Enhanced oxygen-tolerance of the full heterotrimeric membrane-bound [NiFe]-hydrogenase of Ralstonia eutropha

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 24, 2014, Pages 8512-8515

  Radu, Valentin ^a   Frielingsdorf, Stefan ^b   Evans, Stephen D ^a   Lenz, Oliver ^b   Jeuken, Lars J C ^a  

^a UNIVERSITY OF LEEDS   (United Kingdom)

^b TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACTERIA; CELL MEMBRANES; CHRONOAMPEROMETRY; CYCLIC VOLTAMMETRY; HYDROGEN;

AEROBIC ENVIRONMENTS; BILAYER LIPID MEMBRANE; HYDROGEN-OXYGEN FUEL CELLS; LIPID MEMBRANES; OLIGOMERIC STATE; OXIDATIVE CONDITIONS; RALSTONIA EUTROPHA; [NIFE]-HYDROGENASE;

OXYGEN;

BACTERIAL ENZYME; CYTOCHROME B; HYDROGEN; NICKEL IRON HYDROGENASE; OXYGEN; QUINONE DERIVATIVE; HYDROGENASE; LIPID BILAYER; NICKEL-IRON HYDROGENASE;

ARTICLE; BETAPROTEOBACTERIA; CATALYSIS; CUPRIAVIDUS NECATOR; CYCLIC POTENTIOMETRY; ENZYME ACTIVITY; ENZYME SUBUNIT; LIPID BILAYER; LIPID MEMBRANE; NONHUMAN; OXIDATION REDUCTION REACTION; RALSTONIA; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRODE; ENZYMOLOGY; METABOLISM;

CUPRIAVIDUS NECATOR; ELECTRODES; HYDROGENASE; LIPID BILAYERS; MOLECULAR STRUCTURE; OXYGEN;

EID: 84902665564     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja503138p     Document Type: Article

References (58)

