Factors controlling the role of Zn and reactivity of Zn-bound cysteines in proteins: Application to drug target discovery

Journal of the Chinese Chemical Society

Volumn 61, Issue 1, 2014, Pages 142-150

  Lee, Yu Ming ^a   Lin, Yeh Fon ^a   Lim, Carmay ^a,b  

^a INSTITUTE OF BIOMEDICAL SCIENCES   (Taiwan)

^b NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

Zinc; Zn enzymes; Zn fingers

Indexed keywords

EID: 84897139071     PISSN: 00094536     EISSN: 21926549     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jccs.201300392     Document Type: Review

References (85)

1. Vallee, B. L.; Auld, D. S. Biochemistry 1990, 29, 5647.
2. Christianson, D. W. Adv. Protein Chem. 1991, 42, 281.
3. Coleman, J. E. Annu. Rev. Biochem. 1992, 61, 897.
4. Lippard, S. J.; Berg, J. M. Principles of Bioinorganic Chemistry; University Science Books: Mill Valley, CA, 1994.
5. Lipscomb, W. N.; Sträter, N. Chem. Rev. 1996, 96, 2375.
6. Cox, E. H.; McLendon, G. L. Curr. Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 162.
7. Dudev, T.; Lim, C. Chem. Rev. 2003, 103, 773.
8. Sun, G.; Budde, R. J. A. Biochemistry 1999, 38, 5659.
9. Turner, A. Biochem. Soc. Trans. 2003, 31, 723.
10. Andreini, C.; Banci, L.; Bertini, I.; Rosato, A. J. Proteome Res. 2006, 5, 3173.
11. Maret, W.; Li, Y. Chem. Rev. 2009, 109, 4682.
12. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Brice, M. D.; Rodgers, J. R.; Kennard, O.; Shimanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 122, 535.
13. Dudev, T.; Lim, C. J. Chin. Chem. Soc. 2003, 50, 1093.
14. Parr, R. G.; Pearson, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 7512.
15. McCall, K. A.; Huang, C.-C.; Fierke, C. A. J. Nutr. 2000, 130, 1437S.
16. Christianson, D.W.; Lipscomb,W. N. Acc. Chem. Res. 1989, 22, 62.
17. Christianson, D. W.; Cox, J. D. Annu. Rev. Biochem. 1999, 68, 33.
18. Lee, Y.-M.; Lim, C. J. Mol. Biol. 2008, 379, 545.
19. Marks, P. A.; Breslow, R. Nat. Biotechnol. 2007, 25, 84.
20. de Ruijter, A. J.; van Gennip, A. H.; Caron, H. N.; Kemp, S.; van Kuilenburg, A. B. Biochem. J. 2003, 370, 737.
21. Maiti, S. N.; Phillips, O. A.; Micetich, R. G.; Livermore, D. M. Curr. Med. Chem. 1998, 5, 441.
22. Pastorekova, S.; Parkkila, S.; Pastorek, J.; Supuran, C. T. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2004, 19, 199.
23. Overall, C. M.; Kleifeld, O. Nat. Rev. Cancer 2006, 6, 227.
24. Anzellotti, A.; Farrell, N. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1629.
25. Rice,W. G.; Schaeffer, C. A.; Harten, B.; Villinger, F.; South, T. L.; Summers,M. F.; Henderson, L. E.; Bess, J.W.; Arthur, L. O.;McDougal, J. S.; Orloff, S. L.;Mendeleyev, J.; Kun, E. Nature 1993, 361, 473.
26. Loo, J. A.; Holler, T. P.; Sanchez, J.; Gogliotti, R.; Maloney, L.; Reily, M. D. J. Med. Chem. 1996, 39, 4313.
27. Miller-Jenkins, L. M. M.; Durell, S. R.; Maynard, A. T.; Stahl, S. J.; Inman, J. K.; Appella, E.; Legault, P.; Omichinski, J. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11964.
28. Miller-Jenkins, L. M.; Hara, T.; Durell, S. R.; Hayashi, R.; Inman, J. K.; Piquemal, J.-P.; Gresh, N.; Appella, E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11067.
29. Lee, Y.-M.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8691.
30. Miller, J.; McLachlan, A. D.; Klug, A. EMBO J. 1985, 4, 1609.
31. Petkovich, M.; Brand, N. J.; Krust, A.; Chambon, P. Nature 1987, 330, 444.
32. Summers, M. F.; South, T. L.; Kim, B.; Hare, D. Biochemistry 1990, 29, 329.
33. Dudev, T.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12497.
34. Berg, J. M.; Godwin, H. A. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1997, 26, 357.
35. Lachenmann, M. J.; Ladbury, J. E.; Dong, J.; Huang, K.; Carey, P.; Weiss, M. A. Biochemistry 2004, 43, 13910.
36. Bateman, A.; Coin, L.; Durbin, R.; Finn, R. D.; Hollich, V.; Griffiths-Jones, S.; Khanna, A.; Marshall, M.; Moxon, S.; Sonnhammer, E. L. Nucleic Acids Res. 2004, 32, D138.
37. Krishna, S.; Majumdar, I.; Grishin, N. V. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 532.
38. Parkin, G. Chem. Rev. 2004, 104, 699.
39. Pabo, C. O.; Peisach, E.; Grant, R. A. Annu. Rev. Biochem. 2001, 70, 313.
