Tryptophan-accelerated electron flow across a protein-protein interface

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 41, 2013, Pages 15515-15525

  Takematsu, Kana ^a   Williamson, Heather ^a   Blanco Rodríguez, Ana María ^b   Sokolová, Lucie ^c   Nikolovski, Pavle ^a   Kaiser, Jens T ^a   Towrie, Michael ^d   Clark, Ian P ^d   Vlček, Antonín ^b,e   Winkler, Jay R ^a   Gray, Harry B ^a  

^a CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^b QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON   (United Kingdom)

^c GOETHE UNIVERSITY   (Germany)

^d Science and Technology Facilities Council   (United Kingdom)

^e J HEYROVSKÝ INSTITUTE OF PHYSICAL CHEMISTRY   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BLUE-COPPER PROTEINS; CHARGE SEPARATIONS; INTERMOLECULAR DISTANCE; OLIGOMER DISTRIBUTION; PROTEIN-PROTEIN INTERFACE; PSEUDOMONAS AERUGINOSA; SPECIFIC INTERACTION; SPECTROSCOPIC MEASUREMENTS;

AMINO ACIDS; CHROMOPHORES; DIMERS; MASS SPECTROMETRY; MOLECULES; POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS; PROTEIN FOLDING;

PROTEINS;

AZURIN; CUPROUS ION; DIMER; MONOMER; TRYPTOPHAN;

ARTICLE; CRYSTAL STRUCTURE; ELECTRON; ELECTRON TRANSPORT; NONHUMAN; PROTEIN PROTEIN INTERACTION; PROTEIN STRUCTURE; PSEUDOMONAS AERUGINOSA;

AZURIN; ELECTRON TRANSPORT; ELECTRONS; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN FOLDING; PROTEIN INTERACTION DOMAINS AND MOTIFS; PSEUDOMONAS AERUGINOSA; RHENIUM; TRYPTOPHAN;

EID: 84886906945     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja406830d     Document Type: Article

References (68)

