Engineering the assembly of heme cofactors in man-made proteins

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 8, 2014, Pages 3192-3199

  Solomon, Lee A ^a   Kodali, Goutham ^a   Moser, Christopher C ^a   Dutton, P Leslie ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTIFICIAL PROTEINS; CATALYTIC COFACTORS; ENZYMATIC PATHWAYS; FIRST PRINCIPLES; MOLECULAR TRANSPORT; OXIDO-REDUCTASES; SIGNALING PROTEINS; STRUCTURAL STABILITIES;

ENZYMES; PORPHYRINS; STABILITY;

PROTEINS;

CYTOCHROME B; HEME; HEMOPROTEIN; HISTIDINE; MESOPORPHYRIN; MONOMER; NITRILE; OLIGOMER; PORPHYRIN; PROTEIN; PROTEIN A;

ARTICLE; CHEMICAL REACTION KINETICS; DISSOCIATION CONSTANT; ENTHALPY; HYDROPHILICITY; HYDROPHOBICITY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PH; PROTEIN ASSEMBLY; PROTEIN BINDING; PROTEIN ENGINEERING; PROTEIN QUATERNARY STRUCTURE; TEMPERATURE DEPENDENCE; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY; CHEMISTRY; KINETICS; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; SYNTHESIS; THERMODYNAMICS; ULTRAVIOLET SPECTROPHOTOMETRY;

HEME; KINETICS; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; PROTEINS; SPECTROPHOTOMETRY, ULTRAVIOLET; THERMODYNAMICS;

EID: 84896824139     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja411845f     Document Type: Article

References (49)

