A single molecule perspective on the functional diversity of in vitro evolved β-glucuronidase

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 16, 2014, Pages 5949-5955

  Liebherr, Raphaela B ^a   Renner, Max ^b,c   Gorris, Hans H ^a  

^a Institute of Analytical Chemistry Chemo and Biosensors   (Germany)

^b UNIVERSITY OF REGENSBURG   (Germany)

^c UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ENZYME ACTIVITY; FLUORESCENCE MICROSCOPY; POPULATION DISTRIBUTION; REACTION RATES; SUBSTRATES;

ACTIVITY DISTRIBUTION; DIFFERENT SUBSTRATES; ENZYME MOLECULES; FUNCTIONAL DIVERSITY; MICHAELIS-MENTEN KINETIC; PROMISCUOUS ACTIVITY; SINGLE MOLECULE LEVEL; ULTRA-SMALL REACTION CHAMBERS;

MOLECULES;

BETA GLUCURONIDASE;

ARTICLE; ENZYME ACTIVITY; ENZYME KINETICS; ENZYME STRUCTURE; FLUORESCENCE MICROSCOPY; IN VITRO STUDY; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ENZYMOLOGY; ESCHERICHIA COLI; METABOLISM; MOLECULAR EVOLUTION; PROTEIN CONFORMATION;

ESCHERICHIA COLI; EVOLUTION, MOLECULAR; GLUCURONIDASE; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN CONFORMATION;

EID: 84899494694     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja412379p     Document Type: Article

References (42)

1. Michaelis, L.; Menten, M. L. Biochem. Z. 1913, 49, 333-369
2. Lu, H. P.; Xun, L.; Xie, X. S. Science 1998, 282, 1877-1882
3. Edman, L.; Földes-Papp, Z.; Wennmalm, S.; Rigler, R. Chem. Phys. 1999, 247, 11-22
4. Flomenbom, O.; Velonia, K.; Loos, D.; Masuo, S.; Cotlet, M.; Engelborghs, Y.; Hofkens, J.; Rowan, A. E.; Nolte, R. J.; Van der Auweraer, M.; de Schryver, F. C.; Klafter, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 2368-2372
5. Velonia, K.; Flomenbom, O.; Loos, D.; Masuo, S.; Cotlet, M.; Engelborghs, Y.; Hofkens, J.; Rowan, A. E.; Klafter, J.; Nolte, R. J. M.; de Schryver, F. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 560-564
6. English, B. P.; Min, W.; van Oijen, A. M.; Lee, K. T.; Luo, G.; Sun, H.; Cherayil, B. J.; Kou, S. C.; Xie, X. S. Nat. Chem. Biol. 2006, 2, 87-94
7. De Cremer, G.; Roeffaers, M. B.; Baruah, M.; Sliwa, M.; Sels, B. F.; Hofkens, J.; De Vos, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15458-15459
8. Terentyeva, T. G.; Engelkamp, H.; Rowan, A. E.; Komatsuzaki, T.; Hofkens, J.; Li, C. B.; Blank, K. ACS Nano 2012, 6, 346-354
9. Rotman, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1961, 47, 1981-1991
10. Hsin, T. M.; Yeung, E. S. Angew. Chem., Int. Ed 2007, 46, 8032-8035
11. Gorris, H. H.; Blicharz, T. M.; Walt, D. R. FEBS J. 2007, 274, 5462-5470
12. Tan, W. H.; Yeung, E. S. Anal. Chem. 1997, 69, 4242-4248
13. Rondelez, Y.; Tresset, G.; Tabata, K. V.; Arata, H.; Fujita, H.; Takeuchi, S.; Noji, H. Nat. Biotechnol. 2005, 23, 361-365
14. Gorris, H. H.; Walt, D. R. Angew. Chem., Int. Ed 2010, 49, 3880-3895
15. Rissin, D. M.; Gorris, H. H.; Walt, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5349-5353
16. Gorris, H. H.; Rissin, D. M.; Walt, D. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 17680-17685
17. Gorris, H. H.; Walt, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6277-6282
18. Ehrl, B. N.; Liebherr, R. B.; Gorris, H. H. Analyst 2013, 138, 4260-4265
19. Jacobson, R. H.; Zhang, X. J.; DuBose, R. F.; Matthews, B. W. Nature 1994, 369, 761-766
20. Wallace, B. D.; Wang, H. W.; Lane, K. T.; Scott, J. E.; Orans, J.; Koo, J. S.; Venkatesh, M.; Jobin, C.; Yeh, L. A.; Mani, S.; Redinbo, M. R. Science 2010, 330, 831-835
21. Henrissat, B. Biochem. J. 1991, 280, 309-316
22. Jefferson, R. A.; Burgess, S. M.; Hirsh, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1986, 83, 8447-8451
23. Matsumura, I.; Ellington, A. D. J. Mol. Biol. 2001, 305, 331-339
24. Aharoni, A.; Gaidukov, L.; Khersonsky, O.; Gould, S. M.; Roodveldt, C.; Tawfik, D. S. Nat. Genet. 2005, 37, 73-76
25. Khersonsky, O.; Tawfik, D. S. Annu. Rev. Biochem. 2010, 79, 471-505
26. Claren, J.; Malisi, C.; Hocker, B.; Sterner, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 3704-3709
27. Pervushin, K.; Vamvaca, K.; Vogeli, B.; Hilvert, D. Nat. Struct. Mol. Biol. 2007, 14, 1202-1206
28. Bradford, M. M. Anal. Biochem. 1976, 72, 248-254
29. Pace, C. N.; Vajdos, F.; Fee, L.; Grimsley, G.; Gray, T. Protein Sci. 1995, 4, 2411-2423
30. Raouda, N.; Upert, G.; Angelici, G.; Nicolet, S.; Schmidt, T.; Schwede, T.; Creus, M. Metallomics 2014, 6, 88-95
31. Juers, D. H.; Matthews, B. W.; Huber, R. E. Protein Sci. 2012, 21, 1792-1807
32. Novel, G.; Didier-Fichet, M. L.; Stoeber, F. J. Bacteriol. 1974, 120, 89-95
33. Frauenfelder, H.; Sligar, S. G.; Wolynes, P. G. Science 1991, 254, 1598-1603
34. Tokuriki, N.; Tawfik, D. S. Science 2009, 324, 203-207
35. Peisajovich, S. G.; Tawfik, D. S. Nat. Methods 2007, 4, 991-994
36. James, L. C.; Tawfik, D. S. Trends Biochem. Sci. 2003, 28, 361-368
37. Vihinen, M. Protein Eng. 1987, 1, 477-480
38. Flores, H.; Ellington, A. D. J. Mol. Biol. 2002, 315, 325-337
39. Xiong, A. S.; Peng, R. H.; Cheng, Z. M.; Li, Y.; Liu, J. G.; Zhuang, J.; Gao, F.; Xu, F.; Qiao, Y. S.; Zhang, Z.; Chen, J. M.; Yao, Q. H. Protein Eng. Des. Sel. 2007, 20, 319-325
40. Ycas, M. J. Theor. Biol. 1974, 44, 145-160
41. Jensen, R. A. Annu. Rev. Microbiol. 1976, 30, 409-425
42. O'Brien, P. J.; Herschlag, D. Chem. Biol. 1999, 6, R91-R105