1. Biological Inorganic Chemistry; Bertini, I., Gray, H. B., Stiefel, E. I., Valentine, J. S., Eds.; University Science Books: Sausalito, CA, 2007.
2. Liang, Z.-X.; Nocek, J. M.; Huang, K.; Hayes, R. T.; Kurnikov, I. V.; Beratan, D. N.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6849
3. Liang, Z.-X.; Kurnikov, I. V.; Nocek, J. M.; Mauk, A. G.; Beratan, D. N.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2785
4. Wheeler, K. E.; Nocek, J. M.; Cull, D. A.; Yatsunyk, L. A.; Rosenzweig, A. C.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3906
5. Patel, A. D.; Nocek, J. M.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16766
6. Hoffman, B. M.; Celis, L. M.; Cull, D. A.; Patel, A. D.; Seifert, J. L.; Wheeler, K. E.; Wang, J.; Yao, J.; Kurnikov, I. V.; Nocek, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 3564
7. Seifert, J. L.; Pfister, T. D.; Nocek, J. M.; Lu, Y.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5750
8. Nelson, N.; Yocum, C. F. Annu. Rev. Plant Biol. 2006, 57, 521
9. Xiong, P.; Nocek, J. M.; Griffin, A. K. K.; Wang, J.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6938
10. Nocek, J. M.; Knutson, A. K.; Xiong, P.; Co, N. P.; Hoffman, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6165
11. Trana, E. N.; Nocek, J. M.; Knutson, A. K.; Hoffman, B. M. Biochemistry 2012, 51, 8542-8553
12. Jiang, N.; Kuznetsov, A.; Nocek, J. M.; Hoffman, B. M.; Crane, B. R.; Hu, X.; Beratan, D. N. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 9129-9141
13. Xiong, P.; Nocek, J. M.; Vura-Weis, J.; Lockard, J. V.; Wasielewski, M. R.; Hoffman, B. M. Science 2010, 330, 1075
14. Keinan, S.; Nocek, J. M.; Hoffman, B. M.; Beratan, D. N. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 13881
15. Lin, J.; Balabin, I. A.; Beratan, D. N. Science 2005, 310, 1311
16. Lancaster, K. M.; Yokoyama, K.; Richards, J. H.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Inorg. Chem. 2009, 48, 1278
17. Lancaster, K. M.; Farver, O.; Wherland, S.; Crane, E. J., III; Richards, J. H.; Pecht, I.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4865
18. Bramanti, A.; Pompa, P. P.; Maruccio, G.; Calabi, F.; Arima, V.; Cingolani, R.; Corni, S.; Di Felice, R.; De Rienzo, F.; Rinaldi, R. Jpn. J. Appl. Phys. 2005, 44, 6864
19. Choi, J.-W.; Oh, B.-K.; Kim, Y. J. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 263902
20. Lee, T.; Kim, S.-U.; Min, J.; Choi, J.-W. Adv. Mater. 2010, 22, 510
21. Rinaldi, R.; Biasco, A.; Maruccio, G.; Arima, V.; Visconti, P.; Cingolani, R.; Facci, P.; De Rienzo, F.; Di Felice, R.; Molinari, E.; Verbeet, M. P.; Canters, G. W. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 472
22. Ron, I.; Sepunaru, L.; Itzhakov, S.; Belenkova, T.; Friedman, N.; Pecht, I.; Sheves, M.; Cahen, D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4131
23. Li, W.; Sepunaru, L.; Amdursky, N.; Cohen, S. R.; Pecht, I.; Sheves, M.; Cahen, D. ACS Nano 2012, 6, 10816
24. Sepunaru, L.; Pecht, I.; Sheves, M.; Cahen, D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2421
25. Shih, C.; Museth, A. K.; Abrahamsson, M.; Blanco-Rodriguez, A. M.; Di Bilio, A. J.; Sudhamsu, J.; Crane, B. R.; Ronayne, K. L.; Towrie, M.; Vlček, A., Jr.; Richards, J. H.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Science 2008, 320, 1760
26. Blanco-Rodríguez, A. M.; Di Bilio, A. J.; Shih, C.; Museth, A. K.; Clark, I. P.; Towrie, M.; Cannizzo, A.; Sudhamsu, J.; Crane, B. R.; Sýkora, J.; Winkler, J. R.; Gray, H. B.; Záliš, S.; Vlček, A., Jr. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 5350
27. Connick, W. B.; Di Bilio, A. J.; Hill, M. G.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Inorg. Chim. Acta 1995, 240, 169
28. Miller, J. E.; Di Bilio, A. J.; Wehbi, W. A.; Green, M. T.; Museth, A. K.; Richards, J. R.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1655, 59
29. Crane, B. R.; Di Bilio, A. J.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11623
30. Winkler, J. R.; Di Bilio, A. J.; Farrow, N. A.; Richards, J. H.; Gray, H. B. Pure Appl. Chem. 1999, 71, 1753
31. Di Bilio, A. J.; Crane, B. R.; Wehbi, W. A.; Kiser, C. N.; Abu-Omar, M. M.; Carlos, R. M.; Richards, J. H.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3181
32. Kabsch, W. Acta Crystallogr. 2010, D66, 125
33. Kabsch, W. J. Appl. Crystallogr. 1988, 21, 916
