Different dynamical effects in mesophilic and hyperthermophilic dihydrofolate reductases

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 19, 2014, Pages 6862-6865

  Luk, Louis Y P ^a   Loveridge, E Joel ^a   Allemann, Rudolf K ^a  

^a CARDIFF UNIVERSITY   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSIS; ESCHERICHIA COLI; ISOTOPES; PROTEINS; RATE CONSTANTS;

DIHYDROFOLATE REDUCTASE; DYNAMICAL COUPLING; HYPERTHERMOPHILIC; ISOTOPE SUBSTITUTION; ISOTOPIC SUBSTITUTION; REACTION CATALYZED; REACTION COORDINATES; THERMOTOGA MARITIMA;

ENZYMES;

CARBON 13; DIHYDROFOLATE REDUCTASE; HYDROGEN; ISOTOPE; NITROGEN 15;

ARTICLE; CATALYSIS; CONFORMATIONAL TRANSITION; ENZYME MECHANISM; ESCHERICHIA COLI; HYPERTHERMOPHILE; MESOPHILE; PROTEIN ANALYSIS; THERMOTOGA MARITIMA; CHEMISTRY; ENZYMOLOGY; KINETICS; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN CONFORMATION;

ESCHERICHIA COLI; KINETICS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; PROTEIN CONFORMATION; TETRAHYDROFOLATE DEHYDROGENASE; THERMOTOGA MARITIMA;

EID: 84900815778     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja502673h     Document Type: Article

References (54)