1. Farid, T. A.; Kodali, G.; Solomon, L. A.; Lichtenstein, B. R.; Sheehan, M. M.; Fry, B. A.; Bialas, C.; Ennist, N. M.; Siedlecki, J. A.; Zhao, Z.; Stetz, M. A.; Valentine, K. G.; Anderson, J. L.; Wand, A. J.; Discher, B. M.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Nat. Chem. Biol. 2013, 9, 826
2. Minagawa, J.; Takahashi, Y. Photosynth. Res. 2004, 82, 241
3. Khalimonchuk, E.; Rodel, G. Mitochondrion 2005, 5, 363
4. Kuras, R.; de Vitry, C.; Choquet, Y.; Girard-Bascou, J.; Culler, D.; Buschlen, S.; Merchant, S.; Wollman, F. A. J. Biol. Chem. 1997, 272, 32427
5. Castelfranco, P. A.; Beale, S. I. Annu. Rev. Plant Phys. 1983, 34, 241
6. Wang, Z. H.; Wang, Y. X.; Hegg, E. L. J. Biol. Chem. 2009, 284, 839
7. Stevens, J. M.; Uchida, T.; Daltrop, O.; Ferguson, S. J. Biochem. Soc. Trans. 2005, 33, 792
8. Canniffe, D. P.; Jackson, P. J.; Hollingshead, S.; Dickman, M. J.; Hunter, C. N. Biochem. J. 2013, 450, 397
9. Hunter, C. N.; Tucker, J. D.; Niederman, R. A. Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 4, 1023
10. Robertson, D. E.; Farid, R. S.; Moser, C. C.; Urbauer, J. L.; Mulholland, S. E.; Pidikiti, R.; Lear, J. D.; Wand, A. J.; Degrado, W. F.; Dutton, P. L. Nature 1994, 368, 425
11. Gibney, B. R.; Dutton, P. L. Protein Sci. 1999, 8, 1888
12. Gibney, B. R.; Isogai, Y.; Rabanal, F.; Reddy, K. S.; Grosset, A. M.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Biochemistry 2000, 39, 11041
13. Koder, R. L.; Anderson, J. L. R.; Solomon, L. A.; Reddy, K. S.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Nature 2009, 458, 305
14. Lichtenstein, B. R.; Farid, T. A.; Kodali, G.; Solomon, L. A.; Anderson, J. L. R.; Sheehan, M. M.; Ennist, N. M.; Fry, B. A.; Chobot, S. E.; Bialas, C.; Mancini, J. A.; Armstrong, C. T.; Zhao, Z. Y.; Esipova, T. V.; Snell, D.; Vinogradov, S. A.; Discher, B. M.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Biochem. Soc. Trans. 2012, 40, 561
15. Nikkila, H.; Gennis, R. B.; Sligar, S. G. Eur. J. Biochem. 1991, 202, 309
16. Arnesano, F.; Banci, L.; Bertini, I.; Faraone-Mennella, J.; Rosato, A.; Barker, P. D.; Fersht, A. R. Biochemistry 1999, 38, 8657
17. Feng, Y. Q.; Sligar, S. G. Biochemistry 1991, 30, 10150
18. Gibney, B. R.; Huang, S. S.; Skalicky, J. J.; Fuentes, E. J.; Wand, A. J.; Dutton, P. L. Biochemistry 2001, 40, 10550
19. Lichtenstein, B. R. Doctoral Thesis, University of Pennsylvania, 2010.
20. Takemori, S.; King, T. E. J. Biol. Chem. 1965, 240, 504
21. Berry, E. A.; Trumpower, B. L. Anal. Biochem. 1987, 161, 1
22. Bodansky, M. Peptide Chemistry: A Practical Approach, 2 nd ed.; Springer-Verlag: New York, 1993.
23. Houston, P. L. Chemical Kinetics and Reaction Dynamics; 1 st ed.; Dover Publications Inc.: Mineola, NY, 2001.
24. Leo, A.; Hansch, C.; Elkins, D. Chem. Rev. 1971, 71, 525
25. Koder, R. L.; Valentine, K. G.; Cerda, J.; Noy, D.; Smith, K. M.; Wand, A. J.; Dutton, P. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14450
26. Wand, A. J.; Feng, Y. Q.; Sligar, S. G. J. Cell. Biochem. 1993, 286
27. Sturtevant, J. M.; Robinson, C. R.; Liu, Y. F.; Thomson, J. A.; Sligar, S. G. Biochemistry 1997, 36, 16141
28. Gibney, B. R.; Rabanal, F.; Reddy, K. S.; Dutton, P. L. Biochemistry 1998, 37, 4635
29. Huang, S. S.; Gibney, B. R.; Stayrook, S. E.; Dutton, P. L.; Lewis, M. J. Mol. Biol. 2003, 326, 1219
30. Feng, Y. Q.; Wand, A. J.; Sligar, S. G. Biochemistry 1991, 30, 7711
31. Zhang, L.; Anderson, J. L. R.; Ahmed, I.; Norman, J. A.; Negron, C.; Mutter, A. C.; Dutton, P. L.; Koder, R. L. Biochemistry 2011, 50, 10254
32. Gibney, B. R.; Rabanal, F.; Reddy, K. S.; Dutton, P. L. Biochemistry 1998, 37, 4635
33. Prince, R. C.; Bashford, C. L.; Takamiya, K. I.; van den Berg, W. H.; Dutton, P. L. J. Biol. Chem. 1978, 253, 4137
34. Keske, J. M.; Bruce, J. M.; Dutton, P. L. Z. Naturforsch. C 1990, 45, 430
35. Asher, C.; de Villiers, K. A.; Egan, T. J. Inorg. Chem. 2009, 48, 7994
36. de Villiers, K. A.; Kaschula, C. H.; Egan, T. J.; Marques, H. M. J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 101
37. Brown, S. B.; Dean, T. C.; Jones, P. Biochem. J. 1970, 117, 733
38. Kuzelova, K.; Mrhalova, M.; Hrkal, Z. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1336, 497
39. Stong, J. D.; Hartzell, C. R. Bioinorg. Chem. 1976, 5, 219
40. Oliveberg, M.; Tan, Y. J.; Fersht, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 8926
41. Grosset, A. M.; Gibney, B. R.; Rabanal, F.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Biochemistry 2001, 40, 5474
42. Davis, R. B., Jr.; Lecomte, J. T. Biopolymers 2008, 90, 556
43. Eliezer, D.; Wright, P. E. J. Mol. Biol. 1996, 263, 531
44. Culbertson, D. S.; Olson, J. S. Biochemistry 2010, 49, 6052
45. Shoemaker, B. A.; Portman, J. J.; Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8868
46. Prousek, J. Pure Appl. Chem. 2007, 79, 2325
47. Allen, J. W. A.; Leach, N.; Ferguson, S. J. Biochem. J. 2005, 389, 587
48. Verissimo, A. F.; Mohtar, M. A.; Daldal, F. J. Biol. Chem. 2013, 288, 6272
49. Anderson, J. L. R.; Armstrong, C. T.; Kodali, G.; Lichtenstein, B. R.; Watkins, D. W.; Mancini, J.; Boyle, A. L.; Farid, T. A.; Crump, M. P.; Moser, C. C.; Dutton, P. L. Chem. Sci. 2014, 5, 507-514