. Prusiner, S. B. Science 1997, 278, 245-251
4. Davies, P.; Brown, D. R. Biochem. J. 2008, 410, 237-244
5. Brown, D. R.; Qin, K. F.; Herms, J. W.; Madlung, A.; Manson, J.; Strome, R.; Fraser, P. E.; Kruck, T.; vonBohlen, A.; SchulzSchaeffer, W. Nature 1997, 390, 684-687
6. Pauly, P. C.; Harris, D. A. J. Biol. Chem. 1998, 273, 33107-33110
7. Sumudhu, W.; Perera, S.; Hooper, N. M. Curr. Biol. 2001, 11, 519-523
8. Klamt, F.; Dal-Pizzol, F.; da Frota, M. L. C.; Walz, R.; Andrades, M. E.; da Silva, E. G.; Brentani, R. R.; Izquierdo, I.; Moreira, J. C. F. Free Radical Biol. Med. 2001, 30, 1137-1144
9. Nadal, R. C.; Abdelraheim, S. R.; Brazier, M. W.; Rigby, S. E. J.; Brown, D. R.; Viles, J. H. Free Radical Biol. Med. 2007, 42, 79-89
10. Brown, D. R.; Wong, B. S.; Hafiz, F.; Clive, C.; Haswell, S. J.; Jones, I. M. Biochem. J. 1999, 344, 1-5
11. Mange, A.; Milhavet, O.; Umlauf, D.; Harris, D.; Lehmann, S. FEBS Lett. 2002, 514, 159-162
12. Mouillet-Richard, S.; Ermonval, M.; Chebassier, C.; Laplanche, J. L.; Lehmann, S.; Launay, J. M.; Kellermann, O. Science 2000, 289, 1925-1928
13. Bounhar, Y.; Zhang, Y.; Goodyer, C. G.; LeBlanc, A. J. Biol. Chem. 2001, 276, 39145-39149
14. You, H.; Tsutsui, S.; Hameed, S.; Kannanayakal, T. J.; Chen, L.; Xia, P.; Engbers, J. D. T.; Lipton, S. A.; Stys, P. K.; Zamponi, G. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 1737-1742
15. Donne, D. G.; Viles, J. H.; Groth, D.; Mehlhorn, I.; James, T. L.; Cohen, F. E.; Prusiner, S. B.; Wright, P. E.; Dyson, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 13452-13457
16. 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
17. 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
18. Jackson, G. S.; Murray, I.; Hosszu, L. L. P.; Gibbs, N.; Waltho, J. P.; Clarke, A. R.; Collinge, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 8531-8535
19. Klewpatinond, M.; Davies, P.; Bowen, S.; Brown, D. R.; Viles, J. H. J. Biol. Chem. 2008, 283, 1870-1881
20. Qin, K. F.; Yang, Y.; Mastrangelo, P.; Westaway, D. J. Biol. Chem. 2002, 277, 1981-1990
21. 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
22. 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. Biochemistry 2002, 41, 3991-4001
23. Berti, F.; Gaggelli, E.; Guerrini, R.; Janicka, A.; Kozlowski, H.; Legowska, A.; Miecznikowska, H.; Migliorini, C.; Pogni, R.; Remelli, M. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 1991-2001
24. Di Natale, G.; Osz, K.; Nagy, Z.; Sanna, D.; Micera, G.; Pappalardo, G.; Sovago, I.; Rizzarell, E. Inorg. Chem. 2009, 48, 4239-4250
25. Osz, K.; Nagy, Z.; Pappalardo, G.; Di Natale, G.; Sanna, D.; Micera, G.; Rizzarelli, E.; Sovago, I. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 7129-7143
26. Remelli, M.; Valensin, D.; Bacco, D.; Gralka, E.; Guerrini, R.; Migliorini, C.; Kozlowski, H. New J. Chem. 2009, 33, 2300-2310
27. Shearer, J.; Soh, P. Inorg. Chem. 2007, 46, 710-719
28. Thompsett, A. R.; Abdelraheim, S. R.; Daniels, M.; Brown, D. R. J. Biol. Chem. 2005, 280, 42750-42758
29. Walter, E. D.; Stevens, D. J.; Spevacek, A. R.; Visconte, M. P.; Rossi, A. D.; Millhauser, G. L. Curr. Protein Pept. Sci. 2009, 10, 529-535
30. Klewpatinond, M.; Viles, J. H. Biochem. J. 2007, 404, 393-402
31. Hureau, C.; Charlet, L.; Dorlet, P.; Gonnet, F.; Spadini, L.; Anxolabehere-Mallart, E.; Girerd, J. J. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 735-744
32. Hureau, C.; Mathe, C.; Faller, P.; Mattioli, T. A.; Dorlet, P. J. Biol. Inorg. Chem. 2008, 13, 1055-1064
33. Barry, S. D.; Rickard, G. A.; Pushie, M. J.; Rauk, A. Can. J. Chem. 2009, 87, 942-953
34. Pushie, M. J.; Vogel, H. J. J. Toxicol. Environ. Health 2009, 72, 1040-1059
35. Quintanar, L.; Rivillas-Acevedo, L.; Grande-Aztatzi, R.; Gómez-Castro, C. Z.; Arcos-López, T.; Vela, A. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 429-444
36. Yamamoto, N.; Kuwata, K. J. Biol. Inorg. Chem. 2009, 14, 1209-1218
37. Rivillas-Acevedo, L.; Grande-Aztatzi, R.; Lomelí, I.; García, J. E.; Barrios, E.; Teloxa, S.; Vela, A.; Quintanar, L. Inorg. Chem. 2011, 50, 1956-1972
