Active site comparisons and catalytic mechanisms of the hot dog superfamily

Chemical Reviews

Volumn 113, Issue 3, 2013, Pages 2182-2204

  Labonte, Jason W ^a   Townsend, Craig A ^a  

^a JOHNS HOPKINS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMIDE HYDROGENS; C-TERMINAL DOMAINS; CATALYTIC MECHANISMS; N-TERMINAL DOMAINS; OLIGOMERIC STATE; SEQUENCE SIMILARITY; SPATIAL ARRANGEMENTS; STRUCTURAL DIFFERENCES;

AMIDES; CHLORINE COMPOUNDS; CRYSTAL STRUCTURE; HYDROGEN; OLIGOMERS;

ENZYMES;

HYDROLYASE; THIOL ESTER HYDROLASE;

AMINO ACID SEQUENCE; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ENZYME ACTIVE SITE; METABOLISM; NUCLEOTIDE SEQUENCE; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; REVIEW;

AMINO ACID SEQUENCE; CATALYTIC DOMAIN; CONSERVED SEQUENCE; HYDRO-LYASES; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY; THIOLESTER HYDROLASES;

EID: 84875184126     PISSN: 00092665     EISSN: 15206890     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cr300169a     Document Type: Review

References (93)

1. Leesong, M.; Henderson, B. S.; Gillig, J. R.; Schwab, J. M.; Smith, J. L. Structure 1996, 4, 253
2. Pidugu, L. S.; Maity, K.; Ramaswamy, K.; Surolia, N.; Suguna, K. BMC Struct. Biol. 2009, 9, 37
3. Jenni, S.; Leibundgut, M.; Boehringer, D.; Frick, C.; Mikolasek, B.; Ban, N. Science 2007, 316, 254
4. Leibundgut, M.; Jenni, S.; Frick, C.; Ban, N. Science 2007, 316, 288
5. Dillon, S. C.; Bateman, A. BMC Bioinf. 2004, 5, 109
6. Wakil, S. J. Biochemistry 1989, 28, 4523
7. Rando, R. R.; Bloch, K. J. Biol. Chem. 1968, 243, 5627
8. Sedgwick, B.; Morris, C.; French, S. J. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1978, 5, 193
9. Schwab, J. M.; Habib, A.; Klassen, J. B. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5304
10. Hanson, K. R.; Rose, I. A. Acc. Chem. Res. 1975, 8, 1
11. Staunton, J.; Weissman, K. J. Nat. Prod. Rep. 2001, 18, 380
12. Cox, R. J. Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 2010
13. Vergnolle, O.; Hahn, F.; Baerga-Ortiz, A.; Leadlay, P. F.; Andexer, J. N. ChemBioChem 2011, 12, 1011
14. Kwan, D. H.; Schulz, F. Molecules 2011, 16, 6092
15. Reid, R.; Piagentini, M.; Rodriguez, E.; Ashley, G.; Viswanathan, N.; Carney, J.; Santi, D. V.; Hutchinson, C. R.; McDaniel, R. Biochemistry 2003, 42, 72
16. Palaniappan, N.; Alhamadsheh, M. M.; Reynolds, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12236
17. Wu, J.; Zaleski, T. J.; Valenzano, C.; Khosla, C.; Cane, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17393
18. Keatinge-Clay, A. J. Mol. Biol. 2008, 384, 941
19. Alhamadsheh, M. M.; Palaniappan, N.; Daschouduri, S.; Reynolds, K. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1910
20. Hisano, T.; Tsuge, T.; Fukui, T.; Iwata, T.; Miki, K.; Doi, Y. J. Biol. Chem. 2003, 278, 617
