Effect of quantum modes in biological electron transfer reactions: A useful approximation for the harmonic model with frequency change and Duchinsky rotation

Journal of Chemical Physics

Volumn 112, Issue 20, 2000, Pages 9015-9024

  Lee, EunJoo ^a   Medvedev, Emile S ^a,b   Stuchebrukhov, Alexei A ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b INSTITUTE OF PROBLEMS OF CHEMICAL PHYSICS   (Russian Federation)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0001082520     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.481513     Document Type: Article

References (48)

1. M. J. Bjerrum, D. R. Casimiro, I-J. Chang, A. J. Di Bilio, B. B. Gray, M. G. Hill, R. Langen, G. A. Mines, L. K. Skov, J. R. Winkler, and D. S. Wuttke, J. Bioenerg. Biomembr. 27, 295 (1995).
2. R. Langen, I. Chang, J. P. Germanas, J. H. Richards, J. R. Winkler, and H. B. Gray, Science 268, 1733 (1995).
3. D. R. Casimiro, J. H. Richards, J. R. Winkler, and H. B. Gray, J. Phys. Chem. 97, 13073 (1993).
4. C. C. Moser, J. M. Keske, K. Warncke, R. S. Fand, and P. L. Dutton, Nature (London) 355, 796 (1992); R. S. Farid, C. C. Moser, and P. L. Dutton, Curr. Opin. Struct. Biol. 3, 225 (1993).
5. C. C. Moser, J. M. Keske, K. Warncke, R. S. Fand, and P. L. Dutton, Nature (London) 355, 796 (1992); R. S. Farid, C. C. Moser, and P. L. Dutton, Curr. Opin. Struct. Biol. 3, 225 (1993).
6. G. A. Mines, M. J. Bjerrum, M. G. Hill, D. R. Casimiro, I-J. Chang, J. R. Winkler, and H. B. Gray, J. Am. Chem. Soc. 118, 1961 (1996).
7. R. A. Marcus and N. Sutin, Biochim. Biophys. Acta 811, 265 (1985).
8. A. M. Kuznetsov, Charge Transfer in Physics, Chemistry, and Biology (Gordon and Breach, Amsterdam, 1995).
9. S. S. Skourtis and D. N. Beratan, Rev. Chem. Phys. (to be published).
10. J. J. Hopfield, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 71, 3640 (1974).
11. J. N. Onuchic, D. N. Beratan, and J. J. Hopfield, J. Phys. Chem. 90, 3707 (1986).
12. D. Beratan, J. N. Onuchic, and J. J. Hopfield, J. Chem. Phys. 86, 4488 (1987).
13. E. S. Medvedev and A. A. Stuchebrukhov, Pure Appl. Chem. 70, 2201 (1998).
14. I. Daizadeh, E. S. Medvedev, and A. A. Stuchebrukhov, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 3703 (1997).
15. E. S. Medvedev and A. A. Stuchebrukhov, J. Chem. Phys. 107, 3821 (1997).
16. Tunneling in Biological Systems, edited by B. Chance, R. A. Marcus, D. DeVault, J. R. Schriffer, H. Fraunfelder, and N. Sutin (Academic, New York, 1979).
17. V. G. Levich and R. R. Dogonadze, Dokl. Akad. Nauk 124, 123 (1959).
18. J. S. Bader, R. Kuharski, and D. Chandler, J. Chem. Phys. 93, 230 (1990).
19. X. Song and R. A. Marcus, J. Chem. Phys. 99, 7768 (1993).
20. L. W. Ungar, M. Newton, and G. Voth, J. Phys. Chem. (in press).
21. A. Warshel, Z. T. Chu, and W. W. Parson, Science 246, 112 (1989).
22. C. Zheng, J. A. McCammon, and P. G. Wolynes, Chem. Phys. 158, 261 (1991).
23. J. N. Gehlen, M. Marchi, and D. Chandler, Science 263, 499 (1994).
