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[NiFe]‐Hydrogenasen katalysieren die reversible Spaltung von molekularem Wasserstoff in Protonen und Elektronen. Hier untersuchen wir mittels IR‐ und EPR‐Spektroskopie den Einfluß von Temperatur und Licht auf eine sauerstofftolerante und thermostabile [NiFe]‐Hydrogenase. Dabei haben wir festgestellt, dass sich das Gleichgewicht zwischen zwei katalytischen [NiFe]‐Zuständen, Nia‐C und Nia‐SR′′, als Funktion der Temperatur drastisch ändert. Dies deutet auf einen thermischen Austausch von Elektronen zwischen dem aktiven [NiFe]‐Zentrum und den Eisen‐Schwefel‐Clustern des Enzyms hin. Darüber hinaus zeigten in situ IR‐ und EPR‐Experimente während eines Belichtungsexperiments eine ungewöhnliche photochemische Reaktion des Enzyms. Das vollständig reduzierte katalytische Hydrid‐Intermediat Nia‐SR′′ wandelt sich lichtinduziert reversibel in den katalytischen Nia‐L Zustand um. Im Gegensatz zur bekannten Photolyse des stärker oxidierten Hydrid‐Intermediates Nia‐C handelt es sich bei der Photokonversion von Nia‐SR′′ zu Nia‐L um eine Redoxreaktion am aktiven Zentrum, die einen lichtinduzierten Elektronentransfer zu den Eisen‐Schwefel‐Clustern des Enzyms beinhaltet. Durch das Auslassen des Nia‐C Intermediates stellt dieser direkte Reaktionsweg eine potenzielle photochemisch induzierte Abkürzung des katalytischen Zyklus dar, in die mehrere Redoxzentren des Enzyms involviert sind. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse auf eine Umverteilung von Elektronen über thermische und photochemische Reaktionskanäle in diesem Enzym hin und zeigen die Möglichkeit auf, die Katalyse von [NiFe]‐Hydrogenasen durch Licht zu beschleunigen oder zu kontrollieren. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Platin(IV)‐Prodrugs sind aufgrund ihrer erhöhten Tumorselektivität und geringeren Nebenwirkungen äußerst interessante Alternativen zu Platin(II)‐Antitumortherapeutika. Im Gegensatz zur gängigen Theorie haben wir kürzlich beobachtet, dass äquatoriale Liganden von z. B. Oxaliplatin(IV)‐Komplexen unter Bildung von [(DACH)Pt(OHeq)2(OAcax)2] hydrolysiert werden können. In der hier vorgestellten Arbeit untersuchten wir die Reaktivität und synthetische Verwendbarkeit dieses Komplexes, als Vorstufe für die Entwicklung neuartiger Platin(IV)‐Komplexe, welche mit herkömmlichen Methoden nicht zugänglich sind. Tatsächlich war es möglich die äquatorialen Hydroxidoliganden z. B. durch ein oder zwei monodentate Biotin‐Liganden, die unter Standardmethoden oxidiert werden würden, zu ersetzen. Die gebildeten Komplexe erwiesen sich als sehr stabil und zeigten auch nach der Reduktion eine langsame Ligandenfreisetzung, eine ideale Eigenschaft für lang zirkulierende zielgerichtete Strategien. Daraufhin wurden zwei Platin(IV)‐Komplexe mit äquatorialen Maleimiden, für die Bindung an Serumalbumin als natürlichen Nanocarrier, synthetisiert. Die Komplexe zeigten im Vergleich zu Oxaliplatin eine stark verlängerte Plasmahalbwertszeit und eine deutlich verbesserte Antitumoraktivität in vivo. Zusammenfassend ermöglicht diese neu entwickelte Syntheseplattform den einfachen und gezielten Einbau äquatorialer Liganden in Platin(IV)‐Komplexe. Des Weiteren können verschiedene (bioaktive) Einheiten koordiniert werden, wodurch sogar zielgerichtete dreifach‐wirksame Platin(IV)‐Prodrugs mit nur einem Platinzentrum möglich wären. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Die Entwicklung von PtIV‐Prodrugs, die in der Mikroumgebung des Tumors zu therapeutisch aktiven PtII‐Spezies reduziert werden, hat großes Forschungsinteresse geweckt. Um eine räumliche und zeitliche Kontrolle über die Behandlung zu ermöglichen, besteht ein großer Bedarf an der Entwicklung von Verbindungen, die bei Bestrahlung selektiv aktiviert werden können. Trotz jüngster Forschungsfortschritte werden die meisten PtIV‐Komplexe mit ultraviolettem oder blauem Licht angeregt, was die Verwendung solcher Verbindungen für oberflächliche Anwendungen einschränkt. Um diese Einschränkung zu überwinden, wird hier über das erste Beispiel von PtIV‐Prodrug Nanopartikeln berichtet, die mit tief eindringender Ultraschallstrahlung reduziert werden können, was die Behandlung von tiefsitzenden oder großen Tumoren ermöglicht. Es wurde festgestellt, dass sich die Nanopartikel nach intravenöser Injektion selektiv in einem Kolonkarzinom‐Tumor der Maus anreichern und den Tumor bei Bestrahlung mit Ultraschall zerstören können. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Krebs ist eine der tödlichsten Krankheiten weltweit. Jüngste Statistiken haben gezeigt, dass Metastasen und Tumorrückfälle die Hauptursachen für krebsbedingte Todesfälle sind. Während herkömmliche Behandlungen in der Lage sind den Primärtumor effizient zu entfernen, sind sekundäre Tumore nach wie vor nur schwer zugänglich. Aus diesem Grund besteht ein dringender Bedarf an neuen Behandlungsmethoden. Zu den vielversprechendsten Ansätzen gehören immunogenen Zelltod auslösende Wirkstoffe, die in der Lage sind, sowohl den lokalen Zelltod der Krebszellen zu bewirken als auch eine Immunreaktion im gesamten Organismus hervorzurufen. Vorläufige Studien haben gezeigt, dass immunogenen Zelltod auslösende Verbindungen in der Lage sein könnten, metastasierende und rückfällige Tumore zu bekämpfen. In diesem Artikel wird die Anwendung von Metallkomplexen als immunogenen Zelltod auslösende Verbindungen systematisch untersucht. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Dieisen‐Kofaktoren in Enzymen vollziehen diverse anspruchsvolle Transformationen. Die Strukturen hoch‐valenter Intermediate (Q in der löslichen Methanmonooxygenase und X in der Ribonukleotidreduktase) sind Gegenstand aktueller Diskussionen, seit Fe‐Fe‐Abstände von 2.1–3.4 Å eine Zuordnung zu geöffneten und geschlossen Kernen mit verbrückenden oder terminalen Oxido‐Gruppen in den aktiven Zentren ermöglichen. In dieser Studie berichten wir die kristallografische und spektroskopische Charakterisierung eines FeIII2(μ‐O)2‐Komplexes (2) mit tetraedrischen (4C) Zentren sowie einem geringen Fe‐Fe‐Abstand (2.52 Å), der in Lösungsmitteln beständig ist. 2 zeigt eine große Fe‐K‐Vorkanten‐Intensität. Diese resultiert aus der starken Asymmetrie an den TD‐FeIII‐Zentren bedingt durch die kurzen Fe‐μ‐O‐Bindungen. Während ein Fe‐Fe‐Abstand von ≈2.5 Å für sechsfach‐koordinierte Zentren in Q und X unwahrscheinlich ist, könnte ein Fe2(μ‐O)2‐Kern mit vierfacher (oder möglicherweise auch fünffacher) Koordination flexibel genug sein, um eine kurze Fe‐Fe‐Separierung mit großer Vorkanten‐Intensität zu ermöglichen. Diese Erkenntnis kann dazu beitragen, dass weitere Modelle für die Strukturen der hoch‐valenten Dieisen‐Intermediate, die sich im Zuge der biologischen O2‐Aktivierung bilden, in Betracht gezogen werden. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Die Entwicklung von PtIV‐Prodrugs, die in Krebszellen selektiv in ihre therapeutisch wirksamen PtII‐Spezies reduziert werden, hat in den letzten Jahrzehnten zunehmend an Bedeutung gewonnen. Trotz jüngster Fortschritte in der Forschung werden die meisten untersuchten Verbindungen mit ultraviolettem oder blauem Licht angeregt. Da die Eindringtiefe des Lichts bei diesen Wellenlängen gering ist, ist die Behandlung von tiefsitzenden oder großen Tumoren begrenzt. Um diese Einschränkung zu überwinden, wird hier über ein Beispiel von PtIV‐funktionalisierten Nanopartikeln berichtet, die im NIR‐Bereich bei 808 nm angeregt werden können. Das Polymer‐Grundgerüst, das sich selbst zu Nanopartikeln zusammensetzen kann, wurde mit PtIV‐Komplexen für die Chemotherapie, Photosensibilisatoren für die photodynamische Immuntherapie und Kern‐/Krebs suchenden Peptiden funktionalisiert. Bei der Aussetzung zu Licht wird das PtIV‐Zentrum zu PtII reduziert und die axial koordinierten Liganden freigesetzt, was eine multimodale Behandlung ermöglicht. Die Nanopartikel reichern sich selektiv im Tumorgewebe an und haben in einem Mausmodell einen dreifach‐negativen Brustkrebstumor vernichtet. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Krebs hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einer der häufigsten krankheitsbedingten Todesursachen der Welt entwickelt. Neben den am häufigsten angewendeten Techniken (Chirurgie, Immuntherapie, Strahlentherapie oder Chemotherapie) wird der photodynamischen Therapie zunehmend Aufmerksamkeit gewidmet. Die überwiegende Mehrheit der klinisch eingesetzten Photosensibilisatoren ist jedoch nicht ideal und weist mehrere Einschränkungen auf, darunter schlechte Wasserlöslichkeit, schlechte Photostabilität und langsame Ausscheidung aus dem Körper, was zu Photosensibilität führt. In dem Bemühen, diese Nachteile zu überwinden, wird der Einbindung eines Metallions viel Aufmerksamkeit gewidmet. In diesem Kurzaufsatz wird die klinische Entwicklung von metallhaltigen Verbindungen wie Purlytin®, Lutrin®/Antrin®, Photosens®, TOOKAD® soluble oder TLD‐1433 kritisch diskutiert. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Der metallhaltige Wirkstoff BOLD‐100/KP1339 zeigte bereits vielversprechende Resultate in verschiedenen In vitro‐ und In vivo‐Tumormodellen sowie in klinischen Studien. Der detaillierte Wirkmechanismus wurde jedoch noch nicht komplett aufgeklärt. Als entscheidende Wirkstoffeffekte kristallisierten sich kürzlich die Stressinduktion im endoplasmatischen Retikulum (ER) und die damit einhergehende Modulierung von HSPA5 (GRP78) heraus. Das spontane und stabile Addukt zwischen BOLD‐100 und menschlichem Serumalbumin wurde als Immobilisierungsstrategie ausgewählt, um einen chemoproteomischen Ansatz auszuführen, der die ribosomalen Proteine RPL10, RPL24 und den Transkriptionsfaktor GTF2I als potentielle Interaktoren dieser Ru(III)‐Verbindung identifizierten. Dieses Ergebnis wurde mit proteomischen und transkriptomischen Profiling‐Experimenten kombiniert, was die Interpretation einer ribosomalen Beeinträchtigung sowie der Induktion von ER‐Stress unterstützte. Die Bildung von Polyribosomen und begleitende ER‐Schwellungen in behandelten Krebszellen wurden zudem durch TEM‐Messungen bestätigt. Somit scheint eine direkte Wechselwirkung von BOLD‐100 mit ribosomalen Proteinen die ER‐Stressinduktion und die Modulierung von GRP78 in Krebszellen zu begleiten. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copper complexes are of medicinal and biological interest, including as anticancer drugs designed to cleave intracellular biomolecules by O2 activation. To exhibit such activity, the copper complex must be redox active and resistant to dissociation. Metallothioneins (MTs) and glutathione (GSH) are abundant in the cytosol and nucleus. Because they are thiol‐rich reducing molecules with high CuI affinity, they are potential competitors for a copper ion bound in a copper drug. Herein, we report the investigation of a panel of CuI/CuII complexes often used as drugs, with diverse coordination chemistries and redox potentials. We evaluated their catalytic activity in ascorbate oxidation based on redox cycling between CuI and CuII, as well as their resistance to dissociation or inactivation under cytosolically relevant concentrations of GSH and MT. O2‐activating CuI/CuII complexes for cytosolic/nuclear targets are generally not stable against the GSH/MT system, which creates a challenge for their future design. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

PtII complexes are commonly used to treat cancer. To reduce their side effects and improve their pharmacological properties, PtIV complexes are being developed as prodrug candidates that are activated by reduction in cancer cells. Concomitantly, RuII polypyridine complexes have gained much attention as photosensitizers for use in photodynamic therapy due to their attractive characteristics. In this article, a novel PtIV–RuII conjugate, which combines cancer activated chemotherapy with PDT, is presented. Upon entering the cancer cell, the PtIV centre is reduced to PtII and the axial ligands including the RuII complex and phenylbutyrate are released. As each component has its individual targets, the conjugate exerts a multi‐target and multi‐action effect with (photo‐)cytotoxicity values upon irradiation up to 595 nm in the low nanomolar range in various (drug resistant) 2D monolayer cancer cells and 3D multicellular tumour spheroids. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

