Ribonucleotide reductase metallocofactor: assembly, maintenance ...

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Feb 18, 2014 - Ribonucleotide reductase metallocofactor: assembly, maintenance and inhibition. Authors; Authors and affiliations. Caiguo Zhang; Guoqi Liu ...
F r o n t .B io l .2014 ,9 (2 ) :104–1 13 DO I1 0 .1007 / s1 1515 -014 -1302 -6

REV IEW

R ibonuc leo t idereduc ta se me ta l loco fac to r :a s semb l y , ma in tenanceandinh ib i t ion ✉

C a igu oZHANG ,G u o q iL IU ,M i n g x i aHUANG( ) D e p a r tm en to fB io ch em i s t r yand Mo l e cu la rG en e t i c s ,Un i v e r s i t yo fC o l o r a d oS c h o o lo fM e d i c i n e ,A u r o r a ,CO8 0 0 4 5 ,U SA

©H i g h e rEdu c a t ionP r e s sa n dS p r i n g e r -V e r l a gB e r l i nH e i d e l b e r g2 0 1 4

Ab s t ra c t R ib onu c l e o t id er edu c t a s e(RNR )supp l i e sc e l lu la rd eoxy r ibonu c l eo t id et r ipho spha t e s(dNTP ) poo l sb y con v e r t in gr ib onu c l e o t id e st oth ec o r r e sp ond in gd eoxyfo rm su s ing rad i ca l -ba s ed ch em i s t ry . Euka ryo t i c RNR comp r i s e sαandβsubun i t s :αc on t a in sth ec a t a ly t i canda l lo s t e r i cs i t e s ;βhou s e sad i f e r r i c ty ro sy lrad i ca lco f a c to r I I I (F e -Y)th a ti sr equ i r edt oin i t i a t e snu c l e o t id er edu c t ioninα. C e l l shav eevo lv ed mu l t i lay e r ed m e chan i sm st o 2 r e gu l a t eRNRl e v e landa c t i v i t yino rd e rt om a in t a inth ead equa t es i z e sandra t io so fth e i rdNTPpoo l stoen su r eh i gh fid e l i tyDNAr ep l i c a t i onandr ep a i r .Th ec en t r a lr o l eo fRNRinnu c l eo t id em e tabo l i sma l so mak e si tap rov enta r g e to f ch em o th e r ap eu t i c s .Inth i sr e v i ew ,w ed i s cu s sr e c en tp rog r e s sin und e r s tand ingth efun c t ionandr egu la t i on o f euk a ry o t i c RNR s ,w i th af o cu s ons tud i e sr e v e a l ingth ec e l lu la r ma ch in e r i e sinvo lv edin RNR m e ta l lo co f a c t o r b i o syn th e s i sandi t simp l i c a t i oninRNR t a r g e t in gth e rap eu t i c s .

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I I I K e yw o rd s r i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e(RNR ) ,d i f e r r i c t y r o s y lr a d i c a l(F e -Y) ,i r onhom e o s t a s i s 2

In t roduc t ion :RNRen zymes R ibon u c l e o t i d er e d u c t a s e s(RNR s )c a t a l y z et h er e d u c t iono f r ibonu c l e o s i d e5 ′ d i -o rt r ip h o s p h a t e s(NDP so r NTP s )to d eoxy r ibonu c l eo s id e 5′ -d i -o rt r ipho sph a t e s(dNDP so r dNTP s ) ,t h eo n l yp a t hw a yf o rd en o v os y n t h e s i so fth e m onom e r i cb u i l d i n gb l o c k sf o rb o t h DNAr e p l i c a t i o nand DNAr e p a i r(R e i c h a r d ,1 9 9 3 ;S t u b b ee ta l . ,20 0 1 ) .A l lc e l lu l a r o rg an i sm st h a ts y n t h e s i z et h e i r ow n DNAr e q u i r e RNR . S om ev i r u s e se v e nc a r r yt h e i row nc o p yo f RNRi nth e i r g e nom e s ,l i k e l yt of a c i l i t a t ev i r a lr e p l i c a t i o ni nt h ei n f e c t ed h o s tc e l l s(B o ehm e ra n dL e hm a n ,1 9 9 7 ;K u r i t aa n dN a k a j im a , 2 012 ) .A l l RNR ss h a r eac omm o nc a t a l y t i cm e c h an i smin w h i cham e t a lc o f a c to r i s i n v o lv e d i no x i d a t i o no fac o n s e rv ed c y s t e i n ew i t h i nt h ea c t iv es i t et oat h i y lr a d i c a lt oin i t i a t e n u c l e o t i d er e d u c t i o n(S t u b b ea ndv a nD e rD o n k ,1 9 9 8 ;Ho f e r e ta l . ,2 0 1 2 ) . RNR sa r eg r o u p e di n t ot h r e em a i nc l a s s e sb a s e do nth e i r d i f f e r e n tm e t a l l o c o f a c to rr e q u i r em e n t s .C l a s sI RNR sa r e o xyg e n -d e p e n d e n te n z ym e s t h a to c c u r i nb o t he u k a r y o t e sand

R e c e iv edF eb ru a ry18 ,201 4 ;a c c e p t e dF e b r u a r y2 8 ,2 0 1 4 Co r r e spond en c e :M ingx i aHUANG E -m a i l :m ingx i a .hu ang@u c d e n v e r . e d u

eub a c t e r i aandcon t a inad inu c l e a rm e t a lc lu s t e r(F eo rM n ) (Bo l l ing e re ta l . ,2008 ;Co t ruvoandS tubb e ,201 1 ) .C l a s sI I RNR s ,foundinbo tha e rob i candan a e rob i cm i c rob e s ,a r e oxyg en ind ep end en tandu s eacob a l t con t a in ingcob a l am i n (v i t am in B ) c o f a c t o r ( E k l u n d e t a l . , 2 0 0 1 ; K o l b e r g e t a l . , 1 2 2004 ) .C l a s sI I IRNR s ,foundinan a e rob i cm i c roo rg a n i sm s , 1+/ 2 + a r eoxyg en s en s i t iv eandu s ea[4F e -4S ] c lu s t e rc o u p l ed toSad eno sy lm e th ion in e(SAM )fo rc a t a ly t i ca c t iv i ty(F o n t e c av ee ta l . ,2002 ;Log ane ta l . ,2003 ) . C l a s sI RNR sa r efu r th e rg roup edin toth r e esub c l a s s e s a c co rd ingtoth e i rm e t a lc lu s t e rid en t i t i e s .A l lc l a s sIRNR s sh a r eth es am es t ru c tu r a lfo ldcon s i s t ingo ftwosubu n i t s ,α andβ.αb ind sth esub s t r a t e sNDP s /NTP s ,wh i l eβhou s e st h e d inu c l e a rm e t a lc lu s t e rr equ i r edfo rc a t a ly s i s(R e i ch a rd ,1 9 9 3 ; Mow ae ta l . ,2009 ; Co t ruvoandS tubb e ,201 1 ) .Inc l a s sI a RNR si ti sad i f e r r i c ty ro sy lr ad i c a l(F eIII2-Y)(S jöb e r ga n d R e i ch a rd ,1977 ) ,inc l a s sIbad im ang an e s e ty ro sy l r a d i c a l I I I -Y)(W i l l inge ta l . ,1988 ;Co t ruvoandS tubb e ,2 0 1 0 ) , (Mn 2 IV I F eIIco f a c to r( J i ange ta l . , andinc l a s sI cap ropo s ed Mn 2007 ) . Wh i l ea l lth r e esub c l a s s e so fc l a s sI RNR so c c u ri n p rok a ryo t e s , mo s teuk a ryo t i cg enom e sf romy e a s ttoh um a n on lyen cod ec l a s sI a RNR s(No rd lundand R e i ch a rd ,2 0 0 6 ; Co t ruvoandS tubb e ,201 1 ) .Th i sr ev i ew w i l ld i s cu s sr e c e n t s tud i e sinund e r s t and ingth em e ch an i sm sund e r ly ingr e g u l a t ion o fth e euk a ryo t i cc l a s sI a RNR s ,e sp e c i a l lyth e b io syn th e s i so fth em e t a l lo co f a c to rinβ.

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C a iguoZHANGe ta l .

T h ea c t iv ef o rmo fc l a s sI a RNRh o l o e n z ym e sh a sb e en ( β2) n=2 , p r o p o s e dt oh a v eaq u a t e rn a r ys t r u c t u r eo f(α2) n m( 4 ,6 ,m=1o r3 ,d e p e n d in go nt h eo r g a n i sm s )(K a sh l anand C o o p e rm a n ,2 0 0 3 ;R o fo u g a r a ne ta l . ,2 0 0 6 ; W ange ta l . , 2 0 0 7 ;A y ee ta l . ,2 0 1 2 a ;M i n n i h a ne ta l . ,2 0 1 3 a ) .Inadd i t ion t o t h ea c t iv es i t e , αa l s oc on t a i n sa l l o s t e r i cs i t e sf o rcon t ro l l ing o v e r a l la c t i v i t ya n ds u b s t r a t es p e c ific i t y( J o r d a nand R e i ch a r d ,1 9 9 8 ;E k l u n de ta l . ,2 0 0 1 ) .D u r i n ge a c ht u r n o v e rcy c l e ,a t r a n s i e n tt h i y lr a d i c a li sg e n e r a t e dw i t h int h ea c t iv es i t eo fα b yo x i d a t i o no fac o n s e rv e dc y s t e i n er e s i d u e .T h i sox id a t ion o c c u r sb yt h eY i nβo v e ral o n gd i s t a n c e(~ 35Å ) ,v i aa s p e c i ficp r o t o n c o u p l e de l e c t r o nt r a n s f e rp a t hw a yinvo lv ing c o n s e rv e da r om a t i cr e s i d u e si nb o t hαa n dβs u b u n i t s(R e e c e e ta l . ,2 0 0 6 ;M i n n i h a ne ta l . ,20 1 3 b ) . A l t h o u ght h ep r o t o t y p ec l a s sI a RNRc om p r i s e shomo n dβ2s u b u n i t s ,s om ee u k a r y o t i cg e n om e sen cod e d im e r i cα2a m u l t i p l eαa n dβi s o f o rm s ,a d d i n ga n o t h e r l a y e ro fcomp l ex i ty f o rc o n fig u r a t i o n so ft h e RNR h o l o e n z ym e . Th e hum an g e n om ee n co d e so n eα(RRM 1 )a n dtw oβs(RRM2and RRM2Bo rp 5 3R 2 )(T a n a k ae ta l . ,2 0 0 0 ) .T h eb u dd ingy e a s t S a c c h a r om y c e sc e r e v i s ia eh a stwoαi s o fo rm s( en cod edby RNR 1a n dRNR 3)a n dtw oβi s o fo rm s( e n c o d edb yRNR2and RNR 4)(E l l e d g ee ta l . ,1 9 9 3 ;H u a n ga n dE l l e d g e ,1997 ) .

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RNRregu la t ion ,dNTPpoo ls ,andgenom ic in teg r i ty T h ec e n t r a lr o l eo f RNRi nc o n t ro l l i n gc e l lu l a rdNTPpoo l h i g h l i g h t si t sim p o r t a n c ei nt h em a in t e n a n c eo fg enom e s t a b i l i t y .B o t ht h es i z e sa n dt h er e l a t i v er a t i o so fc e l lu l a r dNTPp o o l sa r ec r i t i c a lf o ro p t im a l DNAr e p l i c a t ionand r e p a i r .A b n o rm a l l ye l e v a t e do rim b a l a n c eddNTPpoo l sc an l e a dt oi n c r e a s e dm u t a g e n e s i sb ye n h a n c in gm i s in co rpo r a t ion andinh ib i t ing p roo f r e ad ing o f DNA po lym e r a s e s (K u n k e le ta l . ,1 9 8 2 ;L o e ba n dK u n k e l ,1 9 8 2 ;R e i ch a rd , 1 9 8 8 ) .Im b a l a n c ei ndNTPp o o l sc a nc a u s em u t a t ion s ,DNA b r e a k s ,a n dc e l ld e a t h(K ee ta l . ,2 0 0 5 ;S on ge ta l . ,2005 ; M a t h ew s ,2 0 0 6 ;K um a re ta l . ,2 0 1 0 ;S a l d i v a re ta l . ,2012 ) . T h er e g u l a t i ono fRNR si sc om p l i c a t e da n dm u l t i f a c e t ed , i n v o l v i n ga l l o s t e r i cc o n t ro l , RNRs u b u n i tl e v e l sa sw e l la s s u b c e l l u l a rl o c a l i z a t i o n .A l l o s t e r i cr e g u l a t i o na l l ow sRNRto m a i n t a ina na d e qu a t ea n db a l a n c e ds u p p lyo fa l lf ou rdNTP s a n dt oa d a p tqu i c k l yt op e r t u r b a t i o ni nc e l l u l a rdNTPpoo l s . T h eαs u b u n i th a stw os e p a r a t ea l l o s t e r i cs i t e s ,Ss i t eand A s i t e ,w h i c hb i n ds p e c i ficNTP sa n ddNTP sa se f f e c to r s .Th eS s i t er e g u l a t e ss p e c i fic i t yf o re a c ho ft h ef o u rsub s t r a t e s t h r o ug hb i n d i n go f ATP ,dATP ,dTTPo rdGTP .Th e As i t e c o n t ro l so v e r a l le n z ym ea c t iv i t yt h r o ug hb i n d in go fATPand dATP ,w i t h ATPb i n d in ga c t i v a t e s ,w h e r e a sdATPinh ib i t s a c t i v i t y(K a sh l an a n dC o op e rm an , 20 03 ;N o rd lund and R e i c h a r d ,2 0 0 6 ) . T h eRNRs u b u n i tp r o t e i nl e v e l sa r et i g h t l yr e g u l a t edbo th b yt h ec e l lc y c l ea n dt h e DNA d am a g ec h e ckpo in t .In p r o l i f e r a t i n gc e l l s ,t h edNTPp o o l si n c r e a s e5 -t o10 fo lda s