21. Wu, W. J.; Anderson, V. E.; Raleigh, D. P.; Tonge, P. J. Biochemistry 1997, 36, 2211
22. Bahnson, B. J.; Anderson, V. E. Biochemistry 1991, 30, 5894
23. Kimber, M. S.; Martin, F.; Lu, Y.; Houston, S.; Vedadi, M.; Dharamsi, A.; Fiebig, K. M.; Schmid, M.; Rock, C. O. J. Biol. Chem. 2004, 279, 52593
24. Kostrewa, D.; Winkler, F. K.; Folkers, G.; Scapozza, L.; Perozzo, R. Protein Sci. 2005, 14, 1570
25. Swarnamukhi, P. L.; Sharma, S. K.; Bajaj, P.; Surolia, N.; Surolia, A.; Suguna, K. FEBS Lett. 2006, 580, 2653
26. Swarnamukhi, P. L.; Sharma, S. K.; Padala, P.; Surolia, N.; Surolia, A.; Suguna, K. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2007, 63, 458
27. Maity, K.; Venkata, B. S.; Kapoor, N.; Surolia, N.; Surolia, A.; Suguna, K. J. Struct. Biol. 2011, 176, 238
28. Zhang, L.; Liu, W.; Hu, T.; Du, L.; Luo, C.; Chen, K.; Shen, X.; Jiang, H. J. Biol. Chem. 2008, 283, 5370
29. Kong, Y. H.; Zhang, L.; Yang, Z. Y.; Han, C.; Hu, L. H.; Jiang, H. L.; Shen, X. Acta Pharmacol. Sin. 2008, 29, 870
30. Zhang, L.; Kong, Y.; Wu, D.; Zhang, H.; Wu, J.; Chen, J.; Ding, J.; Hu, L.; Jiang, H.; Shen, X. Protein Sci. 2008, 17, 1971
31. Chen, J.; Zhang, L.; Zhang, Y.; Zhang, H.; Du, J.; Ding, J.; Guo, Y.; Jiang, H.; Shen, X. BMC Microbiol. 2009, 9, 91
32. He, L.; Zhang, L.; Liu, X.; Li, X.; Zheng, M.; Li, H.; Yu, K.; Chen, K.; Shen, X.; Jiang, H.; Liu, H. J. Med. Chem. 2009, 52, 2465
33. Kirkpatrick, A. S.; Yokoyama, T.; Choi, K. J.; Yeo, H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009, 380, 407
34. Akey, D. L.; Razelun, J. R.; Tehranisa, J.; Sherman, D. H.; Gerwick, W. H.; Smith, J. L. Structure 2010, 18, 94
35. Maier, T.; Leibundgut, M.; Ban, N. Science 2008, 321, 1315
36. Lomakin, I. B.; Xiong, Y.; Steitz, T. A. Cell 2007, 129, 319
37. Koski, M. K.; Haapalainen, A. M.; Hiltunen, J. K.; Glumoff, T. J. Biol. Chem. 2004, 279, 24666
38. Koski, M. K.; Haapalainen, A. M.; Hiltunen, J. K.; Glumoff, T. J. Mol. Biol. 2005, 345, 1157
39. Haataja, T. J.; Koski, M. K.; Hiltunen, J. K.; Glumoff, T. Biochem. J. 2011, 435, 771
40. Annand, R. R.; Kozlowski, J. F.; Davisson, V. J.; Schwab, J. M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 1088
41. Haapalainen, A. M.; Koski, M. K.; Qin, Y. M.; Hiltunen, J. K.; Glumoff, T. Structure 2003, 11, 87
42. Koski, M. K.; Haapalainen, A. M.; Hiltunen, J. K.; Glumoff, T. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2003, 59, 1302
43. Sacco, E.; Covarrubias, A. S.; O'Hare, H. M.; Carroll, P.; Eynard, N.; Jones, T. A.; Parish, T.; Daffe, M.; Backbro, K.; Quemard, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 14628
44. Sacco, E.; Legendre, V.; Laval, F.; Zerbib, D.; Montrozier, H.; Eynard, N.; Guilhot, C.; Daffe, M.; Quemard, A. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1774, 303
45. Rock, C. O.; Cronan, J. E. Biochim. Biophys. Acta 1996, 1302, 1