NifEN plays a crucial role in the biosynthesis of nitrogenase, catalyzing the final step of cofactor maturation prior to delivering the cofactor to NifDK, the catalytic component of nitrogenase. The difficulty in expressing NifEN, a complex, heteromultimeric metalloprotein sharing structural/functional homology with NifDK, is a major challenge in the heterologous expression of nitrogenase. Herein, we report the expression and engineering of Azotobacter vinelandii NifEN in Escherichia coli. Biochemical and spectroscopic analyses demonstrate the integrity of the heterologously expressed NifEN in composition and functionality and, additionally, the ability of an engineered NifEN variant to mimic NifDK in retaining the matured cofactor at an analogous cofactor‐binding site. This is an important step toward piecing together a viable pathway for the heterologous expression of nitrogenase and identifying variants for the mechanistic investigation of this enzyme. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The mitochondrial calcium uniporter (MCU) is the ion channel that mediates Ca2+ uptake in mitochondria. Inhibitors of the MCU are valuable as potential therapeutic agents and tools to study mitochondrial Ca2+. The best‐known inhibitor of the MCU is the ruthenium compound Ru360. Although this compound is effective in permeabilized cells, it does not work in intact biological systems. We have recently reported the synthesis and characterization of Ru265, a complex that selectively inhibits the MCU in intact cells. Here, the physical and biological properties of Ru265 and Ru360 are described in detail. Using atomic absorption spectroscopy and X‐ray fluorescence imaging, we show that Ru265 is transported by organic cation transporter 3 (OCT3) and taken up more effectively than Ru360. As an explanation for the poor cell uptake of Ru360, we show that Ru360 is deactivated by biological reductants. These data highlight how structural modifications in metal complexes can have profound effects on their biological activities. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

[Fe]‐hydrogenase is an efficient biological hydrogenation catalyst. Despite intense research, Fe complexes mimicking the active site of [Fe]‐hydrogenase have not achieved turnovers in hydrogenation reactions. Herein, we describe the design and development of a manganese(I) mimic of [Fe]‐hydrogenase. This complex exhibits the highest activity and broadest scope in catalytic hydrogenation among known mimics. Thanks to its biomimetic nature, the complex exhibits unique activity in the hydrogenation of compounds analogous to methenyl‐H4MPT+, the natural substrate of [Fe]‐hydrogenase. This activity enables asymmetric relay hydrogenation of benzoxazinones and benzoxazines, involving the hydrogenation of a chiral hydride transfer agent using our catalyst coupled to Lewis acid‐catalyzed hydride transfer from this agent to the substrates. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Reported is the FeIII‐activated lysosome‐targeting prodrug FerriIridium for gastric cancer theranostics. It contains a meta‐imino catechol group that can selectively bond to, and be oxidized by, free FeIII inside the cell. Subsequent oxidative rearrangement releases FeII and hydrolyses the amine bond under acidic conditions, forming an aminobipyridyl Ir complex and 2‐hydroxybenzoquinone. Thus, FeII catalyzes the Fenton reaction, transforming hydrogen peroxide into hydroxyl radicals, the benzoquinone compounds interfere with the respiratory chain, and conversion of the prodrug into the Ir complex leads to an increase in phosphorescence and toxicity. These properties, combined with the high FeIII content and acidity of cancer cells, make FerriIridium a selective and efficient theranostic agent (IC50=9.22 μm for AGS cells vs. >200 μm for LO2 cells). FerriIridium is the first metal‐based compound that has been developed for chemotherapy using FeIII to enhance both selectivity and potency. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Das Einbringen von Metallionen in Nukleinsäuren mittels metallvermittelter Basenpaare stellt eine vielversprechende und weit verbreitete Methode zur ortsspezifischen Modifizierung dieser selbstassemblierenden Supramoleküle mit metallbasierter Funktionalität dar. In den vergangenen 20 Jahren wurden zahlreiche solcher Nukleosid‐Surrogate entwickelt, die die Bandbreite an Metallen durch perfekt zugeschnittene Metallbindungsstellen erweitert haben. In jüngster Vergangenheit rückten künstliche, von natürlichen Purin‐ und Pyrimidinbasen abgeleitete Nukleoside durch die erwartete Kompatibilität mit Watson‐Crick‐Basenpaaren in den Fokus AgI‐vermittelter Basenpaare. Dieser Kurzaufsatz fasst diese sowie weitere aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet metallvermittelter Basenpaare zusammen. Zudem befasst er sich mit weiteren Aspekten metallmodifizierter Nukleinsäuren, indem er eine Erweiterung des Konzepts auf metallvermittelte Basentripel (in Dreifachhelices und dreiarmigen DNA‐Kreuzungen) sowie ‐tetraden (in Quadruplexen) behandelt. Für alle Arten metallmodifizierter Nukleinsäuren werden darüber hinaus postulierte oder bereits erreichte Anwendungen kurz erwähnt. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The iridium half‐sandwich complex [Ir(η5:κ1‐C5Me4CH2py)(2‐phenylpyridine)]PF6 is highly cytotoxic: 15–250× more potent than clinically used cisplatin in several cancer cell lines. We have developed a correlative 3D cryo X‐ray imaging approach to specifically localize and quantify iridium within the whole hydrated cell at nanometer resolution. By means of cryo soft X‐ray tomography (cryo‐SXT), which provides the cellular ultrastructure at 50 nm resolution, and cryo hard X‐ray fluorescence tomography (cryo‐XRF), which provides the elemental sensitivity with a 70 nm step size, we have located the iridium anticancer agent exclusively in the mitochondria. Our methodology provides unique information on the intracellular fate of the metallodrug, without chemical fixation, labeling, or mechanical manipulation of the cells. This cryo‐3D correlative imaging method can be applied to a number of biochemical processes for specific elemental localization within the native cellular landscape. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The model complex [Cu4(μ4‐S)(dppa)4]2+ (1, dppa=μ2‐(Ph2P)2NH) has N2O reductase activity in methanol solvent, mediating 2 H+/2 e− reduction of N2O to N2+H2O in the presence of an exogenous electron donor (CoCp2). A stoichiometric product with two deprotonated dppa ligands was characterized, indicating a key role of second‐sphere N−H residues as proton donors during N2O reduction. The activity of 1 towards N2O was suppressed in solvents that are unable to provide hydrogen bonding to the second‐sphere N−H groups. Structural and computational data indicate that second‐sphere hydrogen bonding induces structural distortion of the [Cu4S] active site, accessing a strained geometry with enhanced reactivity due to localization of electron density along a dicopper edge site. The behavior of 1 mimics aspects of the CuZ catalytic site of nitrous oxide reductase: activity in the 4CuI:1S redox state, use of a second‐sphere proton donor, and reactivity dependence on both primary and secondary sphere effects. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Targeting defined histone protein sites in chromatin is an emerging therapeutic approach that can potentially be enhanced by allosteric effects within the nucleosome. Here we characterized a novel hetero‐bimetallic compound with a design based on a nucleosomal allostery effect observed earlier for two unrelated drugs—the RuII antimetastasis/antitumor RAPTA‐T and the AuI anti‐arthritic auranofin. The RuII moiety binds specifically to two H2A glutamate residues on the nucleosome acidic patch, allosterically triggering a cascade of structural changes that promote binding of the AuI moiety to selective histidine residues on H3, resulting in cross‐linking sites that are over 35 Å distant. By tethering the H2A‐H2B dimers to the H3‐H4 tetramer, the hetero‐bimetallic compound significantly increases stability of the nucleosome, illustrating its utility as a site‐selective cross‐linking agent. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Molecules containing lysine‐ureido‐glutamate functional groups bind to the active site of prostate specific membrane antigen, which is overexpressed in prostate cancer. To prepare copper radiopharmaceuticals for the diagnosis and therapy of prostate cancer, macrobicyclic sarcophagine ligands tethered to either one or two lysine‐ureido‐glutamate functional groups through an appropriate linker have been prepared. Sarcophagine ligands can be readily radiolabeled with positron‐emitting copper‐64 at room temperature. The bivalent agent, in which two targeting groups are tethered to a single copper complex, dramatically outperforms the monomeric agent with respect to tumor uptake and retention. The high tumor uptake, low background, and prolonged tumor retention, even at 24 hours post injection, suggest the bivalent agent is a promising diagnostic for prostate cancer and could be used for prospective dosimetry for therapy with a copper‐67 variant. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Nitrogenases catalyze the reduction of N2 to NH4+ at its cofactor site. Designated the M‐cluster, this [MoFe7S9C(R‐homocitrate)] cofactor is synthesized via the transformation of a [Fe4S4] cluster pair into an [Fe8S9C] precursor (designated the L‐cluster) prior to insertion of Mo and homocitrate. We report the characterization of an eight‐iron cofactor precursor (designated the L*‐cluster), which is proposed to have the composition [Fe8S8C] and lack the "9th sulfur" in the belt region of the L‐cluster. Our X‐ray absorption and electron spin echo envelope modulation (ESEEM) analyses strongly suggest that the L*‐cluster represents a structural homologue to the l‐cluster except for the missing belt sulfur. The absence of a belt sulfur from the L*‐cluster may prove beneficial for labeling the catalytically important belt region, which could in turn facilitate investigations into the reaction mechanism of nitrogenases. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The use of photodynamic therapy (PDT) to treat cancer has received increasing attention over the last years. However, the clinically used photosensitisers (PSs) have some limitations that include poor aqueous solubility, hepatotoxicity, photobleaching, aggregation, and slow clearance from the body, so the design of new classes of PSs is of great interest. We present the use of bis(dipyrrinato)zinc(II) complexes with exceptionally long lifetimes as efficient PDT PSs. Based on the heavy‐atom effect, intersystem crossing of these complexes changes the excited state from singlet to a triplet state, thereby enabling singlet oxygen generation. To overcome the limitation of quenching effects in water and improve water solubility, the lead compound 3 was encapsulated in a polymer matrix. It showed impressive phototoxicity upon irradiation at 500 nm in various monolayer cancer cells as well as 3D multicellular tumour spheroids, without observed dark toxicity. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Formation of the O−O bond is considered the critical step in oxidative water cleavage to produce dioxygen. High‐valent metal complexes with terminal oxo (oxido) ligands are commonly regarded as instrumental for oxygen evolution, but direct experimental evidence is lacking. Herein, we describe the formation of the O−O bond in solution, from non‐heme, N5‐coordinate oxoiron(IV) species. Oxygen evolution from oxoiron(IV) is instantaneous once meta‐chloroperbenzoic acid is administered in excess. Oxygen‐isotope labeling reveals two sources of dioxygen, pointing to mechanistic branching between HAT (hydrogen atom transfer)‐initiated free‐radical pathways of the peroxides, which are typical of catalase‐like reactivity, and iron‐borne O−O coupling, which is unprecedented for non‐heme/peroxide systems. Interpretation in terms of [FeIV(O)] and [FeV(O)] being the resting and active principles of the O−O coupling, respectively, concurs with fundamental mechanistic ideas of (electro‐) chemical O−O coupling in water oxidation catalysis (WOC), indicating that central mechanistic motifs of WOC can be mimicked in a catalase/peroxidase setting. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Die Biochemie der Lanthanoide – eine Überraschung an jeder Ecke: Lanthanoide sind biologisch essenzielle Elemente. Diese Aussage galt bis vor kurzem noch als undenkbar. Dieser Kurzaufsatz zeigt die Entwicklungen in dem aufstrebenden Feld der Seltenerd‐Biochemie aus der Sichtweise einer Koordinationschemikerin und diskutiert, warum die Natur eben diese Elemente für ihre katalytische Rolle in Alkohol‐Dehydrogenasen, wie sie in methanotrophen und methylotrophen Bakterien zu finden sind, ausgewählt hat. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

