Ab initio MO study of the chlorophyll dimer in the photosynthetic reaction center. I. A theoretical treatment of the electrostatic field created by the surrounding proteins

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 61, Issue 1, 1997, Pages 137-151

  Sakuma, Toshihiro ^a,b   Kashiwagi, Hiroshi ^a   Takada, Toshikazu ^b   Nakamura, Haruki ^c  

^a KYUSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

^b NEC CORPORATION   (Japan)

^c BIOMOL ENG RESEARCH INSTITUTE   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0000825793     PISSN: 00207608     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/(SICI)1097-461X(1997)61:1<137::AID-QUA16>3.0.CO;2-B     Document Type: Article

References (66)

1. J. R. Norris, R. A. Uphaus, H. L. Crespi, and J. J. Katz, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 68, 625 (1971).
2. G. Feher, A. J. Hoff, R. A. Isaacson, and L. C. Ackerson, Ann. NY Acad. Sci. 244, 239 (1975).
3. J. R. Norris, H. Scheer, and J. J. Katz, Ann. N.Y. Acad. Sci. 244, 260 (1975).
4. F. K. Fong, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 71, 3692 (1974).
5. L. L. Shipman, T. M. Cotton, J. R. Norris, and J. J. Katz, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 73, 1791 (1976).
6. J. Deisenhofer, O. Epp, K. Miki, R. Huber, and H. Michel, J. Mol. Biol. 180, 385 (1984).
7. H. Michel, O. Epp, and J. Deisenhofer, EMBO J. 5, 2445 (1986).
8. J. Deisenhofer and H. Michel, Science 245, 1463 (1989).
9. J. P. Allen, G. Feher, T. O. Yeates, H. Komiya, and D. C. Rees, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84, 5730 (1987).
10. J.-L. Martin, J. Breton, A. J. Hoff, A. Migus, and A. Antonetti, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 957 (1986).
11. J. Breton, J.-L. Martin, A. Migus, A. Antonetti, and A. Orszag, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 5121 (1986).
12. A. Vermeglio and G. Paillotin, Biochim. Biophys. Acta 681, 32 (1982).
13. J. D. Petke and G. M. Maggiora, J. Chem. Phys. 84, 1640 (1986).
14. H. Kashiwagi, F. Hirota, U. Nagashima, and T. Takada, Int. J. Quantum Chem. 15, 311 (1986).
15. U. Nagashima, T. Takada, and K. Ohno, J. Chem. Phys. 85, 4524 (1986).
16. T. Sakuma, T. Takada, H. Kashiwagi, and H. Nakamura, Int. J. Quantum Chem. Symp. 17, 93 (1990).
17. T. Sakuma, T. Takada, H. Kashiwagi, and H. Nakamura, in Computer Aided Innovation of New Materials II, M. Doyama, J. Kihara, M. Tanaka, and R. Yamamoto, Eds. (Elsevier, New York, 1993), p. 1303.
18. L. Y. Zhang and R. A. Friesner, J. Phys. Chem. 99, 16479 (1995).
19. F. Lendzian, W. Lubitz, H. Scheer, A. J. Hoff, M. Plato, E. Tränkle, and K. Möbius, Chem. Phys. Lett. 148, 377 (1988).
20. M. Plato, E. Tränkle, W. Lubitz, F. Lendzian, and K. Möbius, Chem. Phys. 107, 185 (1986).
21. O. Tapia and O. Goscinski, Mol. Phys. 29, 1653 (1975).
22. M. W. Wong, M. J. Frisch, and K. B. Wiberg, J. Am. Chem. Soc. 113, 4776 (1991).
23. M. A. Thompson and M. C. Zerner, J. Am. Chem. Soc. 113, 8210 (1991).
24. M. M. Karelson and M. C. Zerner, J. Phys. Chem. 96, 6949 (1992).
25. K. V. Mikkelsen, H. Ågren, H. J. A. Jensen, and T. Helgaker, J. Chem. Phys. 89, 3086 (1988).
26. U. C. Singh and P. A. Kollman, J. Comp. Chem. 7, 718 (1986).
27. M. J. Field, P. A. Bash, and M. Karplus, J. Comp. Chem. 11, 700 (1990).
28. J. Gao and X. Xia, Science 258, 631 (1992).