1 0 5

c e l l st r an s i tf romG /G oSph a s e ,wh i chi sm a in l ya c h i e v e d 0 1t to -St r an s i t i o np o i n t byin c r e a s ed RNRl ev e l sa tth e G1(M a th ew s , 2006 ; No rd lund and R e i ch a rd , 200 6 ) . DNA r ep l i c a t ion o c cu r s du r ingth e S ph a s e andr e q u i r e st h e con t inu edsyn th e s i so fa l lfou rdNTP s .Th eRRM1a n dRRM2 g en e sin m amm a l sandp l an t sa r ebo thm ax im a l lyt r a n s c r i b e d du r ing S ph a s eth roughth ea c t iv i ty o fth eE 2Ff am i l y t r an s c r ip t ionf a c to r s(B jö rk lunde ta l . ,1990 ; Ch ab e se ta l . , 2003b ; Ch abou t ée ta l . ,2000 ,2002 ) .Inadd i t ion , RRM2i s a l sosub j e c t edtoub iqu i t inm ed i a t edp ro t e a som a ld e g r a d a t i o n on c ec e l l scomp l e t edDNAr ep l i c a t ionand /o rr ep a i r ,t h r o ug h two E3ub iqu i t inl ig a s ecomp l ex e s ,th eSkp1 /C u l l i n /F b o x (SCF )andth ean aph a s e -p romo t ingcomp l ex(APC )(C h a b e s e ta l . ,2003b ;D ’ Ang io l e l l ae ta l . ,2012 ) .Inbudd i ngy e a s t , t r an s c r ip t iono f th eRNRg en e sp e ak sa t th eb eg inn i n go f t h eS ph a s eth roughr egu l a t ion o fth et r an s c r ip t ionf a c t o rp a i r s Mbp1 /Sw i6andSw i4 /Sw i6(E l l edg ee ta l . ,1993 ;S a n v i s e n s e ta l . ,2013 ) .Inr e spon s etoDNAd am ag e ,m amm a l i a nc e l l s in c r e a s et r an s c r ip t iono fp53R2(RRM2B )tof a c i l i t a t e DNA r ep a i r(N ak anoe ta l . ,2000 ;T an ak ae ta l . ,2000 )v i aa c t iv a t i o n o fth e ATM /ATR -CHKch e ckpo in tp a thw ay(H a rp e ra n d E l l edg e , 2007 ) .S im i l a r ly , DNA d am ag e andr e p l i c a t i o n b lo ck ag einbudd ingy e a s tin c r e a s et r an s c r ip t iono ft h eRNR g en e sth rougha c t iv a t iono fth eM e c1 -R ad53 -Dun 1d am a g e ch e ckpo in tk in a s ec a s c ad e . Th ea c t iv a t edch e ck p o in ta l s o r emov e stwon eg a t iv er egu l a to r so fRNRiny e a s tc e l l s ,t h e Rn r1inh ib i to rSm l1andth eRn r2nu c l e a rt r an spo r tf a c i l i t a t o r D i f1(Zh aoe ta l . ,2001 ;L e ee ta l . ,2008 ;W uan dH u a ng , 2008 ) ,l e ad ingtoa6 -to8 fo ldin c r e a s eo fdNTPp o o ls i z e s (Ch ab e se ta l . ,2003 a ;Ch ab e sandTh e l and e r ,200 3 ) . Ano th e r mod eo f RNRr egu l a t ioninvo lv e ss u b c e l l u l a r comp a r tm en t a l i z a t iono fth eαandβsubun i t s .I nb o t ht h e budd ingy e a s tandth efis s iony e a s tS ch i zo sa c c h a r om y c e s pomb e, βi ss equ e s t e r ed inth enu c l eu sdu r ingmo s tp a r to ft h e c e l lcy c l eex c ep tfo rth eSph a s eo rinr e spon s etog e no t o x i c s t r e s s ,du r ing wh i chβr e lo c a l i z e stoth ecy top l a sm w h e r eα r e s id e stoa l lowho lo en zym efo rm a t ion(L iue ta l . ,2 0 0 3 ;Y a o e ta l . ,2003 ) .Th enu c l eu s to cy top l a smr ed i s t r ibu t i o no fβi s m ed i a t edbyth e DNAd am ag ech e ckpo in t , wh i chd e g r a d e s D i f1andSpd1 ,twosm a l ls i z ep ro t e in sinvo lv edi nn u c l e a r impo r to fβinS .c e r e v i s ia eandS . pomb e,r e s p e c t i v e l y . R egu l a t iono fRNRsubun i tsub c e l lu l a rlo c a l i z a t io nh a sa l s o b e enr epo r t ed inm amm a l i anandp l an tc e l l s(Xu ee ta l . ,2 0 0 3 ; H a l im ie ta l . ,201 1 ) .In t e r e s t ing ly , RRM1and RRM 2h a v e r e c en t lyb e enshown toa c cumu l a t ea ts i t e so fDNAd am a g e i n m amm a l i anc e l l s ,p r e sum ab lytof a c i l i t a t eop t im a ll o c a l i z e d dNTPsupp l i e sfo rr ep a i r(N i id ae ta l . ,2010 ;Hue ta l . ,2 0 1 2 ) .

TheRNR me ta l loco fac to r :b iosyn thes isand ma in tenance Animpo r t an tandy e t mu chl e s sund e r s toodl ay e ro f RNR I I I r egu l a t ion ,g iv enth ef a c tth a tl ev e lo fth eF e -Y i sd i r e c t l y 2 co r r e l a t ed w i thnu c l eo t id er edu c t iona c t iv i tyo ft h eh o l o e n -

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1 0 6

R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ec o f a c t o r

zym e(O r t i g o s ae ta l . ,2 0 0 6 ;Z h a n ge ta l . ,2 0 1 1 ) ,i n v o lv e sth e a s s em b l y an d m a in t e n an c eo fi t s m e t a l l o co f a c t o r .E a r ly I I I -Y c lu s t e r s tud i e sf r omt h e19 7 0 sd em o n s t r a t e dt h a tt h eF e 2 inc l a s sI aRNRc a nb es e l f a s s em b l e di nv i t r ow i t ha po -β2, ,a n dr e d u c t a n t(E q .( 1 ) )(A t k i ne ta l . ,1 9 7 3 ) . Th e F eII, O 2 m e c h an i smo fs e l f a s s em b lyh a ss i n c eb e e ne l u c id a t edby v a r iou sr a p i dk i n e t i c ss t u d i e sw i t hw i l d t y p ea n ds p e c ific a l ly eng in e e r e dm u t a n tβ p r o t e i n s ( B o l l i n g e r e t a l . , 1 9 9 1 ; O r m ö e t 2 a l . ,1 9 9 2 ;S a l ow ee ta l . ,1 9 9 3 ;B o l l in g e re ta l . ,1 9 95 ) .A s im p l i fie dm o d e lo f RNRc o f a c t o ra s s em b l yi ss h ownin F ig .1b a s e do ns t u d i e so ft h es e l f a s s em b lyp r o c e s si nv i t r o . Th eF eIII2-Y co f a c t o ra s s em b l yp r o c e s si n v o l v e sd e l iv e ryo f I I n t oβ,r e a c t i o no ft h er e s u l t i n gF e β2w i t hO2t ofo rma F eIIi 2 d i f e r r i cp e r o x id e ,a n das e r i e so fi n t e rm e d i a t es t e p sth a t ev en tu a l lyr equ i r e a on e e l e c t ronr edu c t an tl e ad ingto ox id i z a t i o no fac o n s e rv e dt y r o s i n e ,l o c a t e dn e a rt h ed i i ron c en t e rw i t h inβ,t og e n e r a t eat y r o s y lr a d i c a lY t h a tc anb e m e a su r e db ye l e c t r o np a r am a g n e t i cr e s o n a n c e(EPR )(S jö b e r ga n dR e i c h a r d ,1 9 7 7 ;S t u b b e ,2 0 0 3 ;S t u b b ea n dC o t ruvo , 201 1 ) .I nv i t r oF eIIs e r v e sb o t ha st h em e t a ll i g an dandth e r edu c t a n tt h a tp r o v id et h es o u r c eo fr e d u c i n ge q u i v a l en tfo r su n l i k e l yt h ee l e c t ron RNRc l u s t e ra s s emb l y .H ow e v e r ,F eIIi dono ri nv i v ob e c a u s ei ti sh i g h l yr e a c t i v ea n dh a stob e I I ch ap e r on e di n s i d et h ec e l l .T h es t e p so fF e l o a d i ngand e l e c t r o nd e l iv e r ya r ea l s op o o r lyu n d e r s t o o db e c a u s eo fth e in ab i l i t yt oc o n t ro lt h e s ep r o c e s s e si nv i t r o .T h el a ck o f con t ro la n dg e n e r a li n e f fic i e n c yo fi nv i t r os e l f a s s emb ly a r gu ef o rt h eim po r t a n c eo fac e l l u l a rb i o s yn t h e s i sp a thw ay fo rc on t r o l l e dc o f a c to rf o rm a t i o n .

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f a c to ro feuk a ryo t i c RNRi sinh e r e n t l y Th eF eIII2-Y co un s t ab l e ,wh i chr a i s e sth ei s su eo fco f a c to rr ep a i r ,o rn am e l y , sf o u r m a in t en an c ep a thw ay .Th eh a l f l i f eo f th eE .co l iβ2Y i ss ev e r a lhou r s ,t h e d ay s , wh e r e a sth a tinS .c e r e v i s ia eβ2i hum anβ225m inand th emou s eβ210m in(A tk ine ta l . ,1 9 7 3 ; Th e l and e re ta l . ,1983 ;O r t igo s ae ta l . ,2006 ;H r i s tov ae ta l . , 2008 ) .Th eh a l f l i f eo fth eRNRY i s mu chsho r t e rth a nt h e du r a t iono fth eSph a s eo fth ec e l lcy c l ein m amm a l i anc e l l s . sa l sosu s c ep t ib l etoon ee l e c t r o n Inadd i t ion ,th eRNRY i r edu c t ionbyendog enou sandexog enou sr edu c t an t ss u c ha s hyd roxyu r e a ,r e su l t inganin a c t iv eβ2(m e t β2w i thd i f e r r i c I I I -Y ) .A ssu ch ,th e r ei sacon t inu a ln e e df o r ty ro s in e ,i . e .F e 2 r eg en e r a t iono fth e RNR Y du r ing Sph a s eto m e e tt h e d em ando fdNTPp rodu c t ionfo rg enom er ep l i c a t iondu r i ngS ph a s e(B a r lowe ta l . , 1983 ; Th e l and e re ta l . , 1983 ) .T o I I I r e a c t iv a t eβ2 to p rodu c ed eoxynu c l eo t id e s ,th eF e -Y 2 co f a c to r wou ld n e edto b ea s s emb l ed e i th e rd e no vo rf romh a l f (b io syn th e s i sp a thw ayinF ig .1 )f romapo β2o w ayf rom m e t -β2 (m a in t en an c ep a thw ayin F ig .1 ) .I ti s con c e iv ab l eth a taco f a c to rm a in t en an c e / r ep a i rp ro c e s sm a y p l ay animpo r t an tro l efo r in v i voRNRr egu l a t ion b y modu l a t ingth el ev e l so fY / β2 and con s equ en t lyth e nu c l eo t id er edu c t iona c t iv i ty . Th em e ch an i smo f RNRco f a c to rm a in t en an c ei su n d e r a c t iv einv e s t ig a t ion .Th ecu r r en tmod e lfo rth eE .co l ic l a s sI a RNR m a in t en an c ep a thw ayi sth a tF eIII2-Yin m e t β2c a nb e I I I I I )tod i f e r rou s(F e ) r e a c t iv a t edbyr edu c t iono fd i f e r r i c(F e 2 2 fo rm ,wh i chc ansub s equ en t lyfo rmth ea c t iv e β2th roug ht h e b io syn th e t i cp a thw ay(W ue ta l . ,2007 ;H r i s tov ae ta l . ,2 0 0 8 ) . E a r lys tud i e sh av ed emon s t r a t edth a tth er edu c t iono fF eIII2t o I I ld b ea ch i ev ed by af e r r edox inr edu c t a s eF r e , F e2 cou NADPH ,flav in(FADo rFMN ) ,DTT ,anda“ F r a c t ionB ,”t h e compon en t so f wh i chr em a intob ed e fin ed(Cov e se ta l . , 1997 ;Fon t e c av ee ta l . ,1987 ,1989 ) .R e c en t ly ,th e[2F e 2S ] f e r r edox inp ro t e in Y f aEh a sb e enshowntob einvo l v e di n

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I I F igu r e1 Th ep rop o s e dp a t hw a y sf o rb i o s y n t h e s i sa n dm a i n t e n a n c eo ft h eF eI -Y c o f a c t o ro fc l a s sI a RNR .T h eb i o s y n t h e t i c 2

I p a thw ayr equ i r e sd e l i v e r yo ftw oF eI a n dar e d u c i n ge q u i v a l e n t( e l e c t r o n )p e rβs u b u n i tt oc a r r yo u tt h ef o u r e l e c t r o nr e d u c t i o no fO o 2t I I I I .(1 ) ) .Th eo t h e r t h r e ee l e c t r o n sc om ef r om t h e tw oF eI a n dT y rr e s i d u e t of o rm t h eF e -Y .T h em a i n t e n a n c ep a t hw a ym a yu s e H2O(Eq 2

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I I I I I I I I th es am esou r c eo fr e d u c i n ge q u i v a l e n t st oc o n v e r tt h ei n a c t i v eF e -Yc l u s t e rt oF e -Y ,w h i c hs u b s e q u e n t l yf o rm sF e -Y i nt h e 2 2 2 p r e s en c eo fO v i a t h e b i o s y n t h e t i c p a t h w a y . 2

C a iguoZHANGe ta l .