We report the formation of a new copper peroxynitrite (PN) complex [CuII(TMG3tren)(κ1‐OONO)]+ (PN1) from the reaction of [CuII(TMG3tren)(O2.−)]+ (1) with NO.(g) at −125 °C. The first resonance Raman spectroscopic characterization of such a metal‐bound PN moiety supports a cis κ1‐(−OONO) geometry. PN1 transforms thermally into an isomeric form (PN2) with κ2‐O,O′‐(−OONO) coordination, which undergoes O−O bond homolysis to generate a putative cupryl (LCuII−O.) intermediate and NO2.. These transient species do not recombine to give a nitrato (NO3−) product but instead proceed to effect oxidative chemistry and formation of a CuII–nitrito (NO2−) complex (2). [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Ferrociphenols, especially those possessing a heterocycle at the terminus of an aliphatic chain, display strong anticancer activity through a novel redox mechanism that generates active metabolites such as quinone methides (QMs). X‐ray crystallography and UV/Vis spectroscopy reveal that the specific lone pair (lp)–π interaction between a carbonyl group of the imide and the quinone motif of the QM plays an important role in the exceptional cytotoxic behaviour of their imido‐ferrociphenol precursors. This intramolecular lp–π interaction markedly enhanced the stability of the QMs and lowered the pKa values of the corresponding phenol/phenolate couples. As the first example of such a non‐covalent interaction that stabilizes QMs remotely, it not only expands the scope of the lp–π interaction in supramolecular chemistry, but also represents a new mode of stabilization of a QM. This unprecedented application of lp–π interactions in imido‐ferrociphenol anticancer drug candidates may also have great potential in drug discovery and organocatalyst design. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Die selektive Modifikation natürlicher Proteine stellt eine enorme methodologische Herausforderung dar und bedarf einer strikten Kontrolle der Selektivität und des Umfangs einer Reaktion. Demnach existiert ein fortwährender Bedarf an neuen Reaktivitäts‐ sowie Selektivitätskonzepten. Übergangsmetalle zeichnen sich durch ihre Fülle einzigartiger Reaktivitäten aus, welche biologischen Reaktionen und Prozessen gegenüber orthogonal sind. Folglich spielen metallbasierte Methoden eine zunehmend wichtige Rolle in der Biokonjugationschemie. In diesem Aufsatz werden metallbasierte Methoden sowie deren Reaktivitäten und Selektivitäten bei der Funktionalisierung natürlicher Proteine und Peptide diskutiert. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The natural Mn4Ca cluster in photosystem II serves as a blueprint to develop artificial water‐splitting catalysts for the generation of solar fuel in artificial photosynthesis. Although significant advances have recently been achieved, it remains a great challenge to prepare robust artificial Mn4Ca clusters that precisely mimic the structure and function of the biological catalyst. Herein, we report the isolation and structural characterization of two Mn4CaO4 complexes with polar solvent molecules, acetonitrile or N,N‐dimethylformamide, which closely mimics the two water molecules on the calcium ion, as well as the oxidation states of the four manganese ions and the main geometric structure of the natural Mn4Ca cluster. These new artificial Mn4Ca complexes provide important chemical clues to understand the structure and mechanism of the biological system. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The generation of a nonheme oxoiron(IV) intermediate, [(cyclam)FeIV(O)(CH3CN)]2+ (2; cyclam=1,4,8,11‐tetraazacyclotetradecane), is reported in the reactions of [(cyclam)FeII]2+ with aqueous hydrogen peroxide (H2O2) or a soluble iodosylbenzene (sPhIO) as a rare example of an oxoiron(IV) species that shows a preference for epoxidation over allylic oxidation in the oxidation of cyclohexene. Complex 2 is kinetically and catalytically competent to perform the epoxidation of olefins with high stereo‐ and regioselectivity. More importantly, 2 is likely to be the reactive intermediate involved in the catalytic epoxidation of olefins by [(cyclam)FeII]2+ and H2O2. In spite of the predominance of the oxoiron(IV) cores in biology, the present study is a rare example of high‐yield isolation and spectroscopic characterization of a catalytically relevant oxoiron(IV) intermediate in chemical oxidation reactions. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Many HNO‐scavenging pathways exist to regulate its biological and pharmacological activities. Such reactions often involve ferric heme proteins and form an important basis for HNO probe development. However, mechanisms of HNO reactions with ferric heme proteins are largely unknown. We performed a computational investigation using metmyoglobin and catalase as representative ferric heme proteins with neutral and negatively charged axial ligands to provide the first detailed pathways. The results reproduced experimental barriers well with an average error of 0.11 kcal mol−1. The rate‐limiting step was found to be dissociation of the resting ligand or HNO coordination when there is no resting ligand. For both heme proteins, in contrast to the non‐heme case, the reductive nitrosylation step was found to be barrierless proton‐coupled electron transfer, which provides the major thermodynamic driving force for the overall reaction. The origin of the difference in reactivity between metmyoglobin and catalase was also revealed. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Proton transfer reactions are of central importance to a wide variety of biochemical processes, though determining proton location and monitoring proton transfers in biological systems is often extremely challenging. Herein, we use two‐color valence‐to‐core X‐ray emission spectroscopy (VtC XES) to identify protonation events across three oxidation states of the O2‐activating, radical‐initiating manganese–iron heterodinuclear cofactor in a class I‐c ribonucleotide reductase. This is the first application of VtC XES to an enzyme intermediate and the first simultaneous measurement of two‐color VtC spectra. In contrast to more conventional methods of assessing protonation state, VtC XES is a more direct probe applicable to a wide range of metalloenzyme systems. These data, coupled to insight provided by DFT calculations, allow the inorganic cores of the MnIVFeIV and MnIVFeIII states of the enzyme to be assigned as MnIV(μ‐O)2FeIV and MnIV(μ‐O)(μ‐OH)FeIII, respectively. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Abstract: Ein Glykol‐Nucleinsäure(GNA)‐funktionalisiertes Nucleosid‐Analogon, das die künstliche Nucleobase 1H‐Imidazo[4,5‐f][1,10]‐phenanthrolin (P) enthält, wurde zur Ausbildung eines Kupfer(I)‐vermittelten Basenpaars in einem DNA‐Duplex eingesetzt. Die durch die künstliche Nucleobase vorgegebenen geometrischen Rahmenbedingungen sind ausschlaggebend für die beispiellose Stabilisierung von Kupfer(I) in wässrigem Medium durch metallvermittelte Basenpaarung. Die Ausbildung des Kupfer(I)‐vermittelten Basenpaars wurde mittels temperaturabhängiger UV‐Spektroskopie und CD‐Spektroskopie untersucht. Das metallvermittelte Basenpaar stabilisiert den DNA‐Oligonucleotid‐Duplex um 23 °C. Eine auf Redoxchemie basierende Untersuchung bestätigte, dass die Basenpaarbildung auf den Einbau von Kupfer(I) in den Duplex zurückzuführen ist. Dieser erste Bericht eines Kupfer(I)‐vermittelten Basenpaares erweitert das Gebiet um metallbasierte Vielfalt und eröffnet somit neue Anwendungsmöglichkeiten von metallmodifizierten Nucleinsäuren. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Summary: Rare earth elements have baffled and fascinated researchers for decades. Owing to their unique physicochemical properties, these elements are essential for countless modern day technologies. Recently, their essential nature for methanotrophic bacteria has been discovered. This marks the beginning of a new chapter of the bioinorganic chemistry of these elements and we are eagerly awaiting the surprises they might still have in store for us. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Abstract: The iron(IV) oxido complex [(tmc)Fe=O(OTf)]OTf with the macrocyclic ligand 1,4,8,11‐tetramethyl‐1,4,8,11‐tetraazacyclo‐tetradecane (tmc) has been synthesized using ozone as an oxidant. By adding water to this compound the complex [(H2O)(tmc)Fe=O)](OTf)2 could be prepared. This complex is important in regard to a better understanding of the reactivity of FeIV oxido complexes. Mössbauer measurements using the solid compound showed an isomer shift of δ=0.19 mm s−1 and a quadrupole splitting ΔEQ=1.38 mm s−1, confirming the high‐valent FeIV state. DFT calculations were performed and led to an assignment of triplet spin multiplicity. Crystallographic characterization of [(H2O)(tmc)Fe=O)](OTf)2 as well as of starting materials [(tmc)Fe(CH3CN)](OTf)2 and [(tmc)Fe(OTf)]OTf together with previous results strongly suggest that [(H2O)(tmc)Fe=O)](OTf)2 was formed similar to the oxido–hydroxido tautomerism analogous to heme systems. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Abstract: Determining whether a protein regulates its net electrostatic charge during electron transfer (ET) will deepen our mechanistic understanding of how polypeptides tune rates and free energies of ET (e.g., by affecting reorganization energy, and/or redox potential). Charge regulation during ET has never been measured for proteins because few tools exist to measure the net charge of a folded protein in solution at different oxidation states. Herein, we used a niche analytical tool (protein charge ladders analyzed with capillary electrophoresis) to determine that the net charges of myoglobin, cytochrome c, and azurin change by 0.62±0.06, 1.19±0.02, and 0.51±0.04 units upon single ET. Computational analysis predicts that these fluctuations in charge arise from changes in the pKa values of multiple non‐coordinating residues (predominantly histidine) that involve between 0.42–0.90 eV. These results suggest that ionizable residues can tune the reactivity of redox centers by regulating the net charge of the entire protein–cofactor–solvent complex. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Abstract: Manipulation of biomacromolecules is ideally achieved through unique and bioorthogonal chemical reactions of genetically encoded, naturally occurring functional groups. The toolkit of methods for site‐specific conjugation is limited by selectivity concerns and a dearth of naturally occurring functional groups with orthogonal reactivity. We report that pyroglutamate amide N−H bonds exhibit bioorthogonal copper‐catalyzed Chan–Lam coupling at pyroglutamate‐histidine dipeptide sequences. The pyroglutamate residue is readily incorporated into proteins of interest by natural enzymatic pathways, allowing specific bioconjugation at a minimalist dipeptide tag. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Abstract: Metal‐based bioconjugation linkages represent a little‐studied approach to protein functionalization that provides novel reactivity, stability, and function. Described is an organometallic bioconjugation, employing rhodium(III) salts, to link boronic acids with tyrosine residues by an arene complex. Both peptides and proteins are amenable to the mild bioconjugation in aqueous media, allowing incorporation of useful functionalities, such as affinity handles or fluorophores. Because of the metastability of the inorganic linkage, the conjugates are susceptible to cleavage by nucleophilic redox mediators but are stable toward typical biological conditions. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Abstract: A fascinating discovery in the chemistry of ribonucleotide reductases (RNRs) has been the identification of a dimanganese (Mn2) active site in class I b RNRs that requires superoxide anion (O2.−), rather than dioxygen (O2), to access a high‐valent Mn2 oxidant. Complex 1 ([Mn2(O2CCH3)(N‐Et‐HPTB)](ClO4)2, N‐Et‐HPTB=N,N,N′,N′‐tetrakis(2‐(1‐ethylbenzimidazolyl))‐2‐hydroxy‐1,3‐diaminopropane) was synthesised in high yield (90 %). 