Cadmium in metallothioneins

Metal Ions in Life Sciences

Volumn 11, Issue , 2013, Pages 339-371

  Freisinger, Eva ^a   Vašák, Milan ^a  

^a UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

Circular dichroism; Electronic absorption; Electrospray ionization mass spectrometry; Magnetic circular dichroism; Metal thiolate cluster structures; Metallothionein; Perturbed angular correlation of g rays spectroscopy; X ray absorption spectroscopy

Indexed keywords

CADMIUM; COPPER; METALLOTHIONEIN; ZINC;

ANIMAL; BINDING SITE; CHEMISTRY; HUMAN; METABOLISM; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PROTEIN BINDING; REVIEW;

ANIMALS; BINDING SITES; CADMIUM; COPPER; HUMANS; METALLOTHIONEIN; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE, BIOMOLECULAR; PROTEIN BINDING; ZINC;

MLCS; MLOWN;

EID: 84900427247     PISSN: 15590836     EISSN: 20419821     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1007/978-94-007-5179-8_11     Document Type: Article

References (138)

1. M. Margoshes, B. L. Vallee, J. Am. Chem. Soc. 1957, 79, 4813-4814.
2. T. W. Lane, M. A. Saito, G. N. George, I. J. Pickering, R. C. Prince, F. M. M. Morel, Nature 2005, 435, 42-42.
3. J. H. R. Kägi, A. Schäffer, Biochemistry 1988, 27, 8509-8515.
4. M. J. Stillman, Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 461-511.
5. J. Hidalgo, M. Aschner, P. Zatta, M. Vašák, Brain Res. Bull. 2001, 55, 133-145.
6. A. K. West, J. Hidalgo, D. Eddins, E. D. Levin, M. Aschner, Neurotoxicology 2008, 29, 489-503.
7. M. Vašák, D.W. Hasler, Curr. Opin. Chem. Biol. 2000, 4, 177-183.
8. M. Vašák, N. Romero-Isart, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2nd ed, ed. R. B. King, John Wiley & Sons Ltd, New York, 2005, pp. 3208-3221.
9. A. Krezel, Q. Hao, W. Maret, Arch. Biochem. Biophys. 2007, 463, 188-200.
10. G. Henkel, B. Krebs, Chem. Rev. 2004, 104, 801-824.
11. C. A. Blindauer, O. I. Leszczyszyn, Nat. Prod. Rep. 2010, 27, 720-741.
12. E. Freisinger, Dalton Trans. 2008, 6663-6675.
13. M. Vašák, G. Meloni, Met. Ions Life Sci. 2009, 5, 319-351.
14. M. Vašák, G. Meloni, J. Biol. Inorg. Chem. 2011, 16, 1067-1078.
15. E. Freisinger, J. Biol. Inorg. Chem. 2011, 16, 1035-1045.
16. http://www.rcsb.org
17. C. A. Blindauer, M. D. Harrison, J. A. Parkinson, A. K. Robinson, J. S. Cavet, N. J. Robinson, P. J. Sadler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2001, 98, 9593-9598.
18. J. Loebus, E. A. Peroza, N. Blüthgen, T. Fox, W. Meyer-Klaucke, O. Zerbe, E. Freisinger, J. Biol. Inorg. Chem. 2011, 16, 683-694.
19. E. A. Peroza, R. Schmucki, P. Güntert, E. Freisinger, O. Zerbe, J. Mol. Biol. 2009, 387, 207-218.
20. V. Calderone, B. Dolderer, H. J. Hartmann, H. Echner, C. Luchinat, C. Del Bianco, S. Mangani, U. Weser, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 51-56.
21. C. W. Peterson, S. S. Narula, I. M. Armitage, FEBS Lett. 1996, 379, 85-93.
22. P. A. Cobine, R. T. Mckay, K. Zangger, C. T. Dameron, I. M. Armitage, Eur. J. Biochem. 2004, 271, 4213-4221.