40. Pavletich, N. P.; Pabo, C. O. Science 1991, 252, 809.
41. Jantz, D.; Amann, B. T.; Gatto, G. J.; Berg, J. M. Chem. Rev. 2004, 104, 789.
42. Dhanasekaran, M.; Negi, S.; Sugiura, Y. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 45.
43. Burger, A. M.; Gao, Y.; Amemiya, Y.; Kahn, H. J.; Kitching, R.; Yang, Y.; Sun, P.; Narod, S. A.; Hanna,W.M.; Seth, A. K. Cancer Res. 2005, 65, 10401.
44. Font, J.; Mackay, J. P. In Engineered Zinc Finger Proteins; Mackay, J. P.; Segal, D. J., Eds.; Humana Press: New York, 2010; Vol. 649, Chapter 29, p 479.
45. Lee, B. M.; Xu, J.; Clarkson, B. K.; Martinez-Yamout, M. A.; Dyson, H. J.; Case, D. A.; Gottesfeld, J. M.;Wright, P. E. J. Mol. Biol. 2006, 357, 275.
46. Hanson, I. M.; Poustka, A.; Trowsdale, J. Genomics 1991, 10, 417.
47. Freemont, P. S.; Hanson, I. M.; Trowsdale, J. Cell 1991, 64, 483.
48. Lovering, R.; Hanson, I. M.; Borden, K. L.; Martin, S.; O'Reilly, N. J.; Evan, G. I.; Rahman, D.; Pappin, D. J.; Trowsdale, J.; Freemont, P. S. Proc. Natl. Acad Sci. U S A 1993, 90, 2112.
49. Borden, K. L.; Freemont, P. S. Curr. Opin. Struct. Biol. 1996, 6, 395.
50. Lipkowitz, S.; Weissman, A. M. Nat. Rev. Cancer 2011, 11, 629.
51. Vallee, B. L.; Auld, D. S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1990, 87, 220.
52. Bell, S. G.; Vallee, B. L. ChemBioChem 2009, 10, 55.
53. Bremner, I.; Beattie, J. Annu. Rev. Nutr. 1990, 10, 63.
54. Schwarz, M. A.; Lazo, J. S.; Yalowich, J. C.; Allen, W. P.; Whitmore, M.; Bergonia, H. A.; Tzeng, E.; Billiar, T. R.; Robbins, P. D.; Lancaster, J. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 4452.
55. Maret, W. J. Inorg. Biochem. 2012, 111, 110.
56. Auld, D. S. BioMetals 2001, 14, 271.
57. Silverman, D. N.; Lindskog, S. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 30.
58. Parks, W. C.; Wilson, C. L.; López-Boado, Y. S. Nat. Rev. Immunol. 2004, 4, 617.
59. Deryugina, E. I.; Quigley, J. P. Cancer Metast. Rev. 2006, 25, 9.
60. Poincloux, R.; Lizarraga, F.; Chavrier, P. J. Cell Sci. 2009, 122, 3015.
61. Yoo, C. B.; Jones, P. A. Nat. Rev. Drug Discovery 2006, 5, 37.
62. Leipe, D. D.; Landsman, D. Nucleic Acids Res. 1997, 25, 3693.
63. Bottomley, M. J.; Lo Surdo, P.; Di Giovine, P.; Cirillo, A.; Scarpelli, R.; Ferrigno, F.; Jones, P.; Neddermann, P.; De Francesco, R.; Steinkuhler, C.; Gallinari, P.; Carfi, A. J. Biol. Chem. 2008, 283, 26694.
64. Choudhary, C.; Kumar, C.; Gnad, F.; Nielsen, M. L.; Rehman, M.; Walther, T. C.; Olsen, J. V.; Mann, M. Science 2009, 325, 834.
65. Marks, P.; Rifkind, R. A.; Richon, V. M.; Breslow, R.; Miller, T.; Kelly, W. K. Nat. Rev. Cancer 2001, 1, 194.
66. Lehrmann, H.; Pritchard, L. L.; Harel-Bellan, A. Adv. Cancer Res. 2002, 86, 41.
67. Marks, P. A.; Dokmanovic, M. Expert Opin. Invest. Drugs 2005, 14, 1497.
68. Bolden, J. E.; Peart, M. J.; Johnstone, R. W. Nat. Rev. Drug Discovery 2006, 5, 769.
69. Dudev, T.; Lin, Y. L.; Dudev, M.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3168.
70. Dudev, T.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11146.
71. Dudev, T.; Lim, C. Annu. Rev. Biophys. 2008, 37, 97.
72. Kuppuraj, G.; Dudev, M.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2952.
73. Dudev, M.; Wang, J.; Dudev, T.; Lim, C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 1889.
74. Sakharov, D.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4923.
75. Sakharov, D.; Lim, C. J. Comp. Chem. 2009, 30, 191.
76. Pauling, L. J. Am. Chem. Soc. 1929, 51, 1010.
77. Brown, I. D.; Altermat, D. Acta Cryst. 1985, B41, 244.
78. Brese, N. E.; O'Keeffe, M. Acta Crystallogr., B 1991, 47, 192.
79. Quintal, S. M.; dePaula, Q. A.; Farrell, N. P. Metallomics 2011, 3, 121.
80. Clements, J. B.; Maclean, A. R. U.S. Patent 6,946,253, September 20, 2005.
81. Briknarova, K.; Thomas, C. J.; York, J.; Nunberg, J. H. J. Biol. Chem. 2011, 286, 1528.
82. Schwabe, J. W. R.; Chapman, L.; Finch, J. T.; Rhodes, D.; Neuhaus, D. Structure 1993, 1, 187.
83. Myers, L. C.; Terranova, M. P.; Ferentz, A. E.; Wagner, G.; Verdine, G. L. Science 1993, 261, 1164.
84. Dudev, T.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6759.
85. Yang, T.-Y.; Dudev, T.; Lim, C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3844.