Orientation of the OH dipole of tyrosine (M)210 and its effect on electrostatic energies in photosynthetic bacterial reaction centers

Journal of Physical Chemistry

Volumn 100, Issue 41, 1996, Pages 16761-16770

  Alden, Rhett G ^a   Parson, William W ^a   Chu, Zhen Tao ^b   Warshel, Arieh ^b  

^a UNIVERSITY OF WASHINGTON SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

^b UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACTERIA; ELECTROSTATICS; PHOTOSYNTHESIS; PHYSICAL CHEMISTRY;

ELECTROSTATIC ENERGY; OH DIPOLES; ORIENTATION; PHOTOSYNTHETIC BACTERIAL REACTION CENTERS; TYROSINE;

PROTEINS;

EID: 0030260337     PISSN: 00223654     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp961271s     Document Type: Article

References (63)

1. Blankenship, R. E., Madigan, M. T., Bauer, C. E., Eds. Anoxygenic Photosynthetic Bacteria; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1995.
2. Breton, J., Verméglio, A., Eds. The Photosynthetic Reaction Center II: Structure, Spectroscopy and Dynamics; Plenum Press: New York, 1992.
3. Deisenhofer, J., Norris, J. R., Eds. The Photosynthetic Reaction Center; Academic Press: New York, 1993.
4. Michel-Beyerle, M. E., Ed. Reaction centers of phatosynthetic bacteria. Structure and Dynamics; Springer-Verlag: Berlin, 1996.
5. Holzapfel, W.; Finkele, U.; Kaiser, W.; Oesterhelt, D.; Scheer, H.; Stilz, H. U.; Zinth W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 5168-5172.
6. Arlt, T.; Schmidt, S.; Kaiser, W.; Lauterwasser, C.; Meyer, M.; Scheer, H.; Zinth, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 11757-11762.
7. Maiti, S.; Walker, G. C.; Cowen, B. R.; Pippenger, R.; Moser, C. C.; Dutton, P. L.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 10360-10364.
8. Schmidt, S.; Arlt, T.; Hamm, P.; Huber, H.; Näsele, T.; Wachtveitl, J.; Meyer, M.; Scheer, H.; Zinth, W. Chem. Phys. Lett. 1994, 223, 116-120.
9. Kirmaier, C.; Lapone, L.; Schenck, C. C.; Holten, D. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4277-4291.
10. Kirmaier, C.; Laporte, L.; Schenck, C. C.; Holten, D. J. Phys. Chem. 1995, 99, 8910-8917.
11. Heller, B. A.; Holten, D.; Kirmaier, C. Science 1995, 269, 940-945.
12. Schmidt, S.; Arlt, T.; Hamm, P.; Huber, H.; Nägele, T.; Wachtveitl, J.; Meyer, M.; Scheer, H.; Zinth, W. Spectrochim. Acta 1995, 51A, 1565-1578.
13. Woodbury, N. W.; Becker, M.; Middendorf, D.; Parson, W. W. Biochemistry 1985, 24, 7516-7521.
14. Breton, J.; Martin, J.-L.; Migus, A.; Antonetti, A.; Orszag, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 5121-5175.
15. Martin, J.-L.; Breton, J.; Hoff, A. J.; Migus, A.; Antonetti, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 957-961.
16. Lockhart, D. J.; Boxer, S. G. Biochemistry 1987, 26, 664-668.
17. Breton, J.; Martin, J.-L.; Fleming, G. R.; Lambry, J.-C. Biochemistry 1988, 27, 8276-8284.
18. Fleming, G. R.; Martin. J.-L.; Breton, J. Nature 1988, 33, 190-192.
19. Chan, C.-K.; DiMagno, T. J.; Chen, L. X.-Q.; Norris, J. R.; Fleming, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 11202-11206.
20. Vos, M. H.; Lambry, J.-C.; Robles, S. J.; Youvan, D. C.; Breton, J.; Martin, J.-L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 613-617.
21. Peloquin, J. M.; Williams, J. C.; Lin, X.; Alden, R. G.; Taguchi, A. K. W.; Allen, J. P.; Woodbury, N. W. Biochemistry 1994, 33, 8089-8100.
22. Woodbury, N. W.; Peloquin, J. M.; Alden, R. G.; Lin, X.; Taguchi, A. K. W.; Williams, J. C.; Allen, J. P. Biochemistry 1994, 33, 8101-8112.
23. Parson, W. W.; Chu, Z. T.; Warshel, A. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1017, 251-272.
24. Warshel, A.; Chu, Z. T.; Parson, W. W. Photochem. Photobiol. A. Chem. 1995, 82, 123-128.
25. Alden, R. G.; Parson, W. W.; Chu, Z. T.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12284-12298.
26. Alden, R. G.; Parson, W. W.; Chu, Z. T.; Warshel, A. In Reaction centers of photosynthetic bacteria. Structure and dynamics; Michel-Beyerle, M. E., Ed.; Springer-Verlag: Berlin, in press.