23. Ò. Palacios, S. Atrian, M. Capdevila, J. Biol. Inorg. Chem. 2011, 16, 991-1009.
24. M. Good, M. Vašák, Biochemistry 1986, 25, 3328-3334.
25. M. Vašák, J. H. R. Kägi, B. Holmquist, B.L. Vallee, Biochemistry 1981, 20, 6659-6664.
26. M. Vašák, J. H. R. Kägi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1981, 78, 6709-6713.
27. M. Capdevila, J. Domenech, A. Pagani, L. Tio, L. Villarreal, S. Atrian, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 4618-4622.
28. M. Vašák, Methods Enzymol. 1991, 205, 452-458.
29. T. K. Harris, G. J. Turner, IUBMB Life 2002, 53, 85-98.
30. M. M. Naor, J. H. Jensen, Proteins 2004, 57, 799-803.
31. W. Maret, Y. Li, Chem. Rev. 2009, 109, 4682-4707.
32. A. Arseniev, P. Schultze, E. Wörgötter, W. Braun, G. Wagner, M. Vašák, J. H. R. Kägi, K. Wüthrich, J. Mol. Biol. 1988, 201, 637-657.
33. C. Capasso, V. Carginale, O. Crescenzi, D. Di Maro, E. Parisi, R. Spadaccini, P. A. Temussi, Structure 2003, 11, 435-443.
34. B. A. Messerle, A. Schäffer, M. Vašák, J. H. R. Kägi, K. Wüthrich, J. Mol. Biol. 1990, 214, 765-779.
35. G. Öz, K. Zangger, I. M. Armitage, Biochemistry 2001, 40, 11433-11441.
36. R. Riek, B. Prêcheur, Y. Wang, E. A. Mackay, G. Wider, P. Güntert, A. Liu, J. H. R. Kägi, K. Wüthrich, J. Mol. Biol. 1999, 291, 417-428.
37. P. Schultze, E. Wörgötter, W. Braun, G. Wagner, M. Vašák, J. H. R. Kägi, K. Wüthrich, J. Mol. Biol. 1988, 203, 251-268.
38. H. Wang, Q. Zhang, B. Cai, H. Y. Li, K. H. Sze, Z. X. Huang, H. M. Wu, H. Z. Sun, FEBS Lett. 2006, 580, 795-800.
39. K. Zangger, G. Öz, J. D. Otvos, I. M. Armitage, Protein Sci. 1999, 8, 2630-2638.
40. A. Muñoz, F. H. Försterling, C. F. Shaw Iii, D. H. Petering, J. Biol. Inorg. Chem. 2002, 7, 713-724.
41. S. S. Narula, M. Brouwer, Y. Hua, I. M. Armitage, Biochemistry 1995, 34, 620-631.
42. J. D. Baleja, V. Thanabal, G. Wagner, J. Biomol. NMR 1997, 10, 397-401.
43. H. Willner, M. Vašák, J. H. R. Kägi, Biochemistry 1987, 26, 6287-6292.
44. C. K. Jørgensen, in Progress in Inorganic Chemistry, Ed S. J. Lippard, John Wiley & Sons, Inc., 1970, vol. 12, pp. 101-158.
45. H. Willner, PhD Thesis, University of Zurich, 1987.
46. H.-J. Liu, J. T. Hupp, M. A. Ratner, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12204-12213.
47. E. I. Solomon, S. I. Gorelsky, A. Dey, J. Comp. Chem. 2006, 27, 1415-1428.
48. C. J. Henehan, D. L. Pountney, O. Zerbe, M. Vašák, Protein Sci. 1993, 2, 1756-1764.
49. R. E. Benesch, R. Benesch, J. Am. Chem. Soc. 1955, 77, 5877-5881.
50. M. J. Stillman, in Metallothioneins: Synthesis, Structure and Properties of Metallothioneins, Phytochelatins, and Metal-Thiolate Complexes, Eds M. J. Stillman, C. F. Shaw III, K.T. Suzuki, VCH, New York, 1992, pp. 55-127.
51. H. Willner, W. R. Bernhard, J. H. R. Kägi, in Metallothioneins: Synthesis, Structure and Properties of Metallothioneins, Phytochelatins, and Metal-Thiolate Complexes, Eds M. J. Stillman, C. F. Shaw III, K.T. Suzuki, VCH, New York, 1992, pp. 128-143.
52. S. G. Telfer, T. M. Mclean, M. R. Waterland, Dalton Trans. 2011, 40, 3097-3108.