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F eIII2-Yc o f a c to rm a i n t e n a n c ei nt h eE .c o l ic l a s sI a RNR (W ue ta l . ,2 0 0 7 ) .I ti su n c l e a rw h e t h e re u k a r y o t i cc l a s sI a RNR emp loy ss im i l a rc e l lu l a r m a ch in e ryfo r co f a c to r b i o s yn t h e s i sa n dm a i n t e n a n c e . Ap r o b l em w i t hth i sno t ion i st h a tt h ee u k a r y o t i cf e r r e do x i na n df e r r e d o x i nr edu c t a s ea r e p r im a r i l yl o c a l i z e di nt h em i t o c h o nd r i a(L i l le ta l . ,2012 ) .

RNR me ta l loco fac to rassemb ly :sou rceso f i ronande lec t ron T h etwok e yi s s u e so fi nv i v oRNRc l u s t e ra s s emb lya r eth e s o u r c e so fi r o na n de l e c t r o n .I r o ni sa ne s s e n t i a le l em en tfo r a l le u k a r y o t i co r g a n i sm sb e c a u s ei r o nc o f a c t o r s ,su cha s h em e , i r o n s u l f u rc l u s t e r ,a n dd i i r o nc l u s t e r s ,a r er equ i r edfo r t h ea c t i v i t yo fm a n yc e l lu l a re n z ym e si n v o l v e dina w id e r ang eo fc en t r a lc e l lu l a rp a thw ay sin c lud ing ox id a t iv e p h o s p h o r y l a t i o n ,r i b o som a lb i o g e n e s i s ,a n dDNAr ep l i c a t ion a n dr e p a i r(R o u a u l ta n dK l a u s n e r ,1 9 9 7 ;K a p l a ne ta l . ,2006 ; Y ea n dR o u a u l t ,2 0 1 0 ;W h i t ea n dD i l l i n g h am ,2 012 ; ) .Th e f a c i l eab i l i t yo fi r o nt og a i na n dl o s ee l e c t r o n sa l low si tto p a r t i c i p a t ei nv a r i ou so x i d a t i o n r e d u c t i o nr e a c t i o n sbu ton th e o t h e rh a n dc a nl e a dt oi r o no v e r l o adt o x i c i t ya th i gh e rl ev e l s (R o u a u l ta n dK l a u s n e r ,1 9 9 7 ) .A ss u c h ,c e l l sh av eevo lv ed s o p h i s t i c a t e dm e c h an i sm sf o rt i g h t l yr e g u l a t e di ronup t ak e , i n t r a c e l lu l a ri r o nt r a f fic k i n g ,a n dd e l iv e r yo fi r o ntosp e c i fic p r o t e i n s .T h en a t u r eo fb i o a v a i l a b l ei r o n ,n am e l yth e“ l ab i l e i r o np o o l , ”h a sb e e nu n d e rd e b a t es i n c et h e1 9 6 0 s(Po l ly cov e a n dM a q s oo d ,1 9 6 2 ) .R e c e n ts t u d i e sh a v es h ownth a ttwo e v o l u t i o n a r i l yc o n s e r v e dc y t o so l i cm o n o th i o lg l u t a r edox in s , G r x 3 /G r x 4 ,a r er e q u i r e dt op r o v id eb i o a v a i l a b l ei ronto a s s emb l yo fm a n yi r o n c o n t a i n i n gc o f a c t o r ss u c ha sh em e , F e -S ,a n d t h ed i i r o nc l u s t e r i nRNR(M ü h l e n ho f fe ta l . ,2010 ; Z h a n ge ta l . ,2 0 1 1 ;H a u nh o r s te ta l . ,2 0 1 3 ) .T h e mono th io l g l u t a r e d o x in sf o rma[ 2F e 2S ]b r i d g eda n d GSH l ig and ed d im e r ,w h i ch m ed i a t e sin t r a c e l l u l a ri r ont r a f fick ing and u t i l i z a t i on(M ü h l e n ho f fe ta l . ,2 01 0 ) .C e l l sd ep l e t ed o f G r x 3 / 4e x h i b i td efic i e n c i e si nm o s ti r o n r e q u i r i n gr e a c t ion s i n c l u d i n gt h eRNRn u c l e o t i d er e d u c t i o na c t i v i t y ,a l thoughi t i su n c l e a rh owG r x3 / 4d i r e c t l yo ri n d i r e c t l yp a r t i c ip a t ein i ron d e l i v e r yi n t od i v e r s ei r o n r e q u i r i n gp r o t e i n s . A sf o rt h es o u r c eo ft h eo b l i g a t o rye l e c t r o nfo r RNR c o f a c to ra s s emb l y ,r e c e n ts t u d i e so ft h eS .c e r e v i s ia eRNR s u g g e s tt h a tt h eF e -Sc l u s t e r c o n t a i n i n gp r o t e i nD r e2m aya c t a st h ee l e c t r o ndo n o r(Z h a n ge ta l . ,2 0 1 1 ) .D r e2andi t s b i n d i ngp a r t n e r ,t h ed i fla v i nNADPHo x i d o r e d u c t a s eT ah18 , (N e t ze ta l . ,2 0 1 0 )a r ec on s e r v e df r omy e a s tt oh um an ;th e i r m amm a l i a nc o u n t e r p a r t sa r eC IAP IN 1( o ra n am o r s in )and NDOR 1 ,r e s p e c t i v e l y(S h i b a y am ae ta l . ,2 0 0 4 ;H aoe ta l . , 2 0 0 5 ;P u j o l -C a r r i o ne ta l . ,2 0 0 6 ;Z h a n ge ta l . ,2 0 0 8 ) .Th etwo p r o t e i n sc o n s t i t u t ea ne l e c t r o nt r a n s f e rc h a i nt h a tt r an s f e r s e l e c t r o n sf r om NADPHv i ai t sFADa n dFMNtoth eF e -S c l u s t e r so fD r e2(N e t ze ta l . ,20 1 0 ) .T h ec y t o so l i ci ron su l fu r c lu s t e ra s s emb ly(C IA )p a thw ay , wh i chi s un iqu eto

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euk a ryo t e sandi sfo rm a tu r a t iono fa l lcy to so l i ca n dn u c l e a r F e -Sp ro t e in s ,a l sor equ i r eth eD r e2 -T ah18comp l e x(N e t ze t a l . , 2010 ) ,a l thoughth ee l e c t ron r equ i r ings t epr e q u i r i n g D r e2 -T ah18i sy e ttob eid en t ified .I t wou ldthu sa p p e a rt h a t th eD r e2 -T ah18comp l exfun c t ion sa s th ecy to so l i ce q u i v a l e n t o fth em i to chond r i a lf e r r edox in f e r r edox inr edu c t a s ep a i rt o d e l iv e re l e c t ron sto mu l t ip l e and d iv e rg en tb i o s y n t h e s i s p a thw ay so fi ron con t a in ing co f a c to r s . Th efin d i n g st h a t G rx3 /4and D r e2 -T ah18a r er equ i r edfo r RNRan dt h eC IA p a thw ayr a i s eth ein t r igu ingp e r sp e c t iv eth a tb io syn t h e s i so f twoapp a r en t lyqu i t ed i f f e r en ti ronco f a c to r s ,th ed i f e r r i c -Y in RNRandth eF e -Sc lu s t e rinnu c l e a randc y t o p l a sm i c p ro t e in s ,sh a r e th es am esou r c e so f i ronande l e c t ro n s(F i g .2 ) . I ti scon c e iv ab l eth a tadd i t ion a lcy to so l i candnu c l e a ri r o n r equ i r ing p ro t e in sa l so u t i l i z eth e s e con s e rv ed p ro t e in comp l ex e sfo rco f a c to rm a tu r a t ion .Inadd i t ion ,p h y s i c a l andg en e t i cin t e r a c t ion sh av eb e enob s e rv edb e tw e e nG r x 3 and D r e2iny e a s tand m amm a l i anc e l l scon s i s t e n tw i t ha mod e lth a tD r e2 -T ah18 m aya l sob einvo lv edinG r x3 / 4F e -S c lu s t e rm a tu r a t ion(S a i toe ta l . ,201 1 ;Zh ange ta l . ,2 0 1 1 ) .A m e ch an i s t i cund e r s t and ingo fth econ t r ibu t iono fG r x 3 / 4a n d D r e2 -T ah18toRNRc lu s t e ra s s emb lywou lden t a i lc om b i n a t ion o fg en e t i cd i s s e c t ionand b io ch em i c a lr e c o n s t i tu t i o n s tud i e s .

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T a rge t ingtheRNR me ta l loco fac to rin cance rt rea tmen t Th eh a l lm a rko fc an c e rc e l l si sun con t ro l l edp r o l i f e r a t i o n (H an ah anand W e inb e rg ,201 1 ) .C an c e rc e l l sh av eh e i g h t e n e d m e t abo l i clo adandd em andfo ren e rgyanddNTPp o o l st o r ep l i c a t eDNA(C a i rn se ta l . ,201 1 ) .RNRi sac r i t i c a lt a r g e ti n ch emo th e r apy andin c r e a s ed RNRl ev e l and a c t i v i t yi s a s so c i a t ed w i thtumo rg row th ,m e t a s t a s i s ,andr e s i s t a n c et o RNR t a rg e t ingd rug s(Y ene ta l . ,1994 ;L iue ta l . ,2 0 0 7 ; Soug l ako se ta l . ,2008 ;Sh aoe ta l . ,2013 ) . A l thoughth ehum an RRM1(α)and RRM2( β)a r eb o t h r equ i r edfo rth eRNRho lo en zym ea c t iv i ty ,th etw os u b u n i t s exh ib i td i f f e r en te f f e c tonc an c e rc e l l s .Ing en e r a l ,i n c r e a s e d RRM2exp r e s s ioni sa s so c i a t ed w i thenh an c edinv a s i v ea n d m e t a s t a t i c po t en t i a l and d rugr e s i s t an c eo ftumo rc e l l s , wh e r e a s RRM2 kno ckdownr ev e r s e sd rugr e s i s t a n c ea n d supp r e s s e sp ro l i f e r a t ion(F ane ta l . ,1998 ;Soug l a k o se ta l . , 2008 ;Zu ck e rm ane ta l . ,201 1 ) .Incon t r a s t ,th ero l eo fRRM1 inc an c e ri s mo r ecomp l ex .In c r e a s ed RRM1ex p r e s s i o ni s ob s e rv edin m anytyp e so fc an c e r . How ev e r , RRM1o v e r exp r e s s ion i so f t ena s so c i a t ed w i thr edu c edt r an s f o rm a t i o n andsupp r e s s iono ftumo r ig en i c i tyandm e t a s t a s i s(S h a oe ta l . , 2013 ) .Th ed i f f e r en c e sm ayr efle c tth epo t en t i a l lyo p p o s in g e f f e c t so fRNR -d ep end en tdNTPb io syn th e s i sonc a n c e rc e l l s a td i f f e r en ts t ag e so ftumo r ig en e s i s .Imp rop e r lyi n c r e a s e d dNTP poo l sc anr edu c e DNAr ep a i r fid e l i ty a n dc a u s e g enom i cin s t ab i l i ty . Onth eo th e rh and ,augm en t e ddNTP

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R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ec o f a c t o r

F igu r e2 Amod e ld e p i c t i n g t h er o l eo f t h eD r e 2 -T a h 1 8c om p l e xa s t h ee l e c t r o nd o n o rf o rc l u s t e ra s s em b l y i nb o t hRNRa n d i nc y t o s o l i c andnu c l e a rF e -Sc lu s t e rc o n t a i n i n gp r o t e i n s .G r x 3 / 4i st h es o u r c eo fi r o nf o ra l lc e l l u l a ri r o n r e q u i r i n gp a t hw a y si n c l u d i n gF e -Sc l u s t e r I I I a s s emb lyin m i to cho n d r i a( ISC )a n dc y t o s o l(C IA ) ,a n dF e -Y a s s em b l yi nRNR(M ü h l e n h o f fe ta l . ,2 0 1 0 ) .E l e c t r o n sf r omNADPH 2 a r et r an s f e r r edv i aFADa n dFMN ,t h etw ofla v i nc o f a c t o r si nT a h 1 8 ,t ot h eF e -Sc l u s t e r ( s )i nD r e 2 ,w h i c hs u b s e q u e n t l yd e l i v e rt h e e l e c t ron stop ro t e in si nt h eC IAp a t hw a ya n dβi nRNR .D r e 2 -T a h 1 8m a ya l s op r o v i d er e d u c i n ge q u i v a l e n t st of a c i l i t a t ei r o nr e l e a s ef r om th e[2F e2S ] -GSH l u s t e ri nt h eG r x 3 /G r x 4d im e r(Z h a n ge ta l . ,2 0 1 1 ) . 2c

