Asymmetric Electron Transfer in Reaction Centers of Purple Bacteria Strongly Depends on Different Electron Matrix Elements in the Active and Inactive Branches

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 104, Issue 8, 2000, Pages 1802-1809

  Kolbasov, Dmitri ^a   Scherz, Avigdor ^a  

^a WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE   (Israel)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000145470     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp991812o     Document Type: Article

References (65)

1. Kirmaier, C.; Holten, D.; Parson, W. W. Biochim. Biophys. Acta 1985, 810, 49-61.
2. Kellog, E. C.; Kolaczkowski, S.; Wasielewski, M. R.; Tiede, D. M. Photosynth. Res. 1989, 22, 47-59.
3. Bylina, E. J.; Kirmaier, C.; McDowell, L.; Holten, D.; Youvan, D. C. Nature 1988, 336, 182-184.
4. Ulstrup, J. Charge-Transfer Processes in Condensed Media; Springer-Verlag: Berlin, 1979; Vol. 10.
5. Gunner, M. R.; Nichols, A.; Honig, B. J. Phys. Chem. 1996, 100, 4277-4291.
6. Michel-Beyerle, M.-E.; Plato, M.; Deisenhofer, J.; Michel, H.; Bixon, M.; Jortner, J. Biochim. Biophys. Acta 1988, 932, 52-70.
7. Sakuma, T.; Kashiwagi, H.; Takada, T.; Nakamura, H. Int. J. Quantum Chem. 1997, 61, 137-151.
8. Scherer, P. O. J.; Scharnagl, C.; Fischer, S. F. Chem. Phys. 1995, 197, 333-341.
9. Parson, W. W.; Chu, Z. T.; Warshel, A. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1017, 251-272.
10. Scherer, P. O. J.; Fischer, S. F.; Lancaster, C. R. D.; Fritzsch, G.; Schmidt, S.; Arlt, T.; Dressler, K.; Zinth. W. Chem. Phys. Lett. 1994, 223, 110-115.
11. Plato, M.; Möbius, K.; Michel-Beyerle, M.-E.; Bixon, M.; Jortner, J. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 7279-7285.
12. Lendzian, F.; Huber, M.; Isaakson, R. A.; Endeward, B.; Plato, M.; Bönigk, B.; Möbius, K.; Lubitz, W.; Feher, G. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1183, 139-160.
13. Bixon, M.; Jortner, J.; Michel-Beyerle, M. E. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1056, 301-315.
14. Ivashin, N.; Källenbring, B.; Larsson, S.; Hansson, Ö. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5017-5022.
15. Zhang, L. Y.; Friesner, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 13603-13605.
16. Stowell, M. H.; McPhillips, T. M.; Soltis, S. M.; Rees, D. C.; Abresh, E.; Feher, G. Science 1997, 276, 812-816.
17. Deisenhofer, J.; Epp, O.; Sinning, I.; Michel, H. J. Mol. Biol. 1995, 246, 429-457.
18. Bernstein, F. C.; Koetzle, T. F.; Williams, G. J. B.; Meyer, E. F.; Rodgers, J. R.; Kennand, O.; Simanouchi, T.; Tasumi, M. J. Mol. Biol. 1977, 112, 535-542.
19. Hoffmann, R. Acc. Chem. Res. 1971, 4, 1-9.
20. Moser, C. C.; Warnche, K.; Farid, R. S.; Dutton, P. L. Nature 1992, 355, 796-802.
21. Curry, W. B.; Grabbe, M. D.; Kurnikov, I. V.; Skourtis, S. S.; Beratan, D. N.; Regan, J. J.; Aquino, A. J. A.; Beroza, P.; Onuchic, J. N. J. Bioenerg. Biomembr. 1995, 27, 285-293.
22. Warshel, A.; Parson, W. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6143-6152.
23. Alden, R. G.; Johnson, E.; Nagarajan, V.; Parson, W. W. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4667-4680.
24. Siders, P.; Cave, R. J.; Marcus, R. A. J. Chem, Phys. 1984, 81, 5613-5624.
25. Jaquet, R.; Schnupf, U. Chem. Phys. 1992, 165, 287-295.
26. Kühn, H. Phys. Rev. A 1986, 34, 3409-3425.
27. Libit, L.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 1370-1383.
28. Salem, L. The Molecular Orbital Theory of Conjugated Systems; Benjamin: New York, 1966.
29. Petke, J. D.; Maggiora, G. M.; Shipman, L. L.; Christofersen, R. E. Photochem. Photobiol 1980, 32, 399-414.