53. N. Berova, K. Nakanishi, in Circular Dichroism - Principles and Applications, Eds N. Berova, K. Nakanishi, R.W. Woody, VCH Publishers Inc., New York 1994, pp. 361-398.
54. C. T. Dameron, B. R. Smith, D. R. Winge, J. Biol. Chem. 1989, 264, 17355-17360.
55. A. Murasugi, C. Wada, Y. Hayashi, J. Biochem. 1981, 90, 1561-1564.
56. J. Pande, C. Pande, D. Gilg, M. Vašák, R. Callender, J. H. R. Kägi, Biochemistry 1986, 25, 5526-5532.
57. Y. B. Shi, J. L. Fang, X. Y. Liu, L. Du, W. X. Tang, Biopolymers 2002, 65, 81-88.
58. C. Capasso, O. Abugo, F. Tanfani, A. Scire, V. Carginale, R. Scudiero, E. Parisi, S. D'Auria, Proteins 2002, 46, 259-267.
59. J. Domènech, A. Tinti, M. Capdevila, S. Atrian, A. Torreggiani, Biopolymers 2007, 86, 240-248.
60. E. Smyth, C. D. Syme, E. W. Blanch, L. Hecht, M. Vašák, L.D. Barron, Biopolymers 2001, 58, 138-151.
61. P. N. Schatz, A. J. Mccaffery, Q. Rev. Chem. Soc. 1969, 23, 552-584.
62. B. Holmquist, Methods Enzymol. 1986, 130, 270-290.
63. G. Barth, W. Voelter, Bunnenberg. E, C. Djerassi, J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 1293-1298.
64. A. Y. C. Law, M. J. Stillman, Biochem. Bioph. Res. Co. 1980, 94, 138-143.
65. A. Y. C. Law, M. G. Cherian, M. J. Stillman, Biochim. Biophys. Acta 1984, 784, 53-61.
66. M. J. Stillman, A. J. Zelazowski, J. Biol. Chem. 1988, 263, 6128-6133.
67. A. J. Zelazowski, J. A. Szymanska, A. Y. C. Law, M. J. Stillman, J. Biol. Chem. 1984, 259, 2960-2963.
68. G. Meloni, P. Faller, M. Vašák, J. Biol. Chem. 2007, 282, 16068-16078.
69. P. Faller, M. Vašák, Biochemistry 1997, 36, 13341-13348.
70. D. W. Hasler, P. Faller, M. Vašák, Biochemistry 1998, 37, 14966-14973.
71. D. W. Hasler, L. T. Jensen, O. Zerbe, D. R. Winge, M. Vašák, Biochemistry 2000, 39, 14567-14575.
72. N. Romero-Isart, L. T. Jensen, O. Zerbe, D. R. Winge, M. Vašák, J. Biol. Chem. 2002, 277, 37023-37028.
73. E. A. Peroza, E. Freisinger, J. Biol. Inorg. Chem. 2007, 12, 377-391.
74. D. Koningsberger, R. Prins, EXAFS, SEXAFS, XANES: X-Ray Absorption - Principles, Applications, Techniques of EXAFS, SEXAFS and XANES, John Wiley & Sons Ltd., Chichester 1988.
75. R. A. Scott, Methods Enzymol. 1985, 117, 414-459.
76. S. S. Hasnain, G. P. Diakun, I. Abrahams, I. Ross, C. D. Garner, I. Bremner, M. Vašák, in Metallothionein II, Eds J. H. R. Kägi, Y. Kojima, Birkhäuser Verlag, Basel 1987, pp. 227-236.
77. J. Chan, M. E. Merrifield, A. V. Soldatov, M. J. Stillman, Inorg. Chem. 2005, 44, 4923-4933.
78. H. Frauenfelder, R. M. Steffen, in Alpha - beta- and gamma-ray spectroscopy, Ed K. Siegbahn, North-Holland Pub. Co., Amsterdam 1965, vol. 2, pp. 997-1198.
79. R. Bauer, Q. Rev. Biophy. 1985, 18, 1-64.
80. L. Hemmingsen, K. N. Sas, E. Danielsen, Chem. Rev. 2004, 104, 4027-4061.
81. M. Vašák, R. Bauer, J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 3236-3238.
82. E. Danielsen, R. Bauer, Hyperfine Interact. 1991, 62, 311-324.
83. A. Glennås, H. E. Rugstad, Environ. Health Persp. 1984, 54, 45-50.
