Enzymatic single-molecule kinetic isotope effects

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 10, 2013, Pages 3855-3864

  Pudney, Christopher R ^a   Lane, Richard S K ^a   Fielding, Alistair J ^a   Magennis, Steven W ^a   Hay, Sam ^a   Scrutton, Nigel S ^a  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ENZYME CATALYSIS; ENZYME-CATALYZED REACTIONS; FLUORESCENCE ENERGY TRANSFER; KINETIC ISOTOPE EFFECTS; NONENZYMATIC PROTEIN; PENTAERYTHRITOL TETRANITRATE; QUANTUM MECHANICAL TUNNELLING; REACTION CHEMISTRY;

CARRIER MOBILITY; CATALYSIS; ENERGY TRANSFER; ENZYMES; ISOTOPES; MOLECULES; QUANTUM THEORY;

CHEMICAL ANALYSIS;

ENZYME; ISOTOPE; PENTAERYTHRITYL TETRANITRATE;

ARTICLE; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; KINETICS;

BIOCATALYSIS; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; KINETICS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXIDOREDUCTASES; QUANTUM THEORY;

EID: 84874965614     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja309286r     Document Type: Article

References (48)

1. Hogg, J. L.; Rodgers, J.; Kovach, I.; Schowen, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 79
2. Kipp, D. R.; Hirschi, J. S.; Wakata, A.; Goldstein, H.; Schramm, V. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 6543
3. Roston, D.; Kohen, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 9572
4. Northrop, D. B. Biochemistry 1975, 2644
5. Kohen, A. Prog. React. Kinet. Mech. 2003, 28, 119
6. Pudney, C. R.; Johannissen, L. O.; Sutcliffe, M. J.; Hay, S.; Scrutton, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11329
7. Meyer, M. P.; Tomchick, D. R.; Klinman, J. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 1146
8. Knapp, M. J.; Rickert, K.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3865
9. Loveridge, E. J.; Behiry, E. M.; Guo, J. N.; Allemann, R. K. Nat. Chem. 2012, 4, 292
10. Pudney, C. R.; Hay, S.; Levy, C.; Sutclife, M. J.; Leys, D.; Scrutton, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17072
11. Hothi, P.; Hay, S.; Roujeinikova, A.; Sutcliffe, M. J.; Lee, M.; Leys, D.; Cullis, P. M.; Scrutton, N. S. ChemBioChem 2008, 9, 2839
12. Heyes, D. J.; Sakuma, M.; Scrutton, N. S. Angew. Chem.Int. Ed. 2009, 48, 3850
13. Maglia, G.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13372
14. Kohen, A.; Klinman, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10738
15. Hay, S.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 507
16. Lu, H. P.; Xun, L. Y.; Xie, X. S. Science 1998, 282, 1877
17. Westphal, A. H.; Matorin, A.; Hink, M. A.; Borst, J. W.; van Berkel, W. J.; Visser, A. J. J. Biol. Chem. 2006, 281, 11074
18. Shi, J.; Dertouzos, J.; Gafni, A.; Steel, D.; Palfey, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 5775
19. Antikainen, N. M.; Smiley, R. D.; Benkovic, S. J.; Hammes, G. G. Biochemistry 2005, 44, 16835
20. Kuznetsova, S.; Zauner, G.; Aartsma, T. J.; Engelkamp, H.; Hatzakis, N.; Rowan, A. E.; Nolte, R. J.; Christianen, P. C.; Canters, G. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 3250
21. Goldsmith, R. H.; Tabares, L. C.; Kostrz, D.; Dennison, C.; Aartsma, T. J.; Canters, G. W.; Moerner, W. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 17269
22. Tabares, L. C.; Kostrz, D.; Elmalk, A.; Andreoni, A.; Dennison, C.; Aartsma, T. J.; Canters, G. W. Chem. Eur. J. 2011, 17, 12015
23. Pudney, C. R.; Hay, S.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14053
24. Toogood, H. S.; Fryszkowska, A.; Hulley, M.; Sakuma, M.; Mansell, D.; Stephens, G. M.; Gardiner, J. M.; Scrutton, N. S. ChemBioChem 2011, 12, 738
25. Choi, J.; Kim, S.; Tachikawa, T.; Fujitsuka, M.; Majima, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 5651
26. Neuweiler, H.; Banachewicz, W.; Fersht, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 22106
27. Flomenbom, O.; Velonia, K.; Loos, D.; Masuo, S.; Cotlet, M.; Engelborghs, Y.; Hofkens, J.; Rowan, A. E.; Nolte, R. J. M.; Van der Auweraer, M.; de Schryver, F. C.; Klafter, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 2368
28. McKinney, S. A.; Joo, C.; Ha, T. Biophys. J. 2006, 91, 1941
29. Sugawa, M.; Nishikawa, S.; Iwane, A. H.; Biju, V.; Yanagida, T. Small 2010, 6, 346
30. Rothwell, P. J.; Berger, S.; Kensch, O.; Felekyan, S.; Antonik, M.; Wöhrl, B. M.; Restle, T.; Goody, R. S.; Seidel, C. A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 1655
31. Steinhoff, H. J.; Savitsky, A.; Wegener, C.; Pfeiffer, M.; Plato, M.; Möbius, K. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1457, 253
32. Shi, J.; Palfey, B. A.; Dertouzos, J.; Jenson, K. F.; Gafni, A.; Steel, D. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6914
33. Guobin, L.; Wang, M.; Konigsberg, W. H.; Xie, X. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 12610
34. English, B. P.; Min, W.; van Oijen, A. M.; Lee, K. T.; Luo, G.; Sun, H.; Cherayil, B. J.; Kou, S. C.; Xie, X. S. Nat. Chem. Biol. 2006, 2, 87
35. Rissin, D. M.; Gorris, H. H.; Walt, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5349
36. Kalinin, S.; Sisamakis, E.; Magennis, S. W.; Felekyan, S.; Seidel, C. A. M. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 6197
37. Lu, S.; Li, W. W.; Rotem, D.; Mikhailova, E.; Bayley, H. Nat. Chem. 2010, 2, 921
38. Zhang, Z.; Rajagopalan, P. T.; Selzer, T.; Benkovic, S. J.; Hammes, G. G. Proc. Natl. Acad Sci. U.S.A. 2004, 101, 2764
39. Pudney, C. R.; Hay, S.; Scrutton, N. S. FEBS J. 2009, 276, 4780
40. Glowacki, D. R.; Harvey, J. N.; Mulholland, A. J. Nat. Chem. 2012, 4, 169
41. Nagel, Z. D.; Klinman, J. P. Nat. Chem. Biol. 2009, 5, 543
42. Hay, S.; Scrutton, N. S. Nat. Chem. 2012, 4, 161
43. Kuznetsov, A. M.; Ulstrup, J. Can. J. Chem. 1999, 77, 1085
44. Pang, J. Y.; Hay, S.; Scrutton, N. S.; Sutcliffe, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7092
45. Hay, S.; Johannissen, L. O.; Sutcliffe, M. J.; Scrutton, N. S. Biophys. J. 2010, 98, 121
46. Pang, J. Y.; Pu, J.; Gao, J.; Truhlar, D. G.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8015
47. Burghaus, O.; Rohrer, M.; Gotzinger, T.; Plato, M.; Möbius, K. Meas. Sci. Technol. 1992, 3, 765
48. Canny, J. A. IEEE Trans. Pattern Anal. Machine Intell. 1986, 8, 679