24. D. Xu and K. Schutten, Chem. Phys. 182, 91 (1994).
25. N. R. Kestner, J. Logan, and J. Jortner, J. Phys. Chem. 78, 2148 (1974).
26. J. Ulstrup and J. Jortner, J. Chem. Phys. 63, 4358 (1975).
27. J. Jortner, J. Chem. Phys. 64, 4860 (1976).
28. G. L. Closs, L. T. Calcaterra, N. J. Green, K. W. Penfield, and J. R. Miller, J. Phys. Chem. 90, 3673 (1986).
29. K. Kumar, I. V. Kurnikov, D. N. Beratan, D. H. Waldeck, and M. B. Zimmt, J. Phys. Chem. A 102, 5529 (1998).
30. E. B. Wilson, J. C. Decius, and P. C. Cross, Molecular Vibrations [McGraw-Hill, New York, 1955).
31. E. S. Medvedev and V. I. Osherov, Radiationless Transitions in Polyatomic Molecules (Springer, Berlin, 1995), Chap. 6.
32. S. T. Kim, A. Sancar, C. Essenmacher, and G. T. Babcock, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 8023 (1993).
33. C. Aubert, P. Mathis, A. P. M. Eker, and K. Brettel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 5423 (1999).
34. X. Y. Li, and F. C. He, J. Mol. Struct.: THEOCHEM 459, 123 (1999).
35. R. Kubo and Y. Toyozawa, Prog. Theor. Phys. 13, 160 (1955); See also Yu. E. Perlin, Sov. Phys. Usp. 6, 542 (1964).
36. R. Kubo and Y. Toyozawa, Prog. Theor. Phys. 13, 160 (1955); See also Yu. E. Perlin, Sov. Phys. Usp. 6, 542 (1964).
37. M. Ya. Ovchinnikova, Theor. Exp. Chem. 4, 367 (1968); A. A. Ovchinnikov and M. Ya. Ovchinnikova, Sov. Phys. JETP 29, 688 (1969).
38. M. Ya. Ovchinnikova, Theor. Exp. Chem. 4, 367 (1968); A. A. Ovchinnikov and M. Ya. Ovchinnikova, Sov. Phys. JETP 29, 688 (1969).
39. K. F. Freed and J. Jortner, J. Chem. Phys. 50, 2916 (1969); 52, 6272 (1970).
40. K. F. Freed and J. Jortner, J. Chem. Phys. 50, 2916 (1969); 52, 6272 (1970).
41. S. F. Fischer, J. Chem. Phys. 53, 3195 (1970); S. F. Fischer and R. P. van Duyne, Chem. Phys. 26, 9 (1977).
42. S. F. Fischer, J. Chem. Phys. 53, 3195 (1970); S. F. Fischer and R. P. van Duyne, Chem. Phys. 26, 9 (1977).
43. R. R. Dogonadze, A. M. Kuznetsov, and M. A. Vorotyntsev, Phys. Status Solidi B 54, 125, 425 (1972).
44. A. S. Davydov, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 24, 397 (1953).
45. R. Englman and J. Jortner, Mol. Phys. 18, 145 (1970).
46. G. M. Jensen, D. B. Goddin, and S. W. Bunte, J. Phys. Chem. 100, 954 (1996).
47. GAUSSIAN 94, Revision E.2, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, P. M. W. Gill, B. G. Johnson, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, T. Keith, G. A. Petersson, J. A. Montgomery, K. Raghavachari, M. A. Al-Laham, V. G. Zakrzewski, J. V. Ortiz, J. B. Foresman, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, A. Nanayakkara, M. Challacombe, C. Y. Peng, P. Y. Ayala, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, E. S. Replogle, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, J. S. Binkley, D. J. Defrees, J. Baker, J. P. Stewart, M. Head-Gordon, C. Gonzalez, and J. A. Pople, Gaussian, Inc., Pittsburgh. PA, 1995.
48. EJ. Lee, E. S. Medvedev, and A. A. Stuchebrukhov (unpublished).