84. A. E. Ashcroft, Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 452-464.
85. I. A. Kaltashov, M. X. Zhang, S. J. Eyles, R. R. Abzalimov, Anal. Bioanal. Chem. 2006, 386, 472-481.
86. X. L. Yu, M. Wojciechowski, C. Fenselau, Anal. Chem. 1993, 65, 1355-1359.
87. P. M. Gehrig, C. H. You, R. Dallinger, C. Gruber, M. Brouwer, J. H. R. Kägi, P.E. Hunziker, Protein Sci. 2000, 9, 395-402.
88. G. Meloni, K. Zovo, J. Kazantseva, P. Palumaa, M. Vašák, J. Biol. Chem. 2006, 281, 14588-14595.
89. K. Polec, M. Perez-Calvo, O. Garcia-Arribas, J. Szpunar, B. Ribas-Ozonas, R. Lobinski, J. Inorg. Biochem. 2002, 88, 197-206.
90. M. Serra-Batiste, N. Cols, L. A. Alcaraz, A. Donaire, P. Gonzalez-Duarte, M. Vašák, J. Biol. Inorg. Chem. 2010, 15, 759-776.
91. T. T. Ngu, S. R. Sturzenbaum, M. J. Stillman, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 351, 229-233.
92. O. Palacios, A. Pagani, S. Perez-Rafael, M. Egg, M. Hockner, A. Brandstatter, M. Capdevila, S. Atrian, R. Dallinger, BMC Biol. 2011, 9:4.
93. R. Orihuela, J. Domenech, R. Bofill, C. You, E. A. Mackay, J. H. R. Kägi, M. Capdevila, S. Atrian, J. Biol. Inorg. Chem. 2008, 13, 801-812.
94. M. E. Merrifield, J. Chaseley, P. Kille, M. J. Stillman, Chem. Res. Toxicol. 2006, 19, 365-375.
95. E. A. Peroza, A. Al Kaabi, W. Meyer-Klaucke, G. Wellenreuther, E. Freisinger, J. Inorg. Biochem. 2009, 103, 342-353.
96. P. Palumaa, E. Eriste, O. Njunkova, L. Pokras, H. Jornvall, R. Sillard, Biochemistry 2002, 41, 6158-6163.
97. K. B. Nielson, D. R. Winge, J. Biol. Chem. 1983, 258, 13063-13069.
98. M. Good, R. Hollenstein, P. J. Sadler, M. Vašák, Biochemistry 1988, 27, 7163-7166.
99. K. E. R. Duncan, M. J. Stillman, FEBS J. 2007, 274, 2253-2261.
100. D. E. K. Sutherland, M. J. Stillman, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2008, 372, 840-844.
101. G. Meloni, T. Polanski, O. Braun, M. Vašák, Biochemistry 2009, 48, 5700-5707.
102. K. Breuker, F. W. Mclafferty, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 18145-18152.
103. Y. J. Wang, E. A. Mackay, M. Kurasaki, J. H. R. Kägi, Eur. J. Biochem. 1994, 225, 449-457.
104. E. Freisinger, Inorg. Chim. Acta 2007, 360, 369-380.
105. O. I. Leszczyszyn, S. Zeitoun-Ghandour, S. R. Sturzenbaum, C. A. Blindauer, Chem. Commun. 2011, 47, 448-450.
106. A. H. Robbins, D. E. Mcree, M. Williamson, S. A. Collett, N. H. Xuong, W. F. Furey, B. C. Wang, C. D. Stout, J. Mol. Biol. 1991, 221, 1269-1293.
107. B. A. Messerle, M. Bos, A. Schäffer, M. Vašák, J. H. R. Kägi, K. Wüthrich, J. Mol. Biol. 1990, 214, 781-786.
108. C. D. Berweger, W. Thiel, W. F. Van Gunsteren, Proteins 2000, 41, 299-315.
109. J. D. Otvos, C. W. Peterson, C. F. Shaw Iii, Commun. Inorg. Chem. 1989, 9, 1-35.
110. A. E. Martell, R. D. Hancock, R. J. Motekaitis, Coord. Chem. Rev. 1994, 133, 39-65.
111. P. Faller, D. W. Hasler, O. Zerbe, S. Klauser, D. R. Winge, M. Vašák, Biochemistry 1999, 38, 10158-10167.
112. K. S. Hagen, D. W. Stephan, R. H. Holm, Inorg. Chem. 1982, 21, 3928-3936.