46. Schwab, J. M.; Henderson, B. S. Chem. Rev. 1990, 90, 1203
47. Schwab, J. M.; Ho, C. K.; Li, W. B.; Townsend, C. A.; Salituro, G. M. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5309
48. Schwab, J. M.; Klassen, J. B.; Habib, A. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1986, 4, 357
49. Caffrey, P. ChemBioChem 2003, 4, 654
50. Reeves, C. D.; Hu, Z.; Reid, R.; Kealey, J. T. Appl. Environ. Microbiol. 2008, 74, 5121
51. Schwab, J. M.; Klassen, J. B. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 7217
52. Benning, M. M.; Wesenberg, G.; Liu, R.; Taylor, K. L.; Dunaway-Mariano, D.; Holden, H. M. J. Biol. Chem. 1998, 273, 33572
53. Holmquist, M. Curr. Protein Pept. Sci. 2000, 1, 209
54. Thoden, J. B.; Holden, H. M.; Zhuang, Z.; Dunaway-Mariano, D. J. Biol. Chem. 2002, 277, 27468
55. Zhuang, Z.; Song, F.; Zhang, W.; Taylor, K.; Archambault, A.; Dunaway-Mariano, D.; Dong, J.; Carey, P. R. Biochemistry 2002, 41, 11152
56. Song, F.; Zhuang, Z.; Dunaway-Mariano, D. Bioorg. Chem. 2007, 35, 1
57. Zhuang, Z.; Latham, J.; Song, F.; Zhang, W.; Trujillo, M.; Dunaway-Mariano, D. Biochemistry 2012, 51, 786
58. Thoden, J. B.; Zhuang, Z.; Dunaway-Mariano, D.; Holden, H. M. J. Biol. Chem. 2003, 278, 43709
59. Angelini, A.; Cendron, L.; Goncalves, S.; Zanotti, G.; Terradot, L. Proteins 2008, 72, 1212
60. Zhuang, Z.; Song, F.; Martin, B. M.; Dunaway-Mariano, D. FEBS Lett. 2002, 516, 161
61. Zhuang, Z.; Song, F.; Takami, H.; Dunaway-Mariano, D. J. Bacteriol. 2004, 186, 393
62. Ismail, W. Arch. Microbiol. 2008, 190, 451
63. Cao, J.; Xu, H.; Zhao, H.; Gong, W.; Dunaway-Mariano, D. Biochemistry 2009, 48, 1293
64. Dong, J.; Zhuang, Z. H.; Song, F.; Dunaway-Mariano, D.; Carey, P. R. J. Raman. Spectrosc. 2012, 43, 65
65. Chen, D.; Wu, R.; Bryan, T. L.; Dunaway-Mariano, D. Biochemistry 2009, 48, 511
66. Badger, J.; Sauder, J. M.; Adams, J. M.; Antonysamy, S.; Bain, K.; Bergseid, M. G.; Buchanan, S. G.; Buchanan, M. D.; Batiyenko, Y.; Christopher, J. A.; Emtage, S.; Eroshkina, A.; Feil, I.; Furlong, E. B.; Gajiwala, K. S.; Gao, X.; He, D.; Hendle, J.; Huber, A.; Hoda, K.; Kearins, P.; Kissinger, C.; Laubert, B.; Lewis, H. A.; Lin, J.; Loomis, K.; Lorimer, D.; Louie, G.; Maletic, M.; Marsh, C. D.; Miller, I.; Molinari, J.; Muller-Dieckmann, H. J.; Newman, J. M.; Noland, B. W.; Pagarigan, B.; Park, F.; Peat, T. S.; Post, K. W.; Radojicic, S.; Ramos, A.; Romero, R.; Rutter, M. E.; Sanderson, W. E.; Schwinn, K. D.; Tresser, J.; Winhoven, J.; Wright, T. A.; Wu, L.; Xu, J.; Harris, T. J. Proteins 2005, 60, 787
67. Guo, Z. F.; Sun, Y.; Zheng, S.; Guo, Z. Biochemistry 2009, 48, 1712
68. Kunishima, N.; Asada, Y.; Sugahara, M.; Ishijima, J.; Nodake, Y.; Miyano, M.; Kuramitsu, S.; Yokoyama, S. J. Mol. Biol. 2005, 352, 212
