Protein-protein interaction regulates the direction of catalysis and electron transfer in a redox enzyme complex

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 28, 2013, Pages 10550-10556

  McMillan, Duncan G G ^a   Marritt, Sophie J ^b   Firer Sherwood, Mackenzie A ^c   Shi, Liang ^d   Richardson, David J ^b   Evans, Stephen D ^a   Elliott, Sean J ^c   Butt, Julea N ^b   Jeuken, Lars J C ^a  

^a UNIVERSITY OF LEEDS   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF EAST ANGLIA   (United Kingdom)

^c BOSTON UNIVERSITY   (United States)

^d PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANAEROBIC RESPIRATION; COMPLEX FORMATIONS; ELECTRON TRANSFER; ELECTRON TRANSFER RATES; FLAVOCYTOCHROME; PROTEIN-PROTEIN INTERACTIONS; SHEWANELLA ONEIDENSIS; STABLE COMPLEXES;

BACTERIA; COMPLEX NETWORKS; CYCLIC VOLTAMMETRY; ELECTRON TRANSITIONS; ENZYME ACTIVITY; PORPHYRINS; QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCES;

PROTEINS;

CYMA ENZYME; CYTOCHROME; FLAVOCYTOCHROME C3; FUMARATE REDUCTASE; MEMBRANE ENZYME; MENAQUINOL 7; PROTEOLIPOSOME; QUINONE DERIVATIVE; SUCCINIC ACID; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CATALYSIS; COMPLEX FORMATION; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON TRANSPORT; ENZYME ACTIVITY; NONHUMAN; OXIDATION REDUCTION REACTION; PROTEIN EXPRESSION; PROTEIN PROTEIN INTERACTION; QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE; SHEWANELLA ONEIDENSIS;

BIOCATALYSIS; CYTOCHROME C GROUP; ELECTRON TRANSPORT; MODELS, MOLECULAR; OXIDATION-REDUCTION; PROTEIN BINDING; SHEWANELLA;

EID: 84880380265     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja405072z     Document Type: Article

References (46)