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poo l sm a ya l s oe n h a n c eDNAr e p a i rc a p a c i t ya n ds u r v iv a lo f c an c e rc e l l s ,w h i c ha r ef a c e dw i t hi n c r e a s e dr e p l i c a t ion a l s t r e s s(H a n a h a na n dW e i n b e r g ,2 0 1 1 ;B u r r e l le ta l . ,2 013 ) . RNRh a sb e ena n im p o r t a n t t a r g e t i nc a n c e r t r e a tm e n ts in c e th e19 7 0 sb e c a u s eo fi t sc e n t r a lr o l ei nn u c l e o t i d em e t abo l i sm (B ro c km a ne ta l . ,1 9 7 0 ) .B o t hsm a l l -m o l e c u l ei n h i b i to r sand an t i s e n s e RNAt h e r a pya p p r o a ch e sh a v eb e e ns u c c e s s fu l ly em p l oy e di nRNRi n h i b i t i o n ,w h i c hc a ne n h a n c es e n s i t iv i ty too t h e rc h em o t h e r a p eu t i c sa n dr a d i a t i o nt h e r ap y .C h em i c a l inh ib i to r st a r g e t i n gt h eαo rβs u b u n i ta r et h ep r im a r yc l in i c a l s t r a t e g yf o r RNRi n h i b i t i o n .α i n h i b i t o r sa r en u c l eo s id e a n a lo g st h a ti n a c t i v a t ee n z ym ea c t i v i t yt h r o u g hi n t e r a c t ion w i t ht h es u b s t r a t eb i n d in gs i t eo ra l l o s t e r i cs i t e s ,w h e r e a sβ i nh ib i to r si n a c t i v a t et h em e t a l l o c o f a c to r(C e rq u e i r ae ta l . , 2 007 ;S h a oe ta l . ,2 0 1 3 ) .I na d d i t i o n ,t h eα–βi n t e r a c t ionc an b ea l sot a rg e t ed by u s ing o l igop ep t id e sw i th s im i l a r s equ e n c e st ot h eβCt e rm i n u s ,w h i c hi n t e r a c t sw i th α (Y an ge ta l . ,1 9 9 0 ;C l im e n te ta l . ,1 9 9 1 ) .H e r e ,w ew i l lfo cu s o ns e v e r a lβm e t a l l o c o f a c to r t a r g e t i n gRNRi n h i b i to r s t h a ta r e i nc l i n i c a la p p l i c a t i o no rt r i a l s .T h e s eβi n h i b i to r sa c tby qu en c h in gt h et y r o sy lf r e er a d i c a l(H yd r o x y u r e a ) ,d e p l e t ing in t r a c e l lu l a ri r o n(D e s f e r ox am i n e ) ,o rd i s r u p t i n gt h ed i i ron c en t e r(T r i a p i n e ) . H yd r o x yu r e ai sas im p l esm a l l -m o l e c u l er a d i c a ls c av eng e r th a th a sb e e nu s e di nc a n c e rt h e r ap yf o ro v e rfiv ed e c ad e s

(F i shb e inandC a rbon e ,1963 ) .I tin a c t iv a t e sRNRbyd i r e c t l y r edu c ingth ety ro sy lr ad i c a lv i aon e e l e c t ront r an s f e rf r om hyd roxyu r e atoY andc au s ings t ru c tu r a lp e r tu rb a t iono ft h e d i i ronc en t e ro fβ(L a s sm anne ta l . ,1992 ;O f f enb a ch e re ta l . , 2009 ) . Hyd roxyu r e at r e a tm en td ep l e t e sc e l lu l a rdNTPp o o l s l e ad ingtos t a l l edr ep l i c a t ionfo rk sanda c t iv a t iono fth eDNA d am ag ech e ckpo in t(B i an ch ie ta l . ,1986 ;A l l ene ta l . ,1 9 9 4 ; D av i e se ta l . ,2009 ) . Hyd roxyu r e ah a sb e en w id e lyu s e df o r t r e a tm en to fa cu t eandch ron i cmy e lo idl euk em i a s(AMLa n d CML ) ,h e adandn e ckc an c e r s ,andb r a in tumo r s(Don eh ow e r , 1992 ;K enn edy ,1992 ;M ad a ane ta l . ,2012 ) .Fu r th e rmo r e ,t h e syn e rg i smo fhyd roxyu r e aw i thnu c l eo s id ean a log sd i d a n o s in e(DD I )and3 ′ a z ido -3 ′ -d eoxy thym id in e(AZT )h a ss h ow n e f f e c t iv en e s sfo r t r e a tm en to fH IV -1 in f e c t ion inc l in i c a lt r i a l s , l ik e lydu etoth e i re f f e c tona l t e r a t iono fth ec e l lu l a rdNTP poo l s( John sandG ao ,1998 ;M ayh ewe ta l . ,2005 ) .A l t h o u gh βi sam a jo rt a rg e to fhyd roxyu r e a ,o th e rm e t a l lo en zym e sc a n a l sob einh ib i t edbyhyd roxyu r e a(S co z z a f av aandSu p u r a n , 2003 ;C amp e s t r ee ta l . ,2006 ) .Inadd i t iontoi t sp rom i s c u i t y , th ee f f e c t iv en e s so fhyd roxyu r e ai sl im i t edbyi t slowa f fin i t y fo r RNR ,sho r th a l f l i f eandth ed ev e lopm en to fr e s i s t a n c e du eto β ov e r exp r e s s ion(Y en e ta l . , 1994 ; Gw i l ta nd T r a c ew e l l ,1998 ;R ene ta l . ,2002 ) . D e s f e roxam in ei sa b a c t e r i a ls id e ropho r eth a ti su s e d c l in i c a l lya sani ronch e l a to rint r e a tm en to fi ronov e r l o a d

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C a iguoZHANGe ta l .

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d i s o r d e r sa n da c u t e i r o np o i s o n i n g .I ta c t sb yb i n d i ngf r e e i ron i nt h eb l o o d s t r e aman df a c i l i t a t in gi r o nr em ov a l(M iy a j im ae t a l . ,1 9 9 7 ) .D e s f e r o x am i n eh a sa n t i p r o l i f e r a t i v ee f f e c tbo thin v i t r oa n di nv i v o ,w h i c hi sm e d i a t e db yi t sd e p l e t i nge f f e c ton i n t r a c e l lu l a ri r o np o o l s(D a y an ie ta l . ,2 0 04 ) .S i n c ei roni san I I I e s s e n t i a lc om p on e n to ft h eRNRF e -Yc o f a c to r ,d ep l e t ion 2 o fin t r a c e l lu l a ri ron poo l wou ldimp a i r RNR co f a c to r b i o s yn t h e s i s .I nm amm a l i a nc e l l s ,i r o nd e p r i v a t io nr e su l t sin d e c r e a s ed RNR a c t iv i ty ,l e ad ingto c e l lg row th a r r e s t (N y h o lme ta l . ,1 9 9 3 ) .I th a sb e e ns h ow nt h a td e s f e rox am in e i n h i b i t s RNRa c t iv i t yt h r o ug hc h e l a t i n gi n t r a c e l lu l a ri ron poo l s and p r ev en t ingfo rm a t ion o fth e RNR F eIII2-Y c o f a c to r ,w h i c hc a nb er e v e r s e db ya dd i t i o no fi r on(Ch a s ton e ta l . ,20 0 3 ) .S i n c ei r o ni sac o f a c to ro fm a n yen zym e sin a d d i t i o nt o RNR ,t h ee f f e c to fd e s f e ro x am i n et r e a tm en ti s p l e i o t r o p i c .T h ec l i n i c a le f fic a c yo fd e s f e r o x am in ei sa l so l im i t e db yi t sp o o rm emb r a n ep e rm e a b i l i t ya n dav e rysho r t h a l f l i f ei nt h eb l o o d s t r e am(C h a s t o na n dR i c h a r d son ,2003 ; L o v e j o ya n dR i c h a r d s o n ,2 0 0 3 ) .T h i sl im i t a t i o nh a sen cou r a g e dt h ed e v e l o pm e n to fm o r ee f f e c t i v ei r o nc h e l a to r sw i th n o v e lp r o p e r t i e s ,o n eo fw h i c hi sT r i a p i n e . T r i a p in e( 3 -AP )i sap o t e n tβi n h i b i t o rt h a ti scu r r en t lyin p h a s eI Ic l i n i c a lt r i a l sf o rt r e a t i n g CMLa ndv a r iou sso l id t um o r s(F i n c he ta l . ,1 9 9 9 ;K u n o se ta l . ,2 0 1 2 ;Z e idn e re ta l . , 2013 ) .I tb e long stoth eh e t e ro cy c l i cc a rbox a ld ehyd e t h i o s em i c a b a zo n ef am i l yo fi r o nc h e l a t o r s ,w h i chexh ib i t w i d e s p e c t r uma n t i t umo ra c t i v i t ya n dc y t o t o x i c i t y(Bu s se t a l . ,2 0 0 3 ;Y ue ta l . ,2 0 0 6 ) .S t u d i e st od a t es u g g e s tth a tth e c y t o t ox i c i t yo f3 -APi n v o lv e dm u l t i p l em e c h an i sm s .3 -AP I I I I I c h e l a t e si r o nb yf o rm i n gc om p l e x e sw i t hb o t hF e andF e I I (E n y e d ye ta l . ,2 0 1 1 ) .T h eF e( 3 -AP )c a nr e a c tw i th O o 2t p r o d u c er e a c t i v eo x y g e ns p e c i e s(ROS )(R i c h a r d sone ta l . , 2 0 0 9 ) .B a s e do nt h e s ep r o p e r t i e so f3 -AP ,s e v e r a l mod e l s h a v eb e e np r o p o s e df o rt h em e c h a n i smo fβi n h ib i t ionby3 AP .O n em o d e ls u g g e s t st h a t3 -APc h e l a t eF eIIId i r e c t lyf rom t h eβF eIII2-Yc o f a c to rl e a d i n gt oRNRi n a c t i v a t i on .Ano th e r m o d e lp r o p o s e st h a t3 -APc h e l a t e si r o nf r omt h ei n t r a c e l lu l a r i r o np o o l( s ) , t h u s i n t e r f e r i n gw i t h t h e βc o f a c to rb i o syn th e s i s . I I I ( 3 -AP )r e s u l t e df rom F e At h i rd m o d e lp o s i t st h a tF eIIII I c h e l a t i o ni sr e d u c e d t oF e( 3 -AP )b ye n d o g e n ou sr edu c t an t s , w h i c hs u b s e qu e n t l yl e a d st o ROSi nt h ep r e s e n c eo f O2 c a u s in gβi n a c t i v a t i o na n DNA d e g r a d a t i o n .R e c en tb io ign a l , c h em i c a ls t u d i e sh a v er e v e a l e dt h a tt h el o s so ft h eY s n dROSand m e a su r e db yEPR ,o c c u r si n d e p en d e n t lyo fO2a a lw a y sp r e c e d e st h el o s so fi r o nw h e nβ2i si n c u b a t edw i th3 AP(A y ee ta l . ,2 0 1 2 b ) .T h e s er e s u l t si n d i c a t eth a tth e o b s e r v e dr a p i di n h i b i t i o no fβa c t iv i t yb y3 -APr e su l t sf rom r e d u c t i o no f Yb yF eII( 3 -AP ) ,a l t ho u g ht h es o u r c eo fth e I I ( 3 -AP )r em a i n st ob ed e t e rm i n ed(A y ee ta l . ,2012b ) .3 F eAPc a ni n h i b i tb o t h RRM 2a n dp 5 3R 2o ft h em amm a l i an RNR ,w h e r e a sh y d r o x yu r e ai si n e f f e c t iv ea ti n h i b i t ingp53R2 I I (S h a oe ta l . ,2 0 0 4 ;Y ue ta l . ,2 0 0 6 ) .T h eF e ( 3 -AP )comp l ex h a sb e e nr e p o r t e d t ob em o r ee f f e c t i v ea ti n h ib i t i n gRNRth an

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f r e e3 -AP(Sh aoe ta l . ,2006 ) ,con s i s t en tw i th th en o t io no fY I I r edu c t ionbyF e (3 -AP )a sth em a in m e ch an i smo fr a p i d RNRinh ib i t ionby3 -AP .

Conc lus ions RNRi sun iqu e lypo s i t ion eda sth er a t e l im i t ings t e pi nd e no vodNTPb io syn th e s i sr equ i r edfo r DNAr ep l i c a t i o na n d r ep a i randh en c eanimpo r t an tth e r ap eu t i ct a rg e t .RNRl e v e l anda c t iv i tyi st igh t lyr egu l a t edbo thdu r ingth ec e l lc y c l e p rog r e s s ion inp ro l i f e r a t ingc e l l sand inr e spon s e tog e n o t o x i c s t r e s sin a l lc e l ltyp e s . Th e mo l e cu l a rd e t a i l so f RNR r egu l a t ion ,wh i chinvo lv e st r an s c r ip t ion ,p ro t e ind e g r a d a t i o n and sub c e l lu l a rlo c a l i z a t ion ,h av e em e rg edf rom bo th b io ch em i c a landg en e t i cs tud i e sin mod e lo rg a n i sm sa n d c e l l cu l tu r e s . A mu chl e s s und e r s tood mod eo f RNR r egu l a t ioni sa tth el ev e lo fi t sm e t a l lo co f a c to ra s s em b l y ,a p ro c e s sth a tr equ i r e s sou r c e so fb io av a i l ab l ei ron and r edu c ingequ iv a l en t s .R e c en ts tud i e sinS .c e r e v i s ia eh a v e id en t i fiedth e mono th io lg lu t a r edxo in sG rx3 /4an dt h eF e -S c lu s t e rcon t a in ingp ro t e in D r e2a spo t en t i a lsou r c e so fi r o n and e l e c t ron s ,r e sp e c t iv e ly ,in RNR co f a c to ra s s emb ly . D e l in e a t iono fth es t ep sinvo lv edinRNRco f a c to rb i o s y n t h e s i sd em and sfu tu r eb io ch em i c a landg en e t i c ss t u d i e s .T h e inh e r en tin s t ab i l i tyo fth eYo feuk a ryo t i cRNRsu g g e s t st h e ex i s t en c eo fa m a in t en an c ep a thw ayth a tsu s t a i n s RNR a c t iv i tytop rov id ead equ a t edNTPpoo l sfo rcom p l e t i o no f DNAr ep l i c a t iondu r inge a chc e l lcy c l e .S ev e r a lc l a s s e so f RNRinh ib i to r st a rg e t ing d i f f e r en t compon en t so fth e ho lo en zym eh av eb e eninc l in i c a lu s eandt r i a l s . Ad e t a i l e d m e ch an i s t i cund e r s t and ingo f RNRco f a c to ra s s emb l ym a y p rov id ec r i t i c a lin s igh t sin tofu tu r ed ev e lopm en t and inv e s t ig a t ion o f RNR t a rg e t ingth e r ap eu t i c sw i t hh i gh e r sp e c i fic i tyands e l e c t iv i ty .