1. Jones, A. K.; Sillery, E.; Albracht, S. P. J.; Armstrong, F. A. Chem. Commun. 2002, 866
2. Vignais, P. M.; Billoud, B. Chem. Rev. 2007, 107, 4206
3. Fritsch, J.; Lenz, O.; Friedrich, B. Nature Rev. Microbiol. 2013, 11, 106
4. Vincent, K. A.; Cracknell, J. A.; Clark, J. R.; Ludwig, M.; Lenz, O.; Friedrich, B.; Armstrong, F. A. Chem. Commun. 2006, 5033
5. Ciaccafava, A.; De Poulpiquet, A.; Techer, V.; Giudici-Orticoni, M. T.; Tingry, S.; Innocent, C.; Lojou, E. Electrochem. Commun. 2012, 23, 25
6. De Poulpiquet, A.; Ciaccafava, A.; Gadiou, R.; Gounel, S.; Giudici-Orticoni, M. T.; Mano, N.; Lojou, E. Electrochem. Commun. 2014, 42, 72
7. Wait, A. F.; Parkin, A.; Morley, G. M.; dos Santos, M.; Armstrong, F. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12003
8. Xu, L.; Armstrong, F. A. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 2166
9. Hambourger, M.; Gervaldo, M.; Svedruzic, D.; King, P. W.; Gust, D.; Ghirardi, M.; Moore, A. L.; Moore, T. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2015
10. Le Goff, A.; Artero, V.; Jousselme, B.; Tran, P. D.; Guillet, N.; Métayé, R.; Fihri, A.; Palacin, S.; Fontecave, M. Science 2009, 326, 1384
11. Song, L.-C.; Li, J.-P.; Xie, Z.-J.; Song, H.-B. Inorg. Chem. 2013, 52, 11618-11626
12. Chambers, G. M.; Angamuthu, R.; Gray, D. L.; Rauchfuss, T. B. Organometallics 2013, 32, 6324
13. Roy, S.; Groy, T. L.; Jones, A. K. Dalton Trans. 2013, 42, 3843
14. Vincent, K. A.; Parkin, A.; Lenz, O.; Albracht, S. P. J.; Fontecilla-Camps, J. C.; Cammack, R.; Friedrich, B.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 18179
15. Liebgott, P. P.; Leroux, F.; Burlat, B.; Dementin, S.; Baffert, C.; Lautier, T.; Fourmond, V.; Ceccaldi, P.; Cavazza, C.; Meynial-Salles, I.; Soucaille, P.; Fontecilla-Camps, J. C.; Guigliarelli, B.; Bertrand, P.; Rousset, M.; Leger, C. Nat. Chem. Biol. 2010, 6, 63
16. Goldet, G.; Wait, A. F.; Cracknell, J. A.; Vincent, K. A.; Ludwig, M.; Lenz, O.; Friedrich, B.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11106
17. Vincent, K. A.; Cracknell, J. A.; Lenz, O.; Zebger, I.; Friedrich, B.; Armstrong, F. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16951
18. Pandelia, M.-E.; Fourmond, V.; Tron-Infossi, P.; Lojou, E.; Bertrand, P.; Leger, C.; Giudici-Orticoni, M.-T.; Lubitz, W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6991
19. Friedrich, B.; Fritsch, J.; Lenz, O. Curr. Opin. Biotechnol. 2011, 22, 358
20. Evans, R. M.; Parkin, A.; Roessler, M. M.; Murphy, B. J.; Adamson, H.; Lukey, M. J.; Sargent, F.; Volbeda, A.; Fontecilla-Camps, J. C.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2694
21. Abou Hamdan, A.; Dementin, S.; Liebgott, P. P.; Gutierrez-Sanz, O.; Richaud, P.; De Lacey, A. L.; Roussett, M.; Bertrand, P.; Cournac, L.; Leger, C. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8368
22. Lukey, M. J.; Roessler, M. M.; Parkin, A.; Evans, R. M.; Davies, R. A.; Lenz, O.; Friedrich, B.; Sargent, F.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16881
23. Dementin, S.; Belle, V.; Bertrand, P.; Guigliarelli, B.; Adryanczyk-Perrier, G.; De Lacey, A. L.; Fernandez, V. M.; Rousset, M.; Leger, C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5209
24. Dementin, S.; Leroux, F.; Cournac, L.; de Lacey, A. L.; Volbeda, A.; Leger, C.; Burlat, B.; Martinez, N.; Champ, S.; Martin, L.; Sanganas, O.; Haumann, M.; Fernandez, V. M.; Guigliarelli, B.; Fontecilla-Camps, J. C.; Rousset, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10156
25. Roessler, M. M.; Evans, R. M.; Davies, R. A.; Harmer, J.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15581
26. Vincent, K. A.; Parkin, A.; Armstrong, F. A. Chem. Rev. 2007, 107, 4366
27. Cracknell, J. A.; Vincent, K. A.; Armstrong, F. A. Chem. Rev. 2008, 108, 2439