1. Schramm, V. L. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 588
2. Garcia-Viloca, M.; Truhlar, D. G.; Gao, J. Biochemistry 2003, 42, 13558
3. Cleland, W. W. J. Biol. Chem. 2003, 278, 51975
4. Park, H.; Girdaukas, G. G.; Northrop, D. B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1868
5. OLeary, M. H. Acc. Chem. Res. 1988, 21, 450
6. Seravalli, J.; Huskey, W. P.; Schowen, K. B.; Schowen, R. L. Pure Appl. Chem. 1994, 66, 695
7. Tai, C.-H.; Cook, P. F. Acc. Chem. Res. 2000, 34, 49
8. Silva, R. G.; Murkin, A. S.; Schramm, V. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 18661
9. Kipp, D. R.; Silva, R. G.; Schramm, V. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19358
10. Ruiz-Pernia, J. J.; Luk, L. Y. P.; García-Meseguer, R.; Martí, S.; Loveridge, E. J.; Tuñón, I.; Moliner, V.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18689
11. Luk, L. Y. P.; Ruiz-Pernia, J. J.; Dawson, W. M.; Roca, M.; Loveridge, E. J.; Glowacki, D. R.; Harvey, J. N.; Mulholland, A. J.; Tuñón, I.; Moliner, V.; Allemann, R. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, 16344
12. Pudney, C. R.; Guerriero, A.; Baxter, N. J.; Johannissen, L. O.; Waltho, J. P.; Hay, S.; Scrutton, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2512
13. Toney, M. D.; Castro, J. N.; Addington, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2509
14. Born, M.; Oppenheimer, R. Ann. Phys. 1927, 389, 457
15. Carpenter, B. K. In Quantum Tunnelling in Enzyme-Catalysed Reactions; Allemann, R. K.; Scrutton, N. S., Eds.; Royal Society of Chemistry: Cambridge, U.K., 2009.
16. Loveridge, E. J.; Behiry, E. M.; Guo, J.; Allemann, R. K. Nat. Chem. 2012, 4, 292
17. Loveridge, E. J.; Tey, L.-H.; Behiry, E. M.; Dawson, W. M.; Evans, R. M.; Whittaker, S. B.-M.; Gunther, U. L.; Williams, C.; Crump, M. P.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20561
18. Loveridge, E. J.; Allemann, R. K. ChemBioChem 2011, 12, 1258
19. Loveridge, E. J.; Tey, L.-H.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1137
20. Loveridge, E. J.; Allemann, R. K. Biochemistry 2010, 49, 5390
21. Loveridge, E. J.; Maglia, G.; Allemann, R. K. ChemBioChem 2009, 10, 2624
22. Loveridge, E. J.; Evans, R. M.; Allemann, R. K. Chem. Eur. J. 2008, 14, 10782
23. Pang, J. Y.; Pu, J. Z.; Gao, J. L.; Truhlar, D. G.; Allemann, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8015
24. Sikorski, R. S.; Wang, L.; Markham, K. A.; Rajagopalan, P. T. R.; Benkovic, S. J.; Kohen, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4778
25. Watney, L. B.; Agarwal, P. K.; Hammes-Schiffer, S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3745
26. Rod, T. H.; Radkiewicz, J. L.; Brooks, C. L., III Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 6980
27. Boehr, D. D.; McElheny, D.; Dyson, H. J.; Wright, P. E. Science 2006, 313, 1638
28. Bhabha, G.; Lee, J.; Ekiert, D. C.; Gam, J.; Wilson, I. A.; Dyson, H. J.; Benkovic, S. J.; Wright, P. E. Science 2011, 332, 234
29. Wang, L.; Tharp, S.; Selzer, T.; Benkovic, S. J.; Kohen, A. Biochemistry 2006, 45, 1383
30. Agarwal, P. K.; Billeter, S. R.; Rajagopalan, P. T. R.; Benkovic, S. J.; Hammes-Schiffer, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 2794
31. Cameron, C. E.; Benkovic, S. J. Biochemistry 1997, 36, 15792
32. Francis, K.; Stojković, V.; Kohen, A. J. Biol. Chem. 2013, 288, 35961
33. Pu, J.; Gao, J.; Truhlar, D. G. Chem. Rev. 2006, 106, 3140
34. Roca, M.; Moliner, V.; Tuñón, I.; Hynes, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6186
35. Ruiz-Pernía, J. J.; Tuñón, I.; Moliner, V.; Hynes, J. T.; Roca, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7477
36. Kanaan, N.; Ferrer, S.; Martí, S.; Garcia-Viloca, M.; Kohen, A.; Moliner, V. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6692
37. Roca, M.; Oliva, M.; Castillo, R.; Moliner, V.; Tuñón, I. Chem. Eur. J. 2010, 16, 11399
38. Liu, H.; Warshel, A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7852
39. Dams, T.; Auerbach, G.; Bader, G.; Jacob, U.; Ploom, T.; Huber, R.; Jaenicke, R. J. Mol. Biol. 2000, 297, 659
40. Sawaya, M. R.; Kraut, J. Biochemistry 1997, 36, 586
41. Dams, T.; Bohm, G.; Auerbach, G.; Bader, G.; Schuring, H.; Jaenicke, R. Biol. Chem. 1998, 379, 367
42. Maglia, G.; Javed, M. H.; Allemann, R. K. Biochem. J. 2003, 374, 529
43. Loveridge, E. J.; Rodriguez, R. J.; Swanwick, R. S.; Allemann, R. K. Biochemistry 2009, 48, 5922
44. Guo, J.; Loveridge, E. J.; Luk, L. Y. P.; Allemann, R. K. Biochemistry 2013, 52, 3881
45. Pisliakov, A. V.; Cao, J.; Kamerlin, S. C. L.; Warshel, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 17359
46. Antoniou, D.; Caratzoulas, S.; Kalyanaraman, C.; Mincer, J. S.; Schwartz, S. D. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 3103
47. Knapp, M. J.; Klinman, J. P. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 3113
48. Hay, S.; Scrutton, N. S. Nat. Chem. 2012, 4, 161
49. Scrutton, N. S.; Basran, J.; Sutcliffe, M. J. Eur. J. Biochem. 1999, 264, 666
50. Nagel, Z. D.; Klinman, J. P. Chem. Rev. 2006, 106, 3095
51. Warshel, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 444
52. Glowacki, D. R.; Harvey, J. N.; Mulholland, A. J. Nat. Chem. 2012, 4, 169
53. Kohen, A.; Cannio, R.; Bartolucci, S.; Klinman, J. P. Nature 1999, 399, 496
54. Oyeyemi, O. A.; Sours, K. M.; Lee, T.; Resing, K. A.; Ahn, N. G.; Klinman, J. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 10074