34. McCoy, A. J.; Grosse-Kunstleve, R. W.; Adams, P. D.; Winn, M. D.; Storoni, L. C.; Read, R. J. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 658
35. Nar, H.; Messerschmidt, A.; Huber, R.; van de Kamp, M.; Canters, G. W. J. Mol. Biol. 1991, 221, 765
36. Emsley, P.; Cowtan, K. Acta Crystallogr. 2004, D60, 2126
37. Adams, P. D.; Mustyakimov, M.; Afonine, P. V.; Langan, P. Acta Crystallogr. 2009, D65, 567
38. Painter, J.; Merritt, E. A. J. Appl. Crystallogr. 2006, 39, 109
39. Pymol: PyMOL Molecular Graphics System, Version 1.3, Schrödinger, LLC: Cambridge, MA 2010.
40. Morgner, N.; Barth, H.-D.; Brutschy, B. Austral. J. Chem. 2006, 59, 109
41. Sokolová, L.; Williamson, H.; Sýkora, J.; Hof, M.; Gray, H. B.; Brutschy, B.; Vlček, A., Jr. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 4790
42. Kuciauskas, D.; Freund, M. S.; Gray, H. B.; Winkler, J. R.; Lewis, N. S. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 392
43. Greetham, G.; Burgos, P.; Cao, Q.; Clark, I. P.; Codd, P.; Farrow, R.; George, M. W.; Kogimtzis, M.; Matousek, P.; Parker, A. W.; Pollard, M.; Robinson, D.; Xin, Z.-J.; Towrie, M. Appl. Spectrosc. 2010, 64, 1311
44. Towrie, M.; Parker, A. W.; Vlček, A., Jr.; Gabrielsson, A.; Blanco Rodriguez, A. M. Appl. Spectrosc. 2005, 59, 467
45. Blanco-Rodríguez, A. M.; Towrie, M.; Sýkora, J.; Záliš, S.; Vlček, A., Jr. Inorg. Chem. 2011, 50, 6122
46. Záliš, S.; Consani, C.; El Nahhas, A.; Cannizzo, A.; Chergui, M.; Hartl, F.; Vlček, A., Jr. Inorg. Chim. Acta 2011, 374, 578
47. El Nahhas, A.; Consani, C.; Blanco-Rodríguez, A. M.; Lancaster, K. M.; Braem, O.; Cannizzo, A.; Towrie, M.; Clark, I. P.; Záliš, S.; Chergui, M.; Vlček, A., Jr. Inorg. Chem. 2011, 50, 2932
48. Gamelin, D. R.; George, M. W.; Glyn, P.; Grevels, F.-W.; Johnson, F. P. A.; Klotzbücher, W.; Morrison, S. L.; Russell, G.; Schaffner, K.; Turner, J. J. Inorg. Chem. 1994, 33, 3246
49. Dattelbaum, D. M.; Omberg, K. M.; Hay, P. J.; Gebhart, N. L.; Martin, R. L.; Schoonover, J. R.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 3527
50. Vlček, A., Jr. Top. Organomet. Chem. 2010, 29, 73
51. Blanco-Rodríguez, A. M.; Busby, M.; Ronayne, K. L.; Towrie, M.; Sýkora, J.; Hof, M.; Záliš, S.; Grǎdinaru, C.; Di Bilio, A. J.; Crane, B. R.; Gray, H. B.; Vlček, A., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11788
52. Blanco-Rodríguez, A. M.; Busby, M.; Grǎdinaru, C.; Crane, B. R.; Di Bilio, A. J.; Matousek, P.; Towrie, M.; Leigh, B. S.; Richards, J. H.; Vlček, A., Jr.; Gray, H. B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4365
53. Horng, M. L.; Gardecki, J. A.; Papazyan, A.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17311
54. Pospíšil, P.; Sýkora, J.; Takematsu, K.; Hof, M.; Gray, H. B.; Vlček, A., Jr. work in progress.
55. Cannizzo, A.; Blanco-Rodríguez, A. M.; Nahhas, A.; Šebera, J.; Záliš, S.; Vlček, A., Jr.; Chergui, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8967
56. Morgner, N.; Kleinschroth, T.; Barth, H.-D.; Ludwig, B.; Brutschy, B. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2007, 18, 1429
57. Morgner, N.; Zickermann, V.; Kerscher, S.; Wittig, I.; Abdrakhmanova, A.; Barth, H.-D.; Brutschy, B.; Brandt, U. Biochim. Biophys. Acta 2008, 1777, 1384
58. Hoffmann, J.; Aslimovska, L.; Bamann, C.; Glaubitz, C.; Bamberg, E.; Brutschy, B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3480
59. Krissinel, E.; Henrick, K. J. Mol. Biol. 2007, 372, 774
60. Warren, J. J.; Ener, M. E.; Vlček, A., Jr.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2478
61. Gray, H. B.; Winkler, J. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 3534
62. Kaim, W. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 3883
63. Jasaitis, A.; Johansson, M. P.; Wikström, M.; Vos, M. H.; Verkhovsky, M. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 52, 20811
64. Stubbe, J.; Nocera, D. G.; Yee, C. S.; Chang, M. C. Y. Chem. Rev. 2003, 103, 2167
65. Reece, S. Y.; Hodgkiss, J. M.; Stubbe, J.; Nocera, D. G. Philos. Trans. R. Soc., B 2006, 361, 1351
66. Warren, J. J.; Winkler, J. R.; Gray, H. B. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 165
67. Lukacs, A.; Eker, A. P. M.; Byrdin, M.; Brettel, K.; Vos, M. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14394
68. Kang, S. A.; Crane, B. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 15465