28. Liebgott, P. P.; Dementin, S.; Leger, C.; Rousset, M. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 33
29. Abou Hamdan, A.; Burlat, B.; Gutierrez-Sanz, O.; Liebgott, P. P.; Baffert, C.; De Lacey, A. L.; Rousset, M.; Guigliarelli, B.; Leger, C.; Dementin, S. Nat. Chem. Biol. 2013, 9, 15
30. Lubitz, W.; Ogata, H.; Rüdiger, O.; Reijerse, E. Chem. Rev. 2014, 114, 4081
31. Lenz, O.; Ludwig, M.; Schubert, T.; Bürstel, I.; Ganskow, S.; Goris, T.; Schwarze, A.; Friedrich, B. ChemPhysChem 2010, 11, 1107
32. Frielingsdorf, S.; Schubert, T.; Pohlmann, A.; Lenz, O.; Friedrich, B. Biochemistry 2011, 50, 10836
33. Ludwig, M.; Cracknell, J. A.; Vincent, K. A.; Armstrong, F. A.; Lenz, O. J. Biol. Chem. 2009, 284, 465
34. Cracknell, J. A.; Wait, A. F.; Lenz, O.; Friedrich, B.; Armstrong, F. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106 (49) 20681
35. Fritsch, J.; Scheerer, P.; Frielingsdorf, S.; Kroschinsky, S.; Friedrich, B.; Lenz, O.; Spahn, C. M. T. Nature 2011, 479, 249
36. Bernhard, M.; Benell, B.; Hochkoeppler, A.; Zannoni, D.; Friedrich, B. Eur. J. Biochem. 1997, 248, 179
37. Goris, T.; Wait, A. F.; Saggu, M.; Fritsch, J.; Heidary, N.; Stein, M.; Zebger, I.; Lendzian, F.; Armstrong, F. A.; Friedrich, B.; Lenz, O. Nat. Chem. Biol. 2011, 7, 310
38. Shomura, Y.; Yoon, K.-S.; Nishihara, H.; Higuchi, Y. Nature 2011, 479, 253
39. Pandelia, M. E.; Nitschke, W.; Infossi, P.; Giudici-Orticoni, M. T.; Bill, E.; Lubitz, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 6097
40. Ogata, H.; Hirota, S.; Nakahara, A.; Komori, H.; Shibata, N.; Kato, T.; Kano, K.; Higuchi, Y. Structure 2005, 13, 1635
41. Jones, A. K.; Lamle, S. E.; Pershad, H. R.; Vincent, K. A.; Albracht, S. P. J.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8505
42. Saggu, M.; Zebger, I.; Ludwig, M.; Lenz, O.; Friedrich, B.; Hildebrandt, P.; Lendzian, F. J. Biol. Chem. 2009, 284, 16264
43. Lamle, S. E.; Albracht, S. P. J.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14899
44. Lamle, S. E.; Albracht, S. P. J.; Armstrong, F. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 127, 6595
45. McIntosh, C. L.; Germer, F.; Schulz, R.; Appel, J.; Jones, A. K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11308
46. Leger, C.; Bertrand, P. Chem. Rev. 2008, 108, 2379
47. Lojou, E.; Giudici-Orticoni, M.-T.; Bianco, P. J. Electroanal. Chem. 2005, 577, 79
48. Armstrong, F. A.; Belsey, N. A.; Cracknell, J. A.; Goldet, G.; Parkin, A.; Reisner, E.; Vincent, K. A.; Wait, A. F. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 36
49. Ciaccafava, A.; Infossi, P.; Ilbert, M.; Guiral, M.; Lecomte, S.; Giudici-Orticoni, M.-T.; Lojou, E. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 953
50. Rudiger, O.; Abad, J. M.; Hatchikian, E. C.; Fernandez, V. M.; De Lacey, A. L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16008
51. Gutierrez-Sanz, O.; Marques, M.; Pereira, I. A. C.; De Lacey, A. L.; Lubitz, W.; Rudiger, O. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2794
52. Jeuken, L. J. C.; Connell, S. D.; Henderson, P. J. F.; Gennis, R. B.; Evans, S. D.; Bushby, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1711
53. Weiss, S. A.; Bushby, R. J.; Evans, S. D.; Henderson, P. J. F.; Jeuken, L. J. C. Biochem. J. 2009, 417, 555
54. Schink, B.; Schlegel, H. G. Biochim. Biophys. Acta 1979, 567, 315
55. Gordillo, G. J.; Schiffrin, D. J. Faraday Discuss. 2000, 116, 89
56. Jeuken, L. J. C.; Bushby, R. J.; Evans, S. D. Electrochem. Commun. 2007, 9, 610
57. Leger, C.; Dementin, S.; Bertrand, P.; Rousset, M.; Guigliarelli, B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12162
58. Volbeda, A.; Darnault, C.; Parkin, A.; Sargent, F.; Armstrong, F. A.; Fontecilla-Camps, J. C. Structure 2013, 21, 184