1 was reacted with O2.− at −40 °C resulting in the formation of a metastable species (2). 2 displayed electronic absorption features (λmax=460, 610 nm) typical of a Mn‐peroxide species and a 29‐line EPR signal typical of a MnIIMnIII entity. Mn K‐edge X‐ray absorption near‐edge spectroscopy (XANES) suggested a formal oxidation state change of MnII2 in 1 to MnIIMnIII for 2. Electrospray ionisation mass spectrometry (ESI‐MS) suggested 2 to be a MnIIMnIII‐peroxide complex. 2 was capable of oxidizing ferrocene and weak O−H bonds upon activation with proton donors. Our findings provide support for the postulated mechanism of O2.− activation at class I b Mn2 RNRs. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Strongly luminescent iridium(III) complexes, [Ir(C,N)2( S, S)]+ ( 1) and [Ir(C,N)2(O,O)] ( 2), containing C,N (phenylquinoline), O,O (diketonate), or S,S (dithione) chelating ligands, have been characterized by X-ray crystallography and DFT calculations. Their long phosphorescence lifetimes in living cancer cells give rise to high quantum yields for the generation of 1O2, with large 2-photon absorption cross-sections. 2 is nontoxic to cells, but potently cytotoxic to cancer cells upon brief irradiation with low doses of visible light, and potent at sub-micromolar doses towards 3D multicellular tumor spheroids with 2-photon red light. Photoactivation causes oxidative damage to specific histidine residues in the key proteins in aldose reductase and heat-shock protein-70 within living cancer cells. The oxidative stress induced by iridium photosensitizers during photoactivation can increase the levels of enzymes involved in the glycolytic pathway. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Die topologische Diversität von DNA‐G‐Quadruplexen scheint eine entscheidende Rolle für ihre biologische Funktion zu spielen. Reversible Kontrolle über eine spezifische Faltungstopologie wurde durch die Synthese eines chiralen Glykol‐basierten Pyridylliganden und dessen vierfachen Einbau in eine menschliche Telomersequenz über DNA‐Festphasensynthese erreicht. Die quadratisch‐planare Koordination eines CuII‐Ions führte zur Bildung einer stark stabilisierenden intramolekularen Metallbasen‐Tetrade, welche die Position einer G‐Tetrade aus dem zugrundliegenden unimolekularen G‐Quadruplex einnimmt. Für die telomerische Wiederholungseinheit aus der Gattung Tetrahymena wurde eine CuII‐induzierte Schaltung von einer Hybrid‐dominierten Konformermischung zu einer antiparallelen Topologie beobachtet. CuII‐abhängige Kontrolle über eine Protein‐G‐Quadruplex‐Wechselwirkung konnte für das Thrombin‐Thrombinbindungsaptamer‐Paar gezeigt werden. Kupfer ist alles, was es braucht! Ein Glykol‐basierter Pyridinligand wurde viermal in die telomerische Wiederholungseinheit aus Mensch und Tetrahymena eingebaut. CuII‐Koordination wirkt, nachgewiesen über UV‐Schmelz‐ und CD‐Experimente sowie Moleküldynamiksimulationen, entweder stabilisierend auf den unimolekularen G‐Quadruplex oder induziert eine Topologieänderung. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The ability to catalyze the oxidation of both H2 and CO in one reaction pot would be a major boon to hydrogen technology since CO is a consistent contaminant of H2 supplies. Here, we report just such a catalyst, with the ability to catalyze the oxidation of either or both H2 and CO, based on the pH value. This catalyst is based on a NiIr core that mimics the chemical function of [NiFe]hydrogenase in acidic media (pH 4-7) and carbon monoxide dehydrogenase in basic media (pH 7-10). We have applied this catalyst in a demonstration fuel cell using H2, CO, and H2/CO (1/1) feeds as fuels for oxidation at the anode. The power density of the fuel cell depends on the pH value in the media of the fuel cell and shows a similar pH dependence in a flask. We have isolated and characterized all intermediates in our proposed catalytic cycles. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Bacteria possess cytosolic proteins (Csp3s) capable of binding large quantities of copper and preventing toxicity. Crystal structures of a Csp3 plus increasing amounts of CuI provide atomic-level information about how a storage protein loads with metal ions. Many more sites are occupied than CuI equiv added, with binding by twelve central sites dominating. These can form [Cu4(S-Cys)4] intermediates leading to [Cu4(S-Cys)5]−, [Cu4(S-Cys)6]2−, and [Cu4(S-Cys)5(O-Asn)]− clusters. Construction of the five CuI sites at the opening of the bundle lags behind the main core, and the two least accessible sites at the opposite end of the bundle are occupied last. Facile CuI cluster formation, reminiscent of that for inorganic complexes with organothiolate ligands, is largely avoided in biology but is used by proteins that store copper in the cytosol of prokaryotes and eukaryotes, where this reactivity is also key to toxicity. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Ligandenaustauschprozesse spielen eine Schlüsselrolle bei der Biosynthese von Eisen ‐ Schwefel ‐ Clustern, vor allem während des Transfers des gebildeten Clusters vom Gerüst ‐ zum entsprechenden Zielprotein. Trotz wichtiger Erkenntnisse aus In ‐ vivo ‐ und In ‐ vitro ‐ Studien sind die mikroskopischen Details dieses Ligandenaustausches bisher nicht verstanden. Nun konnte die Isomerisierung eines biomimetischen [2Fe ‐ 2S] ‐ Clusters mit gemischten S/N ‐ Donorliganden mechanistisch aufgeklärt werden. Dieser Cluster liegt in Lösung in Form zweier geometrischer Isomere vor, und die temperaturabhängige 1H ‐ NMR ‐ Spektroskopie lieferte detaillierte Einblicke in den Verlauf der Isomerisierung. Ein kombinierter theoretischer und experimenteller Ansatz zeigt, dass es sich hierbei um einen assoziativen Prozess mit Koordination eines Lösungsmittelmoleküls an eines der beiden Eisen(III) ‐ Ionen handelt. In der protonierten und der gemischtvalenten Form des Clusters läuft die Isomerisierung um mindestens zwei Größenordnungen schneller ab. Diese Ergebnisse leisten einen Beitrag zum Verständnis von Signalgebungs ‐ und Ligandenaustauschprozessen in der Biosynthese von Eisen ‐ Schwefel ‐ Cofaktoren. Transfer eines [2Fe ‐ 2S] ‐ Clusters unter Austausch der terminalen Liganden ist ein Schlüsselschritt der Biosynthese von Eisen ‐ Schwefel ‐ Clustern. Hier wird die detaillierte Beschreibung eines verwandten Prozesses, der Ligandenumlagerung an einem besonderen biomimetischen [2Fe ‐ 2S] ‐ Cluster, auf der Basis mechanistischer Studien vorgestellt. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Ultrasmall nanoparticles (USNPs), usually defined as NPs with core in the size range 1-3 nm, are a class of nanomaterials which show unique physicochemical properties, often different from larger NPs of the same material. Moreover, there are also indications that USNPs might have distinct properties in their biological interactions. For example, recent in vivo experiments suggest that some USNPs escape the liver, spleen, and kidney, in contrast to larger NPs that are strongly accumulated in the liver. Here, we present a simple approach to study the biomolecular interactions at the USNPs bio-nanointerface, opening up the possibility to systematically link these observations to microscopic molecular principles. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Catalysts that promote carbohydrate degradation have a wide range of potential applications, but the use of either enzyme glycosidases or small-molecule catalysts in biological systems raises significant challenges. Herein, we demonstrate a novel strategy for the design of synthetic agents that mimic natural glycosidases and address current problems for biological use. This strategy is illustrated by application to the development of potential blood substitutes for the rare Bombay blood type that is characterized by a deficiency of H2 antigen. Metallopeptides with 16 to 20 amino acids were constructed as artificial fucosidases that exhibit selective carbohydrate cleavage reactivity toward l-fucose over d-glucose. Selective fucose cleavage from the H2-antigen saccharide enables efficient removal of H2 antigen from erythrocytes and thereby accomplishes the conversion of regular human type-O blood into a potential blood substitute for the rare Bombay blood type. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The family of iodido OsII arene phenylazopyridine complexes [Os(η6-p-cym)(5-R1-pyridylazo-4-R2-phenyl))I]+ (where p-cym=para-cymene) exhibit potent sub-micromolar antiproliferative activity towards human cancer cells and are active in vivo. Their chemical behavior is distinct from that of cisplatin: they do not readily hydrolyze, nor bind to DNA bases. We report here a mechanism by which they are activated in cancer cells, involving release of the I− ligand in the presence of glutathione (GSH). The X-ray crystal structures of two active complexes are reported, 1-I (R1=OEt, R2=H) and 2-I (R1=H, R2=NMe2). They were labelled with the radionuclide 131I (β−/γ emitter, t1/2 8.02 d), and their activity in MCF-7 human breast cancer cells was studied. 1-[131I] and 2-[131I] exhibit good stability in both phosphate-buffered saline and blood serum. In contrast, once taken up by MCF-7 cells, the iodide ligand is rapidly pumped out. Intriguingly, GSH catalyzes their hydrolysis. The resulting hydroxido complexes can form thiolato and sulfenato adducts with GSH, and react with H2O2 generating hydroxyl radicals. These findings shed new light on the mechanism of action of these organo-osmium complexes. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Guanine quadruplexes (GQs) are compact four-stranded DNA structures that play a key role in the control of a variety of biological processes, including gene transcription. Bulky ruthenium complexes featuring a bipyridine, a terpyridine, and one exchangeable ligand ([Ru(terpy)(bpy)X] n+) are able to metalate exposed guanines present in the GQ of the c-MYC promoter region that are not involved in quadruplex base pairing. qRT-PCR and western-blot experiments indicated that the complexes promote a remarkable increase in the expression of this oncogene. We also show that exchangeable thioether ligands (X=RSR′, Met) allow regulation of the metalating activity of the complex with visible light. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Erstmals konnte ein zweikerniges metallvermitteltes Basenpaar mit zweiwertigen Metallionen erzeugt werden. Dies gelang durch Kombination des neutralen Purinderivats 1,N6 ‐ Ethenoadenin (ϵA), das als doppelt einzähniger Ligand bevorzugt zwei Metallionen über parallel ausgerichtete N ‐ M ‐ Bindungen bindet, mit der kanonischen Nucleobase Thymin (T), die in Gegenwart von HgII deprotoniert wird und so die angehäufte positive Ladung der in geringem Abstand zueinander lokalisierten zweiwertigen Metallionen teilweise kompensiert, so dass das zweikernige T ‐ HgII2 ‐ ϵA ‐ Basenpaar gebildet wird. Das metallvermittelte Basenpaar erhöht die Schmelztemperatur des untersuchten DNA ‐ Oligonucleotidduplexes um 8 °C. Die Bildung des Basenpaars wurde durch temperaturabhängige UV ‐ Spektroskopie sowie in Titrationsexperimenten mittels UV ‐ und CD ‐ Spektroskopie gezeigt. Doppelt hält besser: Das erste zweikernige metallvermittelte Basenpaar mit zweiwertigen Metallionen wurde durch Kombination von Thymin mit einer geeigneten künstlichen Nucleobase erhalten, die durch doppelt einzähnige Koordination die Bindung zweier HgII ‐ Ionen in direkter Nachbarschaft ermöglicht. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

HNO plays significant roles in many biological processes. Numerous heme proteins bind HNO, an important step for its biological functions. A systematic computational study was performed to provide the first detailed trends and origins of the effects of iron oxidation state, axial ligand, and protein environment on HNO binding. The results show that HNO binds much weaker with ferric porphyrins than corresponding ferrous systems, offering strong thermodynamic driving force for experimentally observed reductive nitrosylation. The axial ligand was found to influence HNO binding through its trans effect and charge donation effect. The protein environment significantly affects the HNO hydrogen bonding structures and properties. The predicted NMR and vibrational data are in excellent agreement with experiment. This broad range of results shall facilitate studies of HNO binding in many heme proteins, models, and related metalloproteins. [ABSTRACT FROM AUTHOR]