1. Bashir, Q.; Scanu, S.; Ubbink, M. FEBS J. 2011, 278, 1391
2. Sakamoto, K.; Kamiya, M.; Imai, M.; Shinzawa-Itoh, K.; Uchida, T.; Kawano, K.; Yoshikawa, S.; Ishimori, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 12271
3. Volkov, A. N.; van Nuland, N. A. J. PLoS Comput. Biol. 2012, 8, e1002807
4. Wang, K. F.; Zhen, Y. J.; Sadoski, R.; Grinnell, S.; Geren, L.; Ferguson-Miller, S.; Durham, B.; Millett, F. J. Biol. Chem. 1999, 274, 38042
5. Zhen, Y.; Hoganson, C. W.; Babcock, G. T.; Ferguson-Miller, S. J. Biol. Chem. 1999, 274, 38032
6. Meschi, F.; Wiertz, F.; Klauss, L.; Blok, A.; Ludwig, B.; Merli, A.; Heering, H. A.; Rossi, G. L.; Ubbink, M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16861
7. Bertero, M. G.; Rothery, R. A.; Palak, M.; Hou, C.; Lim, D.; Blasco, F.; Weiner, J. H.; Strynadka, N. C. J. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 681
8. Rodrigues, M. L.; Oliveira, T. F.; Pereira, I. A. C.; Archer, M. EMBO J. 2006, 25, 5951
9. Marritt, S. J.; McMillan, D. G. G.; Shi, L.; Fredrickson, J. K.; Zachara, J. M.; Richardson, D. J.; Jeuken, L. J. C.; Butt, J. N. Biochem. Soc. Trans. 2012, 40, 1217
10. Simon, J.; Klotz, M. G. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2013, 1827, 114
11. McMillan, D. G. G.; Marritt, S. J.; Butt, J. N.; Jeuken, L. J. C. J. Biol. Chem. 2012, 287, 14215
12. Schwalb, C.; Chapman, S. K.; Reid, G. A. Biochem. Soc. Trans. 2002, 30, 658
13. Boden, N.; Bushby, R. J.; Clarkson, S.; Evans, S. D.; Knowles, P. F.; Marsh, A. Tetrahedron 1997, 53, 10939
14. Marritt, S. J.; Lowe, T. G.; Bye, J.; McMillan, D. G. G.; Shi, L.; Fredrickson, J.; Zachara, J.; Richardson, D. J.; Cheesman, M. R.; Jeuken, L. J. C.; Butt, J. N. Biochem. J. 2012, 444, 465
15. Firer-Sherwood, M.; Pulcu, G. S.; Elliott, S. J. J. Biol. Inorg. Chem. 2008, 13, 849
16. Londer, Y. Y.; Giuliani, S. E.; Peppler, T.; Collart, F. R. Protein Expression Purif. 2008, 62, 128
17. van den Berg, S.; Lofdahl, P. A.; Hard, T.; Berglund, H. J. Biotechnol. 2006, 121, 291
18. Carter, K.; Gennis, R. B. J. Biol. Chem. 1985, 260, 10986
19. Stamou, D.; Gourdon, D.; Liley, M.; Burnham, N. A.; Kulik, A.; Vogel, H.; Duschl, C. Langmuir 1997, 13, 2425
20. Jeuken, L. J. C.; Daskalakis, N. N.; Han, X.; Sheikh, K.; Erbe, A.; Bushby, R. J.; Evans, S. D. Sens. Actuators, B 2007, 124, 501
21. Reimhult, E.; Höök, F.; Kasemo, B. Langmuir 2003, 19, 1681
22. Granéli, A.; Rydström, J.; Kasemo, B.; Höök, F. Langmuir 2003, 19, 842
23. Cheetham, M. R.; Bramble, J. P.; McMillan, D. G. G.; Krzeminski, L.; Han, X.; Johnson, B. R. G.; Bushby, R. J.; Olmsted, P. D.; Jeuken, L. J. C.; Marritt, S. J.; Butt, J. N.; Evans, S. D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6521
24. Jeuken, L. J. C.; Bushby, R. J.; Evans, S. D. Electrochem. Commun. 2007, 9, 610
25. Biffinger, J. C.; Pietron, J.; Ray, R.; Little, B.; Ringeisen, B. R. Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1672
26. Fredrickson, J. K.; Romine, M. F.; Beliaev, A. S.; Auchtung, J. M.; Driscoll, M. E.; Gardner, T. S.; Nealson, K. H.; Osterman, A. L.; Pinchuk, G.; Reed, J. L.; Rodionov, D. A.; Rodrigues, J. L. M.; Saffarini, D. A.; Serres, M. H.; Spormann, A. M.; Zhulin, I. B.; Tiedje, J. M. Nat. Rev. Microbiol. 2008, 6, 592
27. Jensen, H. M.; Albers, A. E.; Malley, K. R.; Londer, Y. Y.; Cohen, B. E.; Helms, B. A.; Weigele, P.; Groves, J. T.; Ajo-Franklin, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 19213
28. Kim, H. J.; Park, H. S.; Hyun, M. S.; Chang, I. S.; Kim, M.; Kim, B. H. Enzyme Microb. Technol. 2002, 30, 145
29. McLean, J. S.; Wanger, G.; Gorby, Y. A.; Wainstein, M.; McQuaid, J.; Ishii, S. I.; Bretschger, O.; Beyenal, H.; Nealson, K. H. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 2721
30. Richardson, D. J.; Butt, J. N.; Fredrickson, J. K.; Zachara, J. M.; Shi, L.; Edwards, M. J.; White, G.; Baiden, N.; Gates, A. J.; Marritt, S. J.; Clarke, T. A. Mol. Microbiol. 2012, 85, 201
31. Ross, D. E.; Ruebush, S. S.; Brantley, S. L.; Hartshorne, R. S.; Clarke, T. A.; Richardson, D. J.; Tien, M. Appl. Environ. Microbiol. 2007, 73, 5797
32. Fonseca, B. M.; Paquete, C. M.; Neto, S. E.; Pacheco, I.; Soares, C. M.; Louro, R. O. Biochem. J. 2013, 449, 101
33. Schwalb, C.; Chapman, S. K.; Reid, G. A. Biochemistry 2003, 42, 9491
34. Ross, D. E.; Flynn, J. M.; Baron, D. B.; Gralnick, J. A.; Bond, D. R. PLoS One 2011, 6, e16649
35. Reardon, C. L.; Dohnalkova, A. C.; Nachimuthu, P.; Kennedy, D. W.; Saffarini, D. A.; Arey, B. W.; Shi, L.; Wang, Z.; Moore, D.; Mclean, J. S.; Moyles, D.; Marshall, M. J.; Zachara, J. M.; Fredrickson, J. K.; Beliaev, A. S. Geobiology 2010, 8, 56
36. Ross, D. E.; Brantley, S. L.; Tien, M. Appl. Environ. Microbiol. 2009, 75, 5218
37. Baron, D.; LaBelle, E.; Coursolle, D.; Gralnick, J. A.; Bond, D. R. J. Biol. Chem. 2009, 284, 28865
38. Rodrigues, M. L.; Scott, K. A.; Sansom, M. S. P.; Pereira, I. A. C.; Archer, M. J. Mol. Biol. 2008, 381, 341
39. Simon, J.; Gross, R.; Einsle, O.; Kroneck, P. M. H.; Kroger, A.; Klimmek, O. Mol. Microbiol. 2000, 35, 686
40. Abou Hamdan, A.; Dementin, S.; Liebgott, P. P.; Gutierrez-Sanz, O.; Richaud, P.; De Lacey, A. L.; Roussett, M.; Bertrand, P.; Cournac, L.; Leger, C. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8368
41. Dementin, S.; Belle, V.; Bertrand, P.; Guigliarelli, B.; Adryanczyk-Perrier, G.; De Lacey, A. L.; Fernandez, V. M.; Rousset, M.; Leger, C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5209
42. Todorovic, S.; Rodrigues, M. L.; Matos, D.; Pereira, I. A. C. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 5637
43. Roldan, M. D.; Sears, H. J.; Cheesman, M. R.; Ferguson, S. J.; Thomson, A. J.; Berks, B. C.; Richardson, D. J. J. Biol. Chem. 1998, 273, 28785
44. Gon, S.; Giudici-Orticoni, M. T.; Mejean, V.; Iobbi-Nivol, C. J. Biol. Chem. 2001, 276, 11545
45. Hirst, J. Biochem. J. 2010, 425, 327
46. Myers, C. R.; Myers, J. M. J. Bacteriol. 1997, 179, 1143