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Acknow ledgemen ts Th i s wo rk w a s suppo r t ed by N a t ion a lIn s t i tu t e so fH e a l th (CA 1 2 5 5 7 4a n dGM 8 1 3 9 3 ) .

Comp l iance w i the th icsgu ide l ines T h ea u t h o r sd e c l a r en oc o nfli c to fi n t e r e s t . T h i sa r t i c l ed o e sn o tc o n t a i na n ys t u d i e sw i t hh um a no ra n im a la s s u b j e c t sp e r f o rm e db ya n yo ft h ea u t h o r s .

Re fe rences A l l e nJB ,Z h o uZ ,S i e d eW ,F r i e d b e r gEC ,E l l e d g eSJ( 1 9 9 4 ) .T h e SAD 1 /RAD 5 3p r o t e i nk i n a s ec o n t r o l sm u l t i p l ec h e c k p o i n t sa n d DNA d am a g e i n d u c e dt r a n s c r i p t i o ni ny e a s t .G e n e sD e v ,8 ( 2 0 ) : 2 4 0 1–2 4 1 5

1 1 0 A tk inCL ,Th e l and e rL ,R e i c h a r dP ,L a n gG( 1 9 7 3 ) .I r o na n df r e er a d i c a l inr ibonu c l eo t id er edu c t a s e .E x c h an g eo fi r on a nd M ö s s b a u e r sp e c t ro s copy o fth ep r o t e i nB 2s u b u n i to ft h eE s c h e r i c h i ac o l i en zym e .JB io lCh em ,2 4 8 ( 2 1 ) :7 4 6 4 –7 4 7 2 A y eY ,B r igno l eEJ ,Long MJ ,C h i t t u l u r uJ ,D r e n n a nCL ,A s t u r i a sFJ , S tubb eJ(2012 a ) .C lo f a r a b i n et a r g e t st h el a r g es u b u n i t(α)o fh um a n r ibonu c l eo t id er edu c t a s ei nl i v ec e l l sb ya s s em b l yi n t op e r s i s t e n t h ex am e r s .Ch emB io l ,1 9 ( 7 ) :7 9 9– 8 0 5 A y eY , Long M J ,S tubb e J(2012b ) . M e ch an i s t i cs tud i e so f s em i c a rb a zon et r i ap in et a r g e t i n gh um a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ei n v i t r oand inm amm a l i anc e l l s : t y r o s y lr a d i c a lq u e n c h i n gn o t i n v o l v i n g r e a c t iv eoxyg ensp e c i e s .JB i o lC h em ,2 8 7 ( 4 2 ) :3 5 7 6 8 –3 5 7 7 8 B a r low T ,E l i a s son R ,P l a t zA ,R e i c h a r dP ,S j ö b e r g B M( 1 9 8 3 ) . En zym i c mod ific a t iono fat y r o s i n er e s i d u et oas t a b l ef r e er a d i c a li n r ibonu c l eo t id er edu c t a s e .P r o cN a t lA c a dS c i USA ,8 0 ( 6 ) :1 4 9 2 – 1495 B i an ch iV ,Pon t i sE ,R e i ch a r dP( 1 9 8 6 ) .C h a n g e so fd e o x y r i b o n u c l e o s id et r ipho sph a t epoo l si n d u c e db yh y d r o x y u r e aa n dt h e i rr e l a t i o nt o DNAsyn th e s i s .JB io lC h em ,2 6 1 ( 3 4 ) :1 6 0 3 7–1 6 0 4 2 B jö rk lundS ,SkogS ,T r ibu k a i tB ,T h e l a n d e rL( 1 9 9 0 ) .S p h a s e s p e c ific exp r e s s ion o fm amm a l i a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eR 1a n dR 2 subun i t mRNA s .B io ch em i s t r y ,2 9 ( 2 3 ) :5 4 5 2 –5 4 5 8 Bo ehm e rPE ,L ehm anI R( 1 9 9 7 ) .H e rp e ss im p l e xv i r u s DNA r ep l i c a t ion .AnnuR evB i o c h em ,6 6 ( 1 ) :3 4 7 – 3 8 4 Bo l l ing e rJ MJ r ,Edmond s o n DE ,H u y n hB H ,F i l l e yJ ,N o r t o nJR , S tubb eJ(1991 ) .M e c h a n i smo fa s s em b l yo ft h et y r o s y lr a d i c a l d inu c l e a ri ronc lu s t e rc o f a c t o ro fr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .S c i e n c e , 253 (5017 ) :292 – 298 Bo l l ing e rJ MJ r ,J i ang W ,G r e e n MT ,K r e b sC( 2 0 0 8 ) .T h em a n g a n e s e ( IV ) / i ron ( I I I ) co f a c to ro fC h l amy d i at r a ch om a t i sr i bo n u c l eo t id e r edu c t a s e :s t ru c tu r e ,a s s em b l y ,r a d i c a li n i t i a t i o n ,a n de v o l u t i o n . Cu r rOp inS t ru c tB io l ,1 8 ( 6 ) :6 5 0–6 5 7 Bo l l ing e rJ MJ r ,T ong W H ,R a v iN ,H u y n hB H ,E dm o n d s o n DE , S tubb eJ A(1995 ) .U s eo fr a p i dk i n e t i c sm e t h o d st os t u d yt h e a s s emb ly o fth ed i f e r r i c ty ro sy lr ad i c a l co f a c to ro fE . co l i r ibonu c l eo t id er edu c t a s e .M e t h o d sE n z ym o l ,2 5 8 :2 7 8 –3 0 3 B ro ckm an R W ,Sh add ixS ,L a s t e r W RJ r ,S c h a b e lF MJ r( 1 9 7 0 ) . Inh ib i t iono fr ibonu c l e o t i d er e d u c t a s e , DNAs y n t h e s i s ,a n dL 1 2 1 0 l euk em i abygu an a zo l e .C a n c e rR e s ,3 0 ( 9 ) :2 3 5 8 –2 3 6 8 Bu r r e l lR A ,M cC l e l l andSE ,E n d e s f e l d e rD ,G r o t hP ,W e l l e r MC , Sh a ikhN ,Dom ingoE ,K a n uN ,D ew h u r s tS M ,G r o n r o o sE ,C h ewS K , Row an AJ ,S ch en kA ,S h e f f e rM ,H ow e l lM ,K s c h i s c h oM , B eh r en sA ,H e l l ed ayT ,B a r t e kJ ,T om l i n s o nIP ,Sw a n t o nC( 2 0 1 3 ) . R ep l i c a t ions t r e s s l ink ss t r u c t u r a la n dn um e r i c a lc a n c e rc h r om o s om a l in s t ab i l i ty .N a tu r e ,494 ( 7 4 3 8 ) :4 9 2 –4 9 6 Bu s sJL ,T o r t iF M ,T o r t iSV( 2 0 0 3 ) .T h er o l eo f i r o nc h e l a t i o n i nc a n c e r th e r apy .Cu r rM edCh em ,1 0 ( 1 2 ) :1 0 2 1 –1 0 3 4 C a i rn sR A ,H a r r i sIS ,M a kT W( 2 0 1 1 ) .R e g u l a t i o no fc a n c e rc e l l m e t abo l i sm .N a tR evC a n c e r ,1 1 ( 2 ) :8 5– 9 5 C amp e s t r eC , Ag am ennon eM ,T o r t o r e l l aP ,P r e z i u s oS ,B i a s o n eA , G avu z zoE ,Po ch e t t iG ,M a z z aF ,H i l l e rO ,T s c h e s c h eH ,C o n s a l v iV , G a l l in a C(2006 ) .N -H y d r o x y u r e aa sz i n cb i n d i n gg r o u pi nm a t r i x m e t a l lop ro t e in a s einh ib i t i o n :m o d eo fb i n d i n gi nac om p l e xw i t h MMP -8 .B ioo rg M edC h emL e t t ,1 6 ( 1 ) :2 0– 2 4 C e rqu e i r aN M ,F e rn and e sP A ,R am o s MJ( 2 0 0 7 ) .R i b o n u c l e o t i d e r edu c t a s e :ac r i t i c a len z ym ef o rc a n c e rc h em o t h e r a p ya n da n t i v i r a l ag en t s .R e c en tP a t en t sA n t i c a n c e rD r u gD i s c o v ,2 ( 1 ) :1 1 –2 9

R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ec o f a c t o r C h a b e sA ,G e o r g i e v aB ,D om k i nV ,Z h a oX ,R o t h s t e i nR ,T h e l a n d e rL ( 2 0 0 3 a ) .S u r v i v a lo f DNAd am a g ei ny e a s td i r e c t l yd e p e n d so n i n c r e a s e ddNTPl e v e l sa l l ow e db yr e l a x e df e e d b a c ki n h i b i t i o no f r i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .C e l l ,1 1 2 ( 3 ) :3 9 1 –4 0 1 C h a b e sA ,T h e l a n d e rL( 2 0 0 3 ) .DNAb u i l d i n gb l o c k sa tt h ef o u n d a t i o n o fb e t t e rs u r v i v a l .C e l lC y c l e ,2 ( 3 ) :1 7 1–1 7 3 C h a b e sAL ,Pfle g e rC M ,K i r s c h n e rM W ,T h e l a n d e rL( 2 0 0 3 b ) .M o u s e r i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eR 2p r o t e i n :an ewt a r g e tf o ra n a p h a s e p r om o t i n gc om p l e x -C d h 1 -m e d i a t e dp r o t e o l y s i s .P r o cN a t lA c a dS c i USA ,1 0 0 ( 7 ) :3 9 2 5– 3 9 2 9 C h a b o u t é ME ,C l ém e n tB ,P h i l i p p s G( 2 0 0 2 ) .Sp h a s ea n dm e r i s t em s p e c i fice x p r e s s i o no ft h et o b a c c o RNR 1 bg e n ei sm e d i a t e db ya n E 2Fe l em e n tl o c a t e d i nt h e5 ′ l e a d e rs e q u e n c e .JB i o lC h em ,2 7 7 ( 2 0 ) : 1 7 8 4 5– 1 7 8 5 1 C h a b o u t é ME ,C l ém e n tB ,S e k i n eM ,P h i l i p p sG ,C h a u b e t -G i g o tN ( 2 0 0 0 ) .C e l lc y c l er e g u l a t i o no ft h et o b a c c or i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e sm a l ls u b u n i tg e n ei sm e d i a t e db yE 2F l i k ee l em e n t s .P l a n tC e l l ,1 2 ( 1 0 ) :1 9 8 7 –2 0 0 0 C h a s t o nT B ,L o v e j o yDB , W a t t sRN ,R i c h a r d s o n D R( 2 0 0 3 ) . E x am in a t i o no ft h ea n t i p r o l i f e r a t iv ea c t iv i ty o fi ro nc h e l a t o r s : m u l t i p l ec e l l u l a rt a r g e t sa n dt h ed i f f e r e n tm e c h a n i smo fa c t i o no f t r i a p i n ec om p a r e dw i t hd e s f e r r i o x am i n ea n dt h ep o t e n tp y r i d o x a l i s o n i c o t i n o y lh y d r a z o n ea n a l o g u e3 1 1 .C l i nC a n c e rR e s ,9 ( 1 ) :4 0 2 – 4 1 4 C h a s t o nTB ,R i c h a r d s o nDR( 2 0 0 3 ) .I r o nc h e l a t o r sf o rt h et r e a tm e n to f i r o no v e r l o a dd i s e a s e :r e l a t i o n s h i pb e tw e e ns t r u c t u r e ,r e d o xa c t i v i t y , a n dt o x i c i t y .AmJH em a t o l ,7 3 ( 3 ) :2 0 0 –2 1 0 C l im e n tI ,S j ö b e r gB M ,H u a n gCY( 1 9 9 1 ) .C a r b o x y l t e rm i n a lp e p t i d e s a sp r o b e sf o rE s c h e r i c h i ac o l ir i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s es u b u n i t i n t e r a c t i o n :k i n e t i ca n a l y s i so fi n h i b i t i o ns t u d i e s .B i o c h em i s t r y ,3 0 ( 2 1 ) :5 1 6 4 –5 1 7 1 C o t r u v oJ AJ r ,S t u b b eJ( 2 0 1 0 ) .A na c t i v ed im a n g a n e s e ( I I I ) t y r o s y l r a d i c a lc o f a c t o ri nE s c h e r i c h i ac o l ic l a s sI br i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e . B i o c h em i s t r y ,4 9 ( 6 ) :1 2 9 7–1 3 0 9 C o t r u v oJ AJ r ,S t u b b eJ( 2 0 1 1 ) .C l a s sIr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s : m e t a l l o c o f a c t o ra s s em b l ya n dr e p a i ri nv i t r oa n di nv i v o .A n n uR e v B i o c h em ,8 0 ( 1 ) :7 3 3–7 6 7 C o v e sJ ,Z e g h o u fM ,M a c h e r e lD ,G u i g l i a r e l l iB ,A s s oM ,F o n t e c a v eM ( 1 9 9 7 ) .F l a v i nm o n o n u c l e o t i d e b i n d i n gd om a i no ft h efla v o p r o t e i n c om p o n e n to ft h es u l fit er e d u c t a s ef r omE s c h e r i c h i ac o l i.B i o c h em i s t r y ,3 6 ( 1 9 ) :5 9 2 1 – 5 9 2 8 D’ A n g i o l e l l aV ,D o n a t oV ,F o r r e s t e rF M ,J e o n gYT ,P e l l a c a n iC ,K u d o Y ,S a r a fA ,F l o r e n sL ,W a s h b u r n MP ,P a g a n o M( 2 0 1 2 ) .C y c l i nF m ed i a t e dd e g r ad a t io no fr ibon u c l e o t id er ed u c t a s e M 2c o n t ro l s g e n om ei n t e g r i t ya n dDNAr e p a i r .C e l l ,1 4 9 ( 5 ) :1 0 2 3– 1 0 3 4 D a v i e sB W ,K o h a n s k i MA ,S imm o n sL A ,W i n k l e rJ A ,C o l l i n sJJ , W a l k e rGC( 2 0 0 9 ) .H y d r o x y u r e ai n d u c e sh y d r o x y lr a d i c a l -m e d i a t e d c e l ld e a t hi nE s c h e r i c h i ac o l i. M o lC e l l ,3 6 ( 5 ) :8 4 5 – 8 6 0 D a y a n iPN ,B i s h op MC ,B l a c kK ,Z e l t z e rP M( 2 0 0 4 ) .D e s f e r o x am i n e (DFO ) —m e d i a t e di r o nc h e l a t i o n :r a t i o n a l ef o ran o v e la p p r o a c ht o t h e r a p yf o rb r a i nc a n c e r .JN e u r o o n c o l ,6 7 ( 3 ) :3 6 7 –3 7 7 D o n e h ow e r R C( 1 9 9 2 ) .A no v e r v i ewo ft h ec l i n i c a le x p e r i e n c ew i t h h y d r o x y u r e a .S em i nO n c o l ,1 9 ( 3S u p p l9 ) :1 1–1 9 E k l u n dH ,U h l i nU ,F ä r n e g å r d hM ,L o g a n DT ,N o r d l u n dP( 2 0 0 1 ) . S t ru c tu r e andfun c t ion o fth er ad i c a l en zym er ibonu c l eo t id e r e d u c t a s e .P r o gB i o p h y sM o lB i o l ,7 7 ( 3 ) :1 7 7 –2 6 8 E l l e d g eSJ ,Z h o uZ ,A l l e nJB ,N a v a sTA( 1 9 9 3 ) .DNAd am a g ea n dc e l l