30. Parson, W. W. Personal communication.
31. Lin, X.; Murchison, H. A.; Nagarajan, V.; Parson, W. W.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 10265-10269.
32. Moss, D. A.; Leonhard, M.; Bauscher, M.; Mäntele, W. FEBS Lett. 1991, 281, 33-36.
33. Gao, J.-L.; Shopes, R. J.; Wraight, C. A. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1015, 96-108.
34. Watanabe, T.; Kobayashi, M. Electrochemistry of chlorophylls. In Chlorophylls; Scheer, H., Ed.; CRC Press: Boca Raton, 1991; pp 287-316.
35. Trasatti, S. Pure Appl. Chem. 1986, 58, 955-966.
36. Warshel, A.; Chu, Z. T.; Parson, W. W. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 1994, 82, 123-128.
37. Warshel, A.; Chu, Z. T.; Parson, W. W. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 293-296.
38. Thompson, M. A.; Zerner, M. C.; Fajer, J. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5693-5700.
39. Scherer, P. O. J., Fischer, S. F. Quantum Calculations for Special Pair Dimer and for Heterodimers: Analysis of the Internal Charge Transfer States. In The reaction center of photosynthetic bacteria. Structure and Dynamics; Michel-Beyerle, M.-E., Ed.; Springer-Verlag: Berlin, 1995; pp 89-104.
40. Artz, K.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lendzian, F.; Rautter, J.; Lubitz, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 13582-13587.
41. Scherer, P. O. J.; Fischer, S. F. Chem. Phys. 1989, 131, 115-127.
42. Huber, M.; Doubinskii, A. A.; Kay, C. W. M.; Möbius, K. Appl. Magn. Reson. 1997, 13, 473-485.
43. Huber, M. Photosynth. Res. 1997, 52, 1-26.
44. Marcus, R. A. Pure Appl. Chem. 1997, 69, 13-29.
45. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265-322.
46. Volk, M.; Aumeier, G.; Langenbacher, T.; Feick, R.; Ogrodnik, A.; Michel-Beyerle, M. E. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 735-751.
47. Sim, E.; Makri, N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5446-5458.
48. Czarnecki, K.; Kirmaier, C.; Holten, D.; Bocian, D. F. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2235-2246.
49. Heller, B. A.; Holten, D.; Kirmaier, C. Science 1995, 269, 940-945.
50. Williams, J. C.; Alden, R. G.; Murchison, H. A.; Peloquin, J. M.; Woodbury, N. W.; Allen, J. P. Biochem. 1992, 31, 11029-11037.
51. Steffen, M. A.; Lao, K.; Boxer, S. G. Science 1994, 264, 810-816.
52. McDowell, L. M.; Kirmaier, C.; Holten, D. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1020, 239-246.
53. McDowell, L. M.; Gaul, D.; Kirmaier, C.; Holten, H.; Schenck, C. C. Biochem. 1991, 30, 8315-8322.
54. Arlt, T.; Bibikova, M.; Penzkofer, H.; Oesterhelt, D.; Zinth, W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12060-12065.
55. Fischer, S. F.; Scherer, P. O. J. Chem. Phys. 1987, 115, 151-158.
56. Parson, W. W.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 6152-6163.
57. Warshel, A.; Creighton, S.; Parson, W. W. J. Phys. Chem. 1988, 92, 2696-2701.
58. Dutton, P. L. Personal communication.
59. Nagarajan, V.; Parson, W. W.; Gaul, D.; Schenck, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 7888-7892.
60. Nagarajan, V.; Parson, W. W.; Schenck, C. C. Biochem. 1993, 32, 12324-12336.
61. Finkele, U.; Lauterwasser, C.; Zinth, W.; Gray, K. A.; Oesterhelt, D. Biochem. 1990, 29, 8517-8521.
62. Branden, C.; Tooze, J. Introduction to Protein Structure.; Garland: New York, 1991.
63. Flory, P. Statistical Mechanics of Chain Molecules.; Wiley: New York, 1969.
64. Alden, R. G.; Parson, W. W.; Chu, Z. T.; Warshel, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16761-16770.
65. Gray, K. A.; Wachtveitl, J.; Oesterhelt, D. Eur. J. Biochem. 1992, 207, 723-731.