113. F. Y. Ni, B. Cai, Z. C. Ding, F. Zheng, M. J. Zhang, H. M. Wu, H. Z. Sun, Z. X. Huang, Proteins 2007, 68, 255-266.
114. T. Gan, A. Munoz, C. F. Shaw Iii, D. H. Petering, J. Biol. Chem. 1995, 270, 5339-5345.
115. H. Li, J. D. Otvos, J. Inorg. Biochem. 1998, 70, 187-194.
116. D. H. Petering, S. Krezoski, P. Chen, A. Pattanaik, C. F. Shaw Iii, in Metallothioneins: Synthesis, Structure and Properties of Metallothioneins, Phytochelatins, and Metal-Thiolate Complexes, Eds M. J. Stillman, C. F. Shaw III, K.T. Suzuki, VCH, New York, 1992, pp. 164-185.
117. C. F. Shaw, Iii, M. M. Savas, D. H. Petering, Methods Enzymol. 1991, 205, 401-414.
118. T. Y. Li, D. T. Minkel, C. F. Shaw, D. H. Petering, Biochem. J. 1981, 193, 441-446.
119. P. J. Thornalley, M. Vašák, BBA-Protein Struct. M. 1985, 827, 36-44.
120. M. Sato, I. Bremner, Free Radical Bio. Med. 1993, 14, 325-337.
121. K. Zangger, G. Oz, E. Haslinger, O. Kunert, I. M. Armitage, FASEB J. 2001, 15, 1303-1305.
122. J. Y. Zhu, J. Meeusen, S. Krezoski, D. H. Petering, Chem. Res. Toxicol. 2010, 23, 422-431.
123. J. D. Otvos, I. M. Armitage, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1980, 77, 7094-7098.
124. D. R. Winge, K.-A. Miklossy, J. Biol. Chem. 1982, 257, 3471-3476.
125. Y. Boulanger, I. M. Armitage, K. A. Miklossy, D. R. Winge, J. Biol. Chem. 1982, 257, 3717-3719.
126. G. Wagner, D. Neuhaus, E. Worgotter, M. Vasák, J. H. R. Kagi, K. Wüthrich, Eur. J. Biochem. 1986, 157, 275-289.
127. M. H. Frey, G. Wagner, M. Vasák, O. W. Sorensen, D. Neuhaus, E. Worgotter, J. H. R. Kagi, R.R. Ernst, K. Wüthrich, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 6847-6851.
128. M. Vasák, E. Worgotter, G. Wagner, J. H. R. Kagi, K. Wüthrich, J. Mol. Biol. 1987, 196, 711-719.
129. W. F. Furey, A. H. Robbins, L. L. Clancy, D. R. Winge, B. C. Wang, C. D. Stout, Science 1986, 231, 704-710.
130. W. Braun, M. Vasák, A. H. Robbins, C. D. Stout, G. Wagner, J. H. R. Kagi, K. Wüthrich, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 10124-10128.
131. J. D. Otvos, R. W. Olafson, I. M. Armitage, J. Biol. Chem. 1982, 257, 2427-2431.
132. Y. J. Wang, E. A. Mackay, O. Zerbe, D. Hess, P. E. Hunziker, M. Vasák, J. H. R. Kagi, Biochemistry 1995, 34, 7460-7467.
133. B. A. Krizek, D. L. Merkle, J. M. Berg, Inorg. Chem. 1993, 32, 937-940.
134. C. A. Blindauer, M. D. Harrison, J. A. Parkinson, N. J. Robinson, P. J. Sadler, in Metal Ions in Biology and Medicine, Eds P. Collery, I. Maymard, T. Theophanides, L. Khassanova, T. Collery, John Libbey Eurotext, Paris 2008, vol. 10, pp. 167-173.
135. C. A. Blindauer, N. C. Polfer, S. E. Keiper, M. D. Harrison, N. J. Robinson, P. R. R. Langridge-Smith, P.J. Sadler, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3226-3227.
136. O. I. Leszczyszyn, C. R. J. White, C. A. Blindauer, Mol. Biosyst. 2010, 6, 1592-1603.
137. C. Andreini, L. Banci, I. Bertini, A. Rosato, J. Proteome Res. 2006, 5, 3173-3178.
138. A. F. A. Peacock, O. Iranzo, V. L. Pecoraro, Dalton Trans. 2009, 2271-2280.