C a iguoZHANGe ta l . cy c l er egu l a t iono fr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .B i oE s s a y s ,1 5 :3 3 3 –3 3 9 Eny edyEA ,P r im ik MF ,K ow o lCR ,A r i o nVB ,K i s sT ,K e p p l e rBK (201 1 ) .In t e r a c t io no fT r i a p i n ea n dr e l a t e dt h i o s em i c a r b a z o n e sw i t h i ron ( I I I ) / ( I I )andg a l l i um ( I I I ) :ac om p a r a t i v es o l u t i one q u i l i b r i um s tudy .D a l tonT r a n s ,4 0 ( 2 2 ) :5 8 9 5 –5 9 0 5 F an H ,V i l l eg a sC ,H u a n gA , W r i g h tJ A( 1 9 9 8 ) .T h em amm a l i a n r ibonu c l eo t id er ed u c t a s eR 2c om p o n e n tc o o p e r a t e sw i t hav a r i e t yo f on cog en e sinm e c h a n i sm so fc e l l u l a rt r a n s f o rm a t i o n .C a n c e rR e s ,5 8 (8 ) :1650 –1653 F in chRA ,L iu MC ,C o r yAH ,C o r yJG ,S a r t o r e l l iAC( 1 9 9 9 ) .T r i a p i n e (3 am inopy r id in e 2 c a r b o x a l d e h y d et h i o s em i c a r b a z o n e ;3 -AP ) :a n inh ib i to ro fr ibonu c l e o t i d er e d u c t a s ew i t ha n t i n e o p l a s t i ca c t i v i t y .A d v En zym eR egu l ,39 ( 1 ) :3–1 2 F i shb e in WN ,C a rbon ePP( 1 9 6 3 ) .H y d r o x y u r e a :M e c h a n i smo fA c t i o n . S c i en c e ,142 (3595 ) :1 0 6 9– 1 0 7 0 Fon t e c av e M ,E l i a s son R ,R e i ch a rd P(1987 ) . NAD (P )H :flav in ox ido r edu c t a s eo fE s ch e r i ch ia co l i. Af e r r i ci ronr edu c t a s e p a r t i c ip a t inginth eg e n e r a t i o no ft h ef r e er a d i c a lo fr i b o n u c l e o t i d e r edu c t a s e .JB io lC h em ,2 6 2 ( 2 5 ) :1 2 3 2 5 –1 2 3 3 1 Fon t e c av eM ,E l i a s so nR ,R e i c h a r dP( 1 9 8 9 ) .E n z ym a t i cr e g u l a t i o no f th er ad i c a l con t en to fth e sm a l l subun i to fE s ch e r i ch ia co l i r ibonu c l eo t id er ed u c t a s ei n v o l v i n gr e d u c t i o no fi t sr e d o xc e n t e r s .J B io lCh em ,264 (1 6 ) :9 1 6 4–9 1 7 0 Fon t e c av e M , Mu l l i e zE ,L o g a n D T( 2 0 0 2 ) .D e o x y r i b o n u c l e o t i d e syn th e s i sinan a e r o b i cm i c r o o r g a n i sm s :t h ec l a s sI I Ir i b o n u c l e o t i d e r edu c t a s e .P rogN u c l e i cA c i dR e sM o lB i o l ,7 2 :9 5 –1 2 7 Gw i l tPR ,T r a c ew e l l WG( 1 9 9 8 ) .P h a rm a c o k i n e t i c sa n dp h a rm a c o d y n am i c so fhyd roxy u r e a .C l i nP h a rm a c o k i n e t ,3 4 ( 5 ) :3 4 7– 3 5 8 H a l im iY ,D e s s au M ,P o l l a kS ,A s tT ,E r e zT ,L i v n a t -L e v a n o nN , K a rn io lB ,H i r s chJ A ,C h am o v i t z D A( 2 0 1 1 ) .COP 9s i g n a l o s om e subun i t7f rom A r a b i d o p s i si n t e r a c t sw i t ha n dr e g u l a t e st h esm a l l subun i to fr ibonu c l e o t i d er e d u c t a s e(RNR 2 ) .P l a n tM o lB i o l ,7 7 ( 1 2 ) : 77 –89 H an ah an D , W e inb e r g R A( 2 0 1 1 ) .H a l lm a r k so fc a n c e r :t h en e x t g en e r a t ion .C e l l ,1 4 4 ( 5 ) :6 4 6–6 7 4 H ao Z ,Q i ao T ,J in X ,L iX ,G a oJ ,F a n D( 2 0 0 5 ) .P r e p a r a t i o na n d ch a r a c t e r i z a t iono fas p e c i ficm o n o c l o n a la n t i b o d ya g a i n s tC IAP IN 1 . Hyb r idom a(L a r chm t ) ,2 4 ( 3 ) :1 4 1–1 4 5 H a rp e rJ W ,E l l edg eSJ( 2 0 0 7 ) .T h eDNAd am a g er e s p o n s e :t e ny e a r s a f t e r . Mo lC e l l ,28 ( 5 ) :7 3 9 –7 4 5 H aunho r s tP ,H an s chm a n nE M ,B r ä u t i g amL ,S t e h l i n gO ,H o f fm a n nB , Müh l enho f fU ,L i l lR ,B e r n d tC ,L i l l i gCH( 2 0 1 3 ) .C r u c i a lf u n c t i o n o fv e r t eb r a t eg lu t a r e d o x i n 3(P ICOT )i ni r o nh om e o s t a s i sa n d h emog lob in m a tu r a t i o n .M o lB i o lC e l l ,2 4 ( 1 2 ) :1 8 9 5–1 9 0 3 Ho f e rA ,C ron aM ,L o g a n DT ,S j ö b e r g B M( 2 0 1 2 ) . DNAb u i l d i n g b lo ck s :k e ep ingco n t r o lo fm a n u f a c t u r e .C r i tR e vB i o c h em M o lB i o l , 47 (1 ) :50 –63 H r i s tov aD ,W uCH ,J i a n gW ,K r e b sC ,S t u b b eJ( 2 0 0 8 ) .Im p o r t a n c eo f th e m a in t en an c ep a thw ayi nt h er e g u l a t i on o ft h ea c t iv i ty o f E s ch e r i ch i a co l ir i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .B i o c h em i s t r y ,4 7 ( 1 3 ) : 3989–3999 HuC M ,Y eh MT ,T s a oN ,C h e nC W ,G a oQZ ,C h a n gCY ,L e e MH , F angJ M ,Sh euS Y ,L i n CJ ,T s e n g MC ,C h e n YJ ,C h a n gZF (2012 ) .T umo rc e l l sr e q u i r et h ym i d y l a t ek i n a s et op r e v e n tdUTP in co rpo r a t iondu r i n gDNAr e p a i r .C a n c e rC e l l ,2 2 ( 1 ) :3 6 –5 0 Hu ang M ,E l l edg eSJ( 1 9 9 7 ) .I d e n t ific a t i o no fRNR 4 ,e n c o d i n gas e c o n d e s s en t i a lsm a l lsub u n i to fr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ei nS a c c h a r om y c e s

1 1 1 c e r e v i s i a e .M o lC e l lB i o l ,1 7 ( 1 0 ) :6 1 0 5 – 6 1 1 3 J i a n gW ,Y u nD ,S a l e hL ,B a r rE W ,X i n gG ,H o f f a r tL M ,M a s l a k MA , K r e b sC ,B o l l i n g e rJ MJ r( 2 0 0 7 ) .Am a n g a n e s e ( IV ) / i r o n ( I I I )c o f a c t o r i nC h l am y d i at r a c h om a t i sr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .S c i e n c e ,3 1 6 ( 5 8 2 8 ) :1 1 8 8 – 1 1 9 1 J o h n sDG ,G a o WY( 1 9 9 8 ) .S e l e c t i v ed e p l e t i o no fDNAp r e c u r s o r s :a n e v o l v i n gs t r a t e g yf o rp o t e n t i a t i o no fd i d e o x y nu c l e o s i d ea c t i v i t y a g a i n s th um a nimm u n o d e fic i e n c yv i r u s .B i o c h em P h a rm a c o l ,5 5 ( 1 0 ) :1 5 5 1 –1 5 5 6 J o r d a nA ,R e i c h a r dP( 1 9 9 8 ) .R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s .A n n uR e v B i o c h em ,6 7 ( 1 ) :7 1– 9 8 K a p l a nJ , M cV e y W a r dD ,C r i s p RJ ,P h i l p o t t C C( 2 0 0 6 ) .I r o n d e p e n d e n tm e t a b o l i cr em o d e l i n gi nS .c e r e v i s i a e.B i o c h imB i o p h y s A c t a ,1 7 6 3 ( 7 ) :6 4 6–6 5 1 K a s h l a nOB ,C o o p e rm a n B S( 2 0 0 3 ) .C om p r e h e n s i v em o d e lf o r a l l o s t e r i cr e g u l a t i o no fm amm a l i a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e :r e fin e m e n t sa n dc o n s e q u e n c e s .B i o c h em i s t r y ,4 2 ( 6 ) :1 6 9 6– 1 7 0 6 K ePY ,K u oYY ,H uC M ,C h a n gZF( 2 0 0 5 ) .C o n t r o lo fdTTPp o o ls i z e b ya n a p h a s ep r om o t i n gc om p l e x / c y c l o som ei se s s e n t i a lf o rt h e m a i n t e n a n c eo fg e n e t i cs t a b i l i t y .G e n e sD e v ,1 9 ( 1 6 ) :1 9 2 0–1 9 3 3 K e n n e d yBJ( 1 9 9 2 ) .T h ee v o l u t i o no fh y d r o x y u r e at h e r a p yi nc h r o n i c m y e l o g e n o u sl e u k em i a .S em i nO n c o l ,1 9 ( 3S u p p l9 ) :2 1–2 6 K o l b e r gM ,S t r a n d KR ,G r a f fP ,A n d e r s s o n K K( 2 0 0 4 ) .S t r u c t u r e , f u n c t i o n ,a n dm e c h a n i sm o fr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s .B i o c h im B i o p h y sA c t a ,1 6 9 9 ( 1 2 ) :1–3 4 K um a rD ,V i b e r gJ ,N i l s s o nAK ,C h a b e s A( 2 0 1 0 ) .H i g h l ym u t a g e n i c a n ds e v e r e l yim b a l a n c e ddNTPp o o l sc a ne s c a p ed e t e c t i o nb yt h eS p h a s ec h e c k p o i n t .N u c l e i cA c i d sR e s ,3 8 ( 1 2 ) :3 9 7 5 –3 9 8 3 K u n k e lT A ,S i l b e rJ R ,L o e bL A( 1 9 8 2 ) .T h em u t a g e n i ce f f e c to f d e o x y n u c l e o t i d es u b s t r a t eim b a l a n c e sd u r i n g DNAs y n t h e s i sw i t h m amm a l i a nDNAp o l ym e r a s e s .M u t a tR e s ,9 4 ( 2 ) :4 1 3–4 1 9 K u n o sC ,R a d i v o y e v i t c hT ,A b d u l -K a r imF W ,F a n n i n gJ ,A b u l afiaO , B o n e b r a k eAJ ,U s h aL( 2 0 1 2 ) .R i b o n u c l eo t i d er e d u c t a s ei n h i b i t i o n r e s t o r e sp l a t i n um s e n s i t i v i t yi np l a t i n um r e s i s t a n to v a r i a nc a n c e r :a G y n e c o l o g i cO n c o l o g yG r o u pS t u d y .JT r a n s lM e d ,1 0 ( 1 ) :7 9 K u r i t aJ ,N a k a j im aK( 2 0 1 2 ) .M e g a l o c y t i v i r u s e s .V i r u s e s ,4 ( 4 ) :5 2 1–5 3 8 L a s sm a n nG ,T h e l a n d e rL ,G r ä s l u n d A( 1 9 9 2 ) . EPRs t o p p e d -flow s t u d i e so ft h er e a c t i o no ft h et y r o s y lr a d i c a lo fp r o t e i nR 2f r om r i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ew i t hh y d r o x y u r e a .B i o c h em B i o p h y sR e s C omm u n ,1 8 8 ( 2 ) :8 7 9–8 8 7 L e eYD ,W a n gJ ,S t u b b eJ ,E l l e d g eSJ( 2 0 0 8 ) .D i f 1i saDNA d am a g e r e g u l a t e df a c i l i t a t o ro fn u c l e a rim p o r tf o rr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e . M o lC e l l ,3 2 ( 1 ) :7 0– 8 0 L i l lR ,H o f fm a n nB ,M o l i kS ,P i e r i k AJ ,R i e t z s c h e lN ,S t e h l i n gO , U z a r s k a MA ,W e b e r tH ,W i l b r e c h tC ,M ü h l e n h o f f U( 2 0 1 2 ) .T h e r o l eo fm i t o c h o n d r i ai nc e l l u l a ri r o n s u l f u rp r o t e i nb i o g e n e s i sa n d i r o nm e t a b o l i sm .B i o c h imB i o p h y sA c t a ,1 8 2 3 ( 9 ) :1 4 9 1 – 1 5 0 8 L i uC ,P ow e l lKA ,M u n d tK ,W uL ,C a r rA M ,C a s p a r iT( 2 0 0 3 ) .C o p 9 / s i g n a l o s om es u b u n i t sa n dP c u 4r e g u l a t er i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eb y b o t hc h e c k p o i n t d e p e n d e n ta n d i n d e p e n d en tm e c h a n i sm s .G e n e s D e v ,1 7 ( 9 ) :1 1 3 0–1 1 4 0 L i uX ,Z h o uB ,X u eL ,Y e nF ,C h uP ,U nF ,Y e n Y( 2 0 0 7 ) . R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s es u b u n i t s M 2a n dp 5 3R 2a r ep o t e n t i a l b i om a r k e r sf o rm e t a s t a s i so fc o l o nc a n c e r .C l i nC o l o r e c t a lC a n c e r ,6 ( 5 ) :3 7 4 – 3 8 1 L o e bL A ,K u n k e lT A( 1 9 8 2 ) .F i d e l i t yo f DNAs y n t h e s i s .A n n uR e v B i o c h em ,5 1 ( 1 ) :4 2 9–4 5 7