69. Song, F.; Zhuang, Z.; Finci, L.; Dunaway-Mariano, D.; Kniewel, R.; Buglino, J. A.; Solorzano, V.; Wu, J.; Lima, C. D. J. Biol. Chem. 2006, 281, 11028
70. Cheng, Z.; Song, F.; Shan, X.; Wei, Z.; Wang, Y.; Dunaway-Mariano, D.; Gong, W. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 349, 172
71. Zhuang, Z.; Song, F.; Zhao, H.; Li, L.; Cao, J.; Eisenstein, E.; Herzberg, O.; Dunaway-Mariano, D. Biochemistry 2008, 47, 2789
72. Willis, M. A.; Zhuang, Z.; Song, F.; Howard, A.; Dunaway-Mariano, D.; Herzberg, O. Biochemistry 2008, 47, 2797
73. Yokoyama, T.; Choi, K. J.; Bosch, A. M.; Yeo, H. J. Biochim. Biophys. Acta 2009, 1794, 1073
74. Serek, R.; Forwood, J. K.; Hume, D. A.; Martin, J. L.; Kobe, B. Acta Crystallogr., Sect. F: Struct. Biol. Cryst. Commun. 2006, 62, 133
75. Forwood, J. K.; Thakur, A. S.; Guncar, G.; Marfori, M.; Mouradov, D.; Meng, W.; Robinson, J.; Huber, T.; Kellie, S.; Martin, J. L.; Hume, D. A.; Kobe, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 10382
76. Li, J.; Derewenda, U.; Dauter, Z.; Smith, S.; Derewenda, Z. S. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 555
77. Dias, M. V.; Huang, F.; Chirgadze, D. Y.; Tosin, M.; Spiteller, D.; Dry, E. F.; Leadlay, P. F.; Spencer, J. B.; Blundell, T. L. J. Biol. Chem. 2010, 285, 22495
78. Weeks, A. M.; Coyle, S. M.; Jinek, M.; Doudna, J. A.; Chang, M. C. Biochemistry 2010, 49, 9269
79. Kotaka, M.; Kong, R.; Qureshi, I.; Ho, Q. S.; Sun, H.; Liew, C. W.; Goh, L. P.; Cheung, P.; Mu, Y.; Lescar, J.; Liang, Z. X. J. Biol. Chem. 2009, 284, 15739
80. Liew, C. W.; Sharff, A.; Kotaka, M.; Kong, R.; Sun, H.; Qureshi, I.; Bricogne, G.; Liang, Z. X.; Lescar, J. J. Mol. Biol. 2010, 404, 291
81. Wang, F.; Langley, R.; Gulten, G.; Wang, L.; Sacchettini, J. C. Chem. Biol. 2007, 14, 543
82. Maity, K.; Bajaj, P.; Surolia, N.; Surolia, A.; Suguna, K. J. Biomol. Struct. Dyn. 2012, 29, 973
83. Mayer, K. M.; Shanklin, J. J. Biol. Chem. 2005, 280, 3621
84. Moriguchi, T.; Kezuka, Y.; Nonaka, T.; Ebizuka, Y.; Fujii, I. J. Biol. Chem. 2010, 285, 15637
85. Castell, A.; Johansson, P.; Unge, T.; Jones, T. A.; Bäckbro, K. Protein Sci. 2005, 14, 1850
86. Schujman, G. E.; Guerin, M.; Buschiazzo, A.; Schaeffer, F.; Llarrull, L. I.; Reh, G.; Vila, A. J.; Alzari, P. M.; de Mendoza, D. EMBO J. 2006, 25, 4074
87. Yokoyama, T.; Paek, S.; Ewing, C. P.; Guerry, P.; Yeo, H. J. J. Mol. Biol. 2008, 384, 364
88. Crawford, J. M.; Thomas, P. M.; Scheerer, J. R.; Vagstad, A. L.; Kelleher, N. L.; Townsend, C. A. Science 2008, 320, 243
89. Crawford, J. M.; Korman, T. P.; Labonte, J. W.; Vagstad, A. L.; Hill, E. A.; Kamari-Bidkorpeh, O.; Tsai, S. C.; Townsend, C. A. Nature 2009, 461, 1139
90. Li, Y.; Xu, W.; Tang, Y. J. Biol. Chem. 2010, 285, 22764
91. Wada, A. Adv. Biophys. 1976, 9, 1
92. Hol, W. G. J. Adv. Biophys. 1985, 19, 133
93. Hol, W. G. J.; van Duijnen, P. T.; Berendsen, H. J. C. Nature 1978, 273, 443