27. Marchi, M.; Gehlen, J. N.; Chandler, D.; Newton, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4178-4190.
28. Gunner, M.; Nichols, A.; Honig, B. J. Phys. Chem. 1996, 100, 4277-4291.
29. Kirmaier, C.; Holten, D.; Parson, W. W. Biochim. Biophys. Acta 1985, 810, 49-61.
30. Kellog, E. C.; Kolaczkowski, S.; Wasielewski, M. R.; Tiede, D. M. Photosynth. Res. 1989, 22, 47-59.
31. Mar, T.; Gingras, G. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1017, 112-117.
32. Parson, W. W.; Nagarajan, V.; Gaul, D.; Schenck, C. C.; Chu, Z. T.; Warshel, A. In Michel-Beyerle, M. E., Ed.; Reaction Centers of Photosynthetic Bacteria; Springer-Verlag: New York, 1990; pp 239-249.
33. Nasarajan, V.; Davis, D.; Parson, W. W.; Gaul, D.; Schenck, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 7888-7892.
34. Finkele, U.; Lauterwasser, C.; Zinth, W.; Gray, K. A.; Oesterhelt, D. Biochemistry 1990, 29, 8517-8521.
35. Chan, C. K.; Chen, L. X. Q.; Dimagno, T. J.; Hanson, D. K.; Nance, S. L.; Schiffer, M.; Norris, J. R.; Fleming, G. R. Chem. Phys. Lett. 1991, 176, 366-372.
36. Gray, K. A.; Wachtveitl, J.; Oesterhelt, D. Eur. J. Biochem. 1992, 207, 723-731.
37. Nagarajan, V.; Parson, W. W.; Davis, D.; Schenck, C. C. Biochemistry 1993, 32, 12324-12336.
38. Jia, Y.; DiMagno, T. J.; Chan, C.-K.; Wang, Z.; Du, M.; Hanson, D. K.; Schiffer, M.; Norris, J. R.; Fleming, G. R.; Popov, M. S. J. Phys. Chem. 1993, 97, 13180-13191.
39. Shochat, S.; Arlt, T.; Francke, C.; Gast, P.; van Noort, P. I.; Otte, S. C.; Schelvis, H. P. M.; Schmidt, S.; Vijgenboom, E.; Vrieze, J.; Zinth, W.; Hoff, A. J. Photosynth. Res. 1994, 40, 55-66.
40. Deisenhofer, J.; Epp, O.; Sinning, I.; Michel, H. J. Mol. Biol. 1995, 246, 429-457.
41. Chang, C. H.; El-Kabbani, O.; Tiede, D.; Norris, J.; Schiffer, M. Biochemistry 1991, 30, 5352-5360.
42. Warshel, A.; Russell, S. T. Q. Rev. Biophys. 1984, 17, 283-422.
43. Russell, S. T.; Warshel, A. J. Mol. Biol. 1985, 185, 389-404.
44. Luzhkov, V.; Warshel, A. J. Comput. Chem. 1991, 13, 199-213.
45. Lee, F. S.; Chu, Z.-T.; Warshel, A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 161-185.
46. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J. Comput. Chem. 1986, 7, 230-252.
47. Warshel, A.; Sussman, F.; King, G. Biochemistry 1986, 25, 8368-8372.
48. Creighton, S.; Hwang, J.-K.; Warshel, A.; Parson, W. W.; Norris, J. Biochemistry 1988, 27, 774-781.
49. Lee, F. S.; Warshel, A. J. Chem. Phys. 1992, 97, 3100-3107.
50. Bixon, M.; Jortner, J.; Michel-Beyerle, M. E. Chem. Phys. 1995, 197, 389-404.
51. Chirino, A. J.; Lous, E. J.; Huber, M.; Allen, J. P.; Schenck, C. C.; Paddock, M. L.; Feher, G.; Rees, D. C. Biochemistry 1994, 33, 4584-4593.
52. Mattioli, T. A.; Gray, K. A.; Lutz, M.; Oesterhelt, D.; Robert, B. Biochemistry 1991, 30, 1715-1722.
53. Kirmaier, C.; Holten, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 3552-3556.
54. Becker M.; Nagarajan V.; Middendorf D.; Parson W. W.; Martin J. E.; Blankenship, R. E. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1057, 299-312.
55. Du, M.; Rosenthal, S. J.; Xie, X.; DiMagno, T. J.; Schmidt, M.; Hanson, D. K.; Schiffer, M.; Norris, J. R.; Fleming, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 8517-8521.
56. Small, G. J.; Hayes, J. M.; Silbey, R. J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 7499-7501.
57. Hamm, P.; Gray, K. A.; Oesterhelt, D.; Feik, R.; Scheer, H.; Zinth, W. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1142, 99-105.
58. Wang, Z.; Pearlstein, R. M.; Jia, Y.; Fleming, G. R.; Norris, J. R. Chem. Phys. 1993, 176, 421-425.
59. Lyle, P. A.; Kolaczkowski, S. V.; Small, G. J. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6924-6933.
60. Galen, J. N.; Marchi, M.; Chandler, M. Science 1994, 263, 499-502.
61. Small, G. J. Chem. Phys. 1995, 197, 239-257.
62. Kakitani, T.; Kakitani, H. Biochim. Biophys. Acta 1981, 635, 498-514.
63. Islampour, R.; Alden, R. G.; Wu, Y. C.; Lin, S. H. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6793-6800.