1 1 2 Log anDT , Mu l l i e zE ,L a r s s o nK M ,B o d e v i nS ,A t t aM ,G a r n a u dPE , S job e rg B M , Fon t e c a v e M( 2 0 0 3 ) .Am e t a l b i n d i n gs i t ei nt h e c a t a ly t i csubun i to fan a e r o b i cr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .P r o cN a t l A c adS c iUSA ,100 (7 ) :3 8 2 6–3 8 3 1 Lov e joyDB ,R i ch a rd sonDR( 2 0 0 3 ) .I r o nc h e l a t o r sa sa n t i n e o p l a s t i c ag en t s :cu r r en td ev e lo pm e n t sa n dp r om i s eo ft h eP IHc l a s so f ch e l a to r s .Cu r rM edCh em ,1 0 ( 1 2 ) :1 0 3 5 –1 0 4 9 M ad a an K ,K au sh ik D ,V e rm aT( 2 0 1 2 ) .H y d r o x y u r e a :ak e yp l a y e ri n c an c e rch emo th e r apy .E x p e r tR e vA n t i c a n c e rT h e r ,1 2 ( 1 ) :1 9 –2 9 M a th ew sCK(2006 ) .DNAp r e c u r s o rm e t a b o l i sma n dg e n om i cs t a b i l i t y . FASEBJ ,20 :1300–13 1 4 M ayh ewCN ,Sump t e rR ,I n a y a tM ,C i b u l lM ,P h i l l i p sJD ,E l f o r dHL , G a l l i c ch io VS(2005 ) .C om b i n a t i o no fi n h i b i t o r so fl ym p h o c y t e a c t iv a t ion(hyd roxyu r e a ,t r im i d o x ,a n dd i d o x )a n dr e v e r s et r a n s c r i p t a s e(d id ano s in e )sup p r e s s e sd e v e l o pm e n to fm u r i n er e t r o v i r u s indu c edlymphop ro l i f e r a t i v ed i s e a s e .A n t i v i r a lR e s ,6 5 ( 1 ) :1 3 –2 2 M inn ih an E C , Ando N ,B r i g n o l e EJ ,O l s h a n s k yL ,C h i t t u l u r uJ , A s tu r i a sFJ ,D r enn anCL ,N o c e r aDG ,S t u b b eJ( 2 0 1 3 a ) .G e n e r a t i o n o f as t ab l e , am ino ty ro sy lr ad i c a l indu c ed α2β2 comp l ex o f E s ch e r i ch i aco l ic l a s sI ar i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .P r o cN a t lA c a d S c iUSA ,1 10 (10 ) :383 5–3 8 4 0 M inn ih anEC , No c e r aDG ,S t u b b eJ( 2 0 1 3 b ) .R e v e r s i b l e ,l o n g r a n g e r ad i c a l t r an s f e r inE .co l ic l a s sI ar i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .A c cC h em R e s ,46 (1 1 ) :2524–253 5 M iy a j im aH ,T ak ah a sh iY ,K am a t aT ,S h im i z uH ,S a k a iN ,G i t l i nJ D (1997 ) .U s eo fd e s f e r r i o x am i n ei nt h et r e a tm e n to fa c e r u l o p l a sm i n e m i a .AnnN eu ro l ,41 (3 ) :4 0 4– 4 0 7 Mow a MB ,W a rn e r DF ,K a p l a nG ,K a n aB D ,M i z r a h i V( 2 0 0 9 ) . Fun c t ionandr egu l a t iono fc l a s sIr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e e n c o d i n g g en e sin my cob a c t e r i a .JB a c t e r i o l ,1 9 1 ( 3 ) :9 8 5–9 9 5 Müh l enho f fU , Mo l ikS ,Go d o yJR ,U z a r s k a MA ,R i c h t e rN ,S e u b e r tA , Zh ang Y ,S tubb eJ ,P i e r r e lF ,H e r r e r oE ,L i l l i gC H ,L i l lR( 2 0 1 0 ) . Cy to so l i c mono th io lg l u t a r e d o x i n sf u n c t i o ni ni n t r a c e l l u l a ri r o n s en s ingandt r a f fick in gv i at h e i rb o u n di r o n s u l f u rc l u s t e r .C e l l M e t ab ,12 (4 ) :373–385 N ak anoK ,B á l in tE ,A sh c ro f tM ,V o u s d e nKH( 2 0 0 0 ) .Ar i b o n u c l e o t i d e r edu c t a s eg en ei sat r an s c r i p t i o n a lt a r g e to fp 5 3a n dp 7 3 .O n c o g e n e , 19 (37 ) :4283 –4289 N e t zDJ ,S tümpfig M ,Do r éC ,M ü h l e n h o f fU ,P i e r i kAJ ,L i l lR( 2 0 1 0 ) . T ah18t r an s f e r se l e c t ro n st oD r e 2i nc y t o s o l i ci r o n s u l f u rp r o t e i n b iog en e s i s .N a tCh emB i o l ,6 ( 1 0 ) :7 5 8– 7 6 5 N i id aH ,K a t suno Y ,S eng o k uM ,S h im a d aM ,Y u k aw aM ,I k u r aM , Iku r aT , Kohno K ,Sh im aH ,S u z u k iH ,T a s h i r oS ,N a k a n i s h iM (2010 ) .E s s en t i a lro l eo fT i p 6 0 d e p e n d e n tr e c r u i tm e n to fr i b o n u c l e o t id er edu c t a s ea tDNAd am a g es i t e si nDNAr e p a i rd u r i n gG 1p h a s e . G en e sD ev ,24 (4 ) :333–3 3 8 No rd lundP ,R e i ch a rdP(2 0 0 6 ) .R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s .A n n uR e v B io ch em ,75 (1 ) :681–7 0 6 Nyho lmS ,Th e l and e rL ,G r ä s l u n dA( 1 9 9 3 ) .R e d u c t i o na n dl o s so ft h e i ron c en t e rinth er e a c t ion o fth e sm a l l subun i to f mou s e r ibonu c l eo t id er edu c t a s ew i t hh y d r o x y u r e a .B i o c h em i s t r y ,3 2 ( 4 3 ) : 1 1569–1 1574 O f f enb a ch e rAR ,V a s s i l i evIR ,S e y e d s a y am d o s t MR ,S t u b b eJ ,B a r r yB A(2009 ) .R edox l ink ed s t ru c tu r a l ch ang e sinr ibonu c l eo t id e r edu c t a s e .JAmCh emS o c ,1 3 1 ( 2 2 ) :7 4 9 6 –7 4 9 7 O rmö M ,d eM a r éF ,R egn s t r ömK ,A b e r gA ,S a h l i nM ,L i n gJ ,L o e h rT M ,S and e r s -Lo eh rJ ,S jö b e r gB M( 1 9 9 2 ) .E n g i n e e r i n go f t h e i r o ns i t e

R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ec o f a c t o r i nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e t oas e l f h y d r o x y l a t i n gm o n o o x y g e n a s e .J B i o lC h em ,2 6 7 ( 1 3 ) :8 7 1 1–8 7 1 4 O r t i g o s aAD ,H r i s t o v aD ,P e r l s t e i nDL ,Z h a n gZ ,H u a n gM ,S t u b b eJ ( 2 0 0 6 ) .D e t e rm i n a t i o no ft h ei nv i v os t o i c h i om e t r yo ft y r o s y lr a d i c a l p e rb e t a b e t a’i nS a c c h a r om y c e sc e r e v i s i a er i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e . B i o c h em i s t r y ,4 5 ( 4 0 ) :1 2 2 8 2– 1 2 2 9 4 P o l l y c o v eM ,M a q s o o d M( 1 9 6 2 ) .E x i s t e n c eo fa ne r y t h r o p o i e t i cl a b i l e i r o np o o li na n im a l s .N a t u r e ,1 9 4 ( 4 8 2 4 ) :1 5 2 –1 5 4 P u j o l -C a r r i o nN ,B e l l iG ,H e r r e r oE ,N o g u e sA ,d el aT o r r e -R u i z MA ( 2 0 0 6 ) .G l u t a r e d o x i n sG r x 3a n dG r x 4r e g u l a t en u c l e a r l o c a l i s a t i o no f A f t 1a n d t h eo x i d a t i v es t r e s sr e s p o n s e i nS a c c h a r om y c e sc e r e v i s i a e.J C e l lS c i ,1 1 9 (P t2 1 ) :4 5 5 4–4 5 6 4 R e e c eSY ,H o d g k i s sJ M ,S t u b b eJ ,N o c e r aDG( 2 0 0 6 ) .P r o t o n c o u p l e d e l e c t r o nt r a n s f e r :t h em e c h a n i s t i cu n d e r p i n n i n gf o rr a d i c a lt r a n s p o r t a n dc a t a l y s i si nb i o l o g y .P h i l o sT r a n sRS o cL o n dB B i o lS c i ,3 6 1 ( 1 4 7 2 ) :1 3 5 1 –1 3 6 4 R e i c h a r dP( 1 9 8 8 ) .I n t e r a c t i o n sb e tw e e nd e o x y r i b o n u c l e o t i d ea n dDNA s y n t h e s i s .A n n uR e vB i o c h em ,5 7 ( 1 ) :3 4 9 –3 7 4 R e i c h a r dP( 1 9 9 3 ) .F r om RNAt o DNA ,w h ys om a n yr i b o n u c l e o t i d e r e d u c t a s e s ?S c i e n c e ,2 6 0 ( 5 1 1 5 ) :1 7 7 3 –1 7 7 7 R e nS ,W a n gR ,K om a t s uK ,B o n a z -K r a u s eP ,Z y r i a n o vY ,M cK e n n aC E ,C s i p k eC ,T o k e sZ A ,L i e n EJ( 2 0 0 2 ) .S y n t h e s i s ,b i o l o g i c a l e v a l u a t i o n ,a n dq u a n t i t a t i v es t r u c t u r e a c t i v i t yr e l a t i o n s h i pa n a l y s i so f n ewS c h i f fb a s e so fh y d r o x y s em i c a r b a z i d ea sp o t e n t i a la n t i t um o r a g e n t s .J M e dC h em ,4 5 ( 2 ) :4 1 0 – 4 1 9 R i c h a r d s o nDR ,K a l i n ow s k iDS ,R i c h a r d s o nV ,S h a r p ePC ,L o v e j o yD B ,I s l am M ,B e r n h a r d tPV( 2 0 0 9 ) .2 -A c e t y l p y r i d i n et h i o s em i c a r b a z o n e sa r ep o t e n ti r o nc h e l a t o r sa n da n t i p r o l i f e r a t i v ea g e n t s :r e d o x a c t i v i t y ,i r o nc om p l e x a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no ft h e i ra n t i t um o r a c t i v i t y .J M e dC h em ,5 2 ( 5 ) :1 4 5 9 –1 4 7 0 R o f o u g a r a nR ,V o d n a l a M ,H o f e r A( 2 0 0 6 ) .E n z ym a t i c a l l ya c t i v e m amm a l i a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ee x i s t sp r im a r i l ya sa na l p h a 6 b e t a 2o c t am e r .JB i o lC h em ,2 8 1 ( 3 8 ) :2 7 7 0 5– 2 7 7 1 1 R o u a u l tT ,K l a u s n e r R( 1 9 9 7 ) .R e g u l a t i o no fi r o nm e t a b o l i smi n e u k a r y o t e s .C u r rT o pC e l lR e g u l ,3 5 :1 –1 9 S a i t oY ,S h i b a y am aH ,T a n a k aH ,T a n im u r aA ,M a t s um u r aI ,K a n a k u r a Y( 2 0 1 1 ) .P ICOTi sa m o l e c u l ew h i c hb i n d st oa n am o r s i n .B i o c h em B i o p h y sR e sC omm u n ,4 0 8 ( 2 ) :3 2 9–3 3 3 S a l d i v a rJC ,M i um aS ,B e n eJ ,H o s s e i n iSA ,S h i b a t aH ,S u nJ ,W h e e l e r LJ ,M a t h ew sCK ,H u e b n e rK( 2 0 1 2 ) .I n i t i a t i o no fg e n om e i n s t a b i l i t y a n dp r e n e o p l a s t i cp r o c e s s e st h r o u g hl o s so fF h i te x p r e s s i o n .PL oS G e n e t ,8 ( 1 1 ) :e 1 0 0 3 0 7 7 S a l ow eS ,B o l l i n g e rJ MJ r ,A t o rM ,S t u b b eJ ,M cC r a k e nJ ,P e i s a c hJ , S am a n o MC ,R o b i n s MJ( 1 9 9 3 ) .A l t e r n a t i v em o d e lf o rm e c h a n i sm b a s e di n h i b i t i o no fE s c h e r i c h i ac o l ir i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eb y2 ′ a z i d o 2 ′ d e o x y u r i d i n e5 ′ d i p h o s p h a t e .B i o c h em i s t r y ,3 2 ( 4 7 ) :1 2 7 4 9 – 1 2 7 6 0 S a n v i s e n sN ,d eL l a n o sR ,P u i gS( 2 0 1 3 ) .F u n c t i o na n dr e g u l a t i o no f y e a s tr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e :c e l lc y c l e ,g e n o t o x i cs t r e s s ,a n di r o n b i o a v a i l a b i l i t y .B i om e dJ ,3 6 :5 1 –5 8 S co z z a f a v aA ,S up u r a n C T( 20 03 ) .H y d r oxy u r e ai sac a r bo n i c a n h y d r a s ei n h i b i t o r .B i o o r gM e dC h em ,1 1 ( 1 0 ) :2 2 4 1 –2 2 4 6 S h a oJ ,L i uX ,Z h uL ,Y e nY( 2 0 1 3 ) .T a r g e t i n gr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e f o rc a n c e rt h e r a p y .E x p e r tO p i nT h e rT a r g e t s ,1 7 ( 1 2 ) :1 4 2 3 –1 4 3 7 S h a oJ ,Z h o uB ,D iB i l i o AJ ,Z h uL ,W a n gT ,Q iC ,S h i hJ ,Y e nY ( 2 0 0 6 ) . AF e r r o u s -T r i a p i n ec om p l e xm e d i a t e sf o rm a t i o no fr e a c t i v e o x y g e ns p e c i e st h a ti n a c t i v a t eh um a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .M o l