29. M. A. Thompson and G. K. Schenter, J. Phys. Chem. 99, 6374 (1995).
30. K. A. Sharp and B. Honig, Annu. Rev. Biophys. Chem. 19, 301 (1990).
31. D. J. Tannor, B. Marten, R. Murphy, R. A. Friesner, D. Sitkoff, A. Nicholls, M. Ringnalda, W. A. Goddard III, and B. Honig, J. Am. Chem. Soc. 116, 11875 (1994).
32. H. Nakamura, J. Mol. Graph. 11, 30 (1993).
33. P. O. J. Scherer, C. Scharnagl, and S. F. Fischer. Chem. Phys. 197, 333 (1995).
34. S. Huzinaga, Ed., Gaussian Basis Sets for Molecular Calculations (Elsevier, New York, 1984).
35. SUPER-UX Molecular Orbital Calculation System AMOSS User's Guide (NEC Corp., Tokyo, 1992).
36. P. Pulay, Chem. Phys. Lett. 73, 393 (1980).
37. S. J. Weiner, P. A. Kollman, D. T. Nguyen, and D. A. Case, J. Comp. Chem. 7, 230 (1986).
38. Y. Nakato, M. Ozaki, and H. Tsubomura, J. Phys. Chem. 76, 2105 (1972).
39. J. Bullot and M. Gauthier, Can. J. Chem. 55, 1821 (1977).
40. H. Nakamura and S. Nishida, J. Phys. Soc. Jpn. 56, 1609 (1987).
41. G. Némethy, M. S. Pottle, and H. A. Scheraga, J. Phys. Chem. 87, 1883 (1983).
42. H. Nakamura, T. Sakamoto, and A. Wada, Prot. Eng. 2, 177 (1988).
43. H. Nakamura, J. Phys. Soc. Jpn. 57, 3702 (1988).
44. A. Warshel and M. Levitt, J. Mol. Biol. 103, 227 (1976).
45. D. V. Belle, I. Couplet, M. Prevost, and S. J. Wodak, J. Mol. Biol. 198, 721 (1987).
46. H. Ågren, C. M. Llanos, and K. V. Mikkelsen, Chem. Phys. 115, 43 (1987).
47. S. F. Boys and F. Bernardi, Mol. Phys. 19, 553 (1970).
48. W. W. Parson, Z.-T. Chu, and A. Warshel, Biochim. Biophys. Acta. 1017, 251 (1990).
49. W. Lubitz, F. Lendzian, M. Plato, K. Möbius, and E. Tränkle, in Antennas and Reaction Centers of Photosynthetic Bacteria - Structure, Interactions and Dynamics, M. E. Michel-Beyerle, Ed. (Springer-Verlag, Berlin, 1985), p. 164.
50. M. Plato, F. Lendzian, W. Lubitz, E. Tränkle, and K. Möbius, in The Photosynthetic Bacterial Reaction Center. Structure and Dynamics, J. Breton and A. Verméglio, Eds. (Plenum, New York, 1988), p. 379.
51. M. Plato, W. Lubitz, F. Lendzian, and K. Möbius, Isr. J. Chem. 28, 109 (1988).
52. S. C. Khandelwal and J. L. Roebber, Chem. Phys. Lett. 34, 355 (1975).
53. Y. Nakato, K. Abe, and H. Tsubomura, Chem. Phys. Lett. 39, 358 (1976).
54. K. L. Yip, C. B. Duke, W. R. Salaneck, E. W. Plummer, and G. Loubriel, Chem. Phys. Lett. 49, 530 (1977).
55. S. Kitagawa, I. Morishima, T. Yonezawa, and N. Sato, Inorg. Chem. 18, 1345 (1979).
56. J. Berkowitz, J. Chem. Phys. 70, 2819 (1979).
57. P. Dupuis, R. Roberge, and C. Sandorfy, Chem. Phys. Lett. 75, 434 (1980).
58. D. Spangler, G. M. Maggiora, L. L. Shipman, and R. E. Christoffersen, J. Am. Chem. Soc. 95, 7478 (1977).
59. E. Ortí and J. L. Brédas, Chem. Phys. Lett. 164, 247 (1989).
60. H. Kashiwagi, T. Takada, S. Obara, E. Miyoshi, and K. Ohno, Int. J. Quantum Chem. 14, 13 (1978).
61. H. Kashiwagi and S. Obara, Int. J. Quantum Chem. 20, 843 (1981).
62. A. Ghosh, J. Almlöf, and P. G. Gassman, Chem. Phys. Lett. 186, 113 (1991).
63. P. G. Gassman, A. Ghosh, and J. Almlöf, J. Am. Chem. Soc. 114, 9990 (1992).
64. A. Ghosh and J. Almlöf, Chem. Phys. Lett. 213, 519 (1993).
65. A. Ghosh, P. G. Gassman, and J. Almlöf, J. Am. Chem. Soc. 116, 1932 (1994).
66. Y. Nakato, T. Chiyoda, and H. Tsubomura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 47, 3001 (1974).