38. Schaftenaar, G.; Noordik, J. H. J. Comput.-Aided Mol. Des. 2000, 14, 123-134
39. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133-A1138
40. Koster, A. M.; deMon2k; The International deMon Developers Community, Cinvestav: Mexico D. F., Mexico, 2009.
41. Dirac, P. A. M. Proc. Cambridge Philos. Soc. 1930, 26, 376-385
42. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211
43. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
44. Perdew, J. P.; Schmidt, K. In Density Functional Theory and Its Applications to Materials; Doren, V. V.; Alsenoy, C. V., Eds.; AIP: Melville, NY, 2001.
45. Godbout, N.; Salahub, D. R.; Andzelm, J.; Wimmer, E. Can. J. Chem. 1992, 70, 560-571
46. Dunlap, B. I.; Connolly, J. W. D.; Sabin, J. R. J. Chem. Phys. 1979, 71, 3396-3402
47. Koster, A. M.; del Campo, J. M.; Janetzko, F.; Zuniga-Gutierrez, B. J. Chem. Phys. 2009, 130 114106
48. Neese, F. ORCA-an ab initio, Density Functional and Semiempirical program package, ver. 2.6, rev. 35; University of Bonn: Bonn, Germany, 2008.
49. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158-6170
50. The ORCA basis set "CoreProp" was used. This basis is based on the TurboMole DZ basis developed by Ahlrichs and co-workers and obtained from the basis set library under ftp.chemie.unikarlsruhe.de/pub/basen.
51. Kutzelnigg, W.; Fleischer, U.; Schindler, M. The IGLO-Method: Ab Initio Calculation and Interpretation of NMR Chemical Shifts and Magnetic Susceptibilities; Springer-Verlag: Heidelberg, Germany, 1990; Vol. 23.
52. Schafer, A.; Horn, H.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2571-2577
53. Klamt, A.; Schuurmann, G. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1993, 799-805
54. Sinnecker, S.; Rajendran, A.; Klamt, A.; Diedenhofen, M.; Neese, F. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 2235-2245
55. McMillin, D. R. In Physical Methods in Bioinorganic Chemistry; Que, L. J., Ed.; University Science Books: Sausalito, CA, 2000.
56. Solomon, E. I.; Hanson, M. A. In Inorganic Electronic Structure and Spectroscopy; Solomon, E. I.; Lever, A. B. P., Eds.; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 1999; pp 1-129.
57. Johnson, M. K. In Physical Methods in Bioinorganic Chemistry; Que, L. J., Ed.; University Science Books: Sausalito, CA, 2000.
58. Bryce, G. F.; Gurd, F. R. N. J. Biol. Chem. 1966, 241, 122-129
59. Bryce, G. F.; Roeske, R. W.; Gurd, F. R. N. J. Biol. Chem. 1966, 241, 1072-1080
60. Bernarducci, E.; Schwindinger, W. F.; Hughey, J. L.; Kroghjespersen, K.; Schugar, H. J. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 1686-1691
61. Daniele, P. G.; Prenesti, E.; Ostacoli, G. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1996, 3269-3275
62. Fawcett, T. G.; Bernarducci, E. E.; Kroghjespersen, K.; Schugar, H. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2598-2604
63. Osz, K.; Boka, B.; Varnagy, K.; Sovago, I.; Kurtan, T.; Antus, S. Polyhedron 2002, 21, 2149-2159
64. Varnagy, K.; Boka, B.; Sovago, I.; Sanna, D.; Marras, P.; Micera, G. Inorg. Chim. Acta 1998, 276, 440-446
65. Peisach, J.; Blumberg, W. E. Arch. Biochem. Biophys. 1974, 165, 691-708
66. Branden, R.; Deinum, J. FEBS Lett. 1977, 73, 144-146
67. Getz, D.; Silver, B. L. J. Chem. Phys. 1974, 61, 630-637
68. Bruschi, M.; De Gioia, L.; Mitric, R.; Bonacic-Koutecky, V.; Fantucci, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 4573-4583
69. Quintanar, L.; Yoon, J. J.; Aznar, C. P.; Palmer, A. E.; Andersson, K. K.; Britt, R. D.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13832-13845
70. Solomon, E. I.; Szilagyi, R. K.; George, S. D.; Basumallick, L. Chem. Rev. 2004, 104, 419-458
71. Neese, F. J. Chem. Phys. 2001, 115, 11080-11096
72. Neese, F. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3939-3948
73. Patchkovskii, S.; Ziegler, T. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3506-3516
74. Ling, Y.; Khade, R. L.; Zhang, Y. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 2663-2670