C a iguoZHANGe ta l . C an c e rTh e r ,5 (3 ) :5 8 6– 5 9 2 Sh aoJ ,ZhouB ,ZhuL ,Q i uW ,Y u a nYC ,X iB ,Y e nY( 2 0 0 4 ) .I nv i t r o ch a r a c t e r i z a t iono fe n z ym a t i cp r o p e r t i e sa n di n h i b i t i o no ft h ep 5 3R 2 subun i to f hum a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .C a n c e rR e s ,6 4 ( 1 ) : 1– 6 Sh ib ay am aH ,T ak a iE ,M a t s um u r aI ,K o u n oM ,M o r i iE ,K i t am u r aY , T ak ed aJ ,K an aku r a Y( 2 0 0 4 ) .I d e n t ific a t i o no fac y t o k i n e i n d u c e d an t i apop to t i c mo l e c u l ea n am o r s i ne s s e n t i a lf o rd e fin i t i v eh em a t o p o i e s i s .JExp M ed ,1 9 9 ( 4 ) :5 8 1 –5 9 2 S jöb e r gB M ,R e i c h a r d P( 19 7 7 ) .N a t u r eo ft h ef r e er a d i c a li n r ibonu c l eo t id er ed u c t a s ef r omE s c h e r i c h i ac o l i.J B i o lC h em ,2 5 2 (2 ) :536 – 541 SongS ,Pu r s e l lZF ,C o p e l a n d WC ,L o n g l e y MJ ,K u n k e lTA ,M a t h ew s C K(2005 ) . DNA p r e c u r s o ra s ymm e t r i e si nm amm a l i a nt i s s u e m i to chond r i a and p o s s i b l ec o n t r i b u t i o nt om u t a g e n e s i st h r o u g h r edu c edr ep l i c a t io nfid e l i t y .P r o cN a t lA c a dS c iUSA ,1 0 2 ( 1 4 ) :4 9 9 0 – 4995 Soug l ako sJ ,Boukov i n a sI ,T a r o nM ,M e n d e zP ,M a v r o u d i sD ,T r i p a k i M ,H a t z id ak iD ,K o u t s o p o u l o sA ,S t a t h o p o u l o sE ,G e o r g o u l i a sV , Ro s e l l R(2008 ) .R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s es u b u n i t sM 1a n dM 2 mRNAexp r e s s ionl e v e l sa n dc l i n i c a lo u t c om eo fl u n ga d e n o c a r c i nom ap a t i en t st r e a t e dw i t hd o c e t a x e l / g em c i t a b i n e .B rJ C a n c e r ,9 8 (10 ) :1710 –1715 S tubb eJ(2003 ) .D i i r o n t y r o s y lr a d i c a lr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s .C u r r Op inCh emB io l ,7 ( 2 ) :1 8 3–1 8 8 S tubb eJ , Co t ruvoJ AJ r( 2 0 1 1 ) .C o n t r o lo fm e t a l l a t i o na n da c t i v e co f a c to ra s s emb lyi nt h ec l a s sI aa n dI br i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s : d i i rono rd im ang a n e s e ?C u r rO p i nC h emB i o l ,1 5 ( 2 ) :2 8 4 –2 9 0 S tubb eJ ,G eJ ,Y e e C S( 2 0 0 1 ) .T h ee v o l u t i o no fr i b o n u c l e o t i d e r edu c t ionr ev i s i t e d .T r e n d sB i o c h emS c i ,2 6 ( 2 ) :9 3 –9 9 S tubb eJ ,v an D e rD o n k W A( 1 9 9 8 ) .P r o t e i nR a d i c a l si nE n z ym e C a t a ly s i s .Ch emR e v ,9 8 ( 2 ) :7 0 5– 7 6 2 T an ak aH ,A r ak aw aH ,Y am a g u c h iT ,S h i r a i s h iK ,F u k u d aS ,M a t s u iK , T ak e iY ,N ak amu r a Y( 2 0 0 0 ) . Ar i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eg e n e invo lv edinap53 d e p e n d e n tc e l l c y c l ec h e c k p o i n tf o rDNAd am a g e . N a tu r e ,404 (6773 ) :4 2– 4 9 Th e l and e rL ,G r ä s lun dA ,T h e l a n d e r M( 1 9 8 3 ) .C o n t i n u a lp r e s e n c eo f oxyg enandi ronr e q u i r e df o rm amm a l i a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t i o n : po s s ib l er egu l a t ionm e c h a n i sm .B i o c h emB i o p h y sR e sC omm u n ,1 1 0 (3 ) :859 – 865 W angJ ,Lohm an GJ ,S t u b b eJ( 2 0 0 7 ) .E n h an c e ds u b u n i ti n t e r a c t i o n s w i thg em c i t ab in e 5′ d i p h o s p h a t ei n h i b i tr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e s . P ro cN a t lA c adS c iUSA ,1 0 4 ( 3 6 ) :1 4 3 2 4–1 4 3 2 9 Wh i t e MF ,D i l l ingh am MS( 2 0 1 2 ) .I r o n s u l p h u rc l u s t e r s i nn u c l e i ca c i d p ro c e s s ingen zym e s .C u r rO p i nS t r u c tB i o l ,2 2 ( 1 ) :9 4 –1 0 0 W i l l ing A ,Fo l lm ann H ,A u l i n g G( 1 9 8 8 ) .R i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eo f B r e v iba c t e r iumamm o n i a g e n e si sa m a n g a n e s ee n z ym e .E u rJB i o , 170 :603 –61 1 W uCH ,J i ang W ,K r eb sC ,S t u b b eJ( 2 0 0 7 ) .Y f aE ,af e r r e d o x i n i n v o l v e d

1 1 3 i nd i f e r r i c t y r o s y lr a d i c a lm a i n t e n a n c ei nE s c h e r i c h i ac o l ir i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e .B i o c h em i s t r y ,4 6 ( 4 1 ) :1 1 5 7 7 –1 1 5 8 8 W uX ,H u a n g M( 2 0 0 8 ) .D i f 1c o n t r o l ss u b c e l l u l a rl o c a l i z a t i o no f r i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eb ym e d i a t i n gn u c l e a rim p o r to ft h eR 2 s u b u n i t .M o lC e l lB i o l ,2 8 ( 2 3 ) :7 1 5 6 –7 1 6 7 X u eL ,Z h o uB ,L i uX ,Q i uW ,J i nZ ,Y e n Y( 2 0 0 3 ) .W i l d t y p ep 5 3 r e g u l a t e sh um a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s eb yp r o t e i n p r o t e i ni n t e r a c t i o nw i t hp 5 3R 2a sw e l la shRRM 2s u b u n i t s .C a n c e rR e s ,6 3 ( 5 ) :9 8 0 – 9 8 6 Y a n gF D ,S p a n e v e l l oRA ,C e l i k e rI ,H i r s c hm a n nR ,R u b i nH , C o o p e rm a nBS( 1 9 9 0 ) .T h ec a r b o x y lt e rm i n u sh e p t a p e p t i d eo ft h e R 2s u b u n i to fm amm a l i a nr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ei n h i b i t se n z ym e a c t i v i t ya n dc a nb eu s e dt op u r i f yt h eR 1s u b u n i t .FEBSL e t t ,2 7 2 ( 1 2 ) :6 1– 6 4 Y a oR ,Z h a n gZ ,A nX ,B u c c iB ,P e r l s t e i n DL ,S t u b b eJ ,H u a n gM ( 2 0 0 3 ) .S u b c e l l u l a rl o c a l i z a t i o no fy e a s tr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e r e g u l a t e db yt h eDNAr e p l i c a t i o na n dd am a g ec h e c k p o i n tp a t hw a y s . P r o cN a t lA c a dS c iUSA ,1 0 0 ( 1 1 ) :6 6 2 8– 6 6 3 3 Y eH ,R o u a u l tTA( 2 0 1 0 ) .H um a ni r o n s u l f u rc l u s t e ra s s em b l y ,c e l l u l a r i r o nh om e o s t a s i s ,a n dd i s e a s e .B i o c h em i s t r y ,4 9 ( 2 4 ) :4 9 4 5 – 4 9 5 6 Y e nY ,G r i l lSP ,D u t s c hm a n GE ,C h a n gCN ,Z h o uBS ,C h e n g YC ( 1 9 9 4 ) .C h a r a c t e r i z a t i o no fah y d r o x y u r e a r e s i s t a n th um a n KBc e l l l i n ew i t hs u p e r s e n s i t i v i t yt o6 t h i o g u a n i n e .C a n c e rR e s ,5 4 ( 1 4 ) : 3 6 8 6–3 6 9 1 Y uY ,W o n gJ ,L o v e j o yDB ,K a l i n ow s k iDS ,R i c h a r d s o nDR( 2 0 0 6 ) . C h e l a t o r sa tt h ec a n c e rc o a l f a c e :d e s f e r r i o x am i n et oT r i a p i n ea n d b e y o n d .C l i nC a n c e rR e s ,1 2 ( 2 3 ) :6 8 7 6– 6 8 8 3 Z e i d n e rJF ,K a r pJE ,B l a c k f o r d AL ,Sm i t hB D ,G o j oI ,G o r eS D , L e v i s MJ ,C a r r aw a yHE ,G r e e rJ M ,I v ySP ,P r a t zK W ,M cD e v i t t M A( 2 0 1 3 ) .P h a s eI It r i a lo fs e q u e n t i a lr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s e i n h i b i t i o ni na g g r e s s i v em y e l o p r o l i f e r a t i v en e o p l a sm s .H a em a t o l o g i c a , Z h a n g Y ,L i uL , W u X , A n X ,S t u b b eJ , H u a n g M( 2 0 1 1 ) . Inv e s t ig a t ion o fin v ivo d i f e r r i cty ro sy lr ad i c a lfo rm a t ionin S a c c h a r om y c e sc e r e v i s i a eR n r 2p r o t e i n :r e q u i r em e n to fR n r 4a n d c o n t r i b u t i o no fG r x 3 / 4 AND D r e 2p r o t e i n s .JB i o lC h em ,2 8 6 ( 4 8 ) : 4 1 4 9 9– 4 1 5 0 9 Z h a n gY ,L y v e rER ,N a k am a r u -O g i s oE ,Y o o nH ,Am u t h aB ,L e eD W , B iE ,O h n i s h iT ,D a l d a lF ,P a i nD ,D a n c i s A( 2 0 0 8 ) .D r e 2 ,a c o n s e r v e de u k a r y o t i cF e /Sc l u s t e rp r o t e i n ,f u n c t i o n s i nc y t o s o l i cF e /S p r o t e i nb i o g e n e s i s .M o lC e l lB i o l ,2 8 ( 1 8 ) :5 5 6 9–5 5 8 2 Z h a oX ,C h a b e sA ,D om k i nV ,T h e l a n d e rL ,R o t h s t e i nR( 2 0 0 1 ) .T h e r i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ei n h i b i t o rSm l 1i san ewt a r g e to ft h eM e c 1 / R a d 5 3k i n a s ec a s c a d ed u r i n gg r ow t ha n di nr e s p o n s et o DNA d am a g e .EMBOJ ,2 0 ( 1 3 ) :3 5 4 4–3 5 5 3 Z u c k e rm a nJE ,H s u e hT ,K o y aRC ,D a v i s ME ,R i b a sA( 2 0 1 1 ) .s iRNA k n o c k d ow no fr i b o n u c l e o t i d er e d u c t a s ei n h i b i t sm e l a n om ac e l ll i n e p r o l i f e r a t i o na l o n eo rs y n e r g i s t i c a l l yw i t ht em o z o l om i d e .JI n v e s t D e rm a t o l ,1 3 1 ( 2 ) :4 5 3–4 6 0