Vibrational spectroscopy of a picosecond, structurally-restricted intermediate containing a seven-membered ring in the room-temperature photoreaction of an artificial rhodopsin

Journal of the American Chemical Society

Volumn 120, Issue 15, 1998, Pages 3739-3747

  Jager F ^a   Lou, Jihong ^b   Nakanishi, Koji ^b   Ujj, L ^a   Atkinson, G H ^a  

^a University of Arizona   (United States)

^b Och Spine at New York Presbyterian Hospitals   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

11 CIS RETINAL; BETA IONONE; RETINAL; RHODOPSIN; SCHIFF BASE;

ANIMAL TISSUE; ARTICLE; CATTLE; CHEMICAL BOND; CHROMATOPHORE; CIS TRANS ISOMERISM; CONTROLLED STUDY; NONHUMAN; PHOTOACTIVATION; PHOTOCHEMISTRY; PHOTOTRANSDUCTION; RAMAN SPECTROMETRY; RETINA ROD OUTER SEGMENT; SPECTROSCOPY; TEMPERATURE; VIBRATION; VISION;

EID: 0032557192     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja972560c     Document Type: Article

References (49)

1. Aaronson, S. A.; Benkovic, S. J.; Cozzarelli, N. R.; McKnight, S. L.; Prusiner, S. B.; Rancaniello, V. R.; Stryer, L.; Tilghman, S. M. Harvey Lectures; Wiley-Liss, Inc.: New York, 1971; p 87.
2. Buda, F.; Degroot, H. J. M.; Bifone, A. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 4474-4477.
3. Schoenlein, R. W.; Peteanu, L. A., Mathies, R. A.; Shank, C. V. Science 1991, 254, 412.
4. Wang, Q.; Schoenlein, R. W.; Peteanu, L. A.; Mathies, R. A.; Shank, C. V. Science (Washington, D.C.) 1994, 266, 422.
5. Kochendoerfer, G. G.; Mathies, R. A. Isr. J. Chem. 1995, 35, 211.
6. Peteanu, L. A.; Schönlein, R. W.; Wang, Q.; Mathies, R. A.; Shank, C. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 11762.
7. Yan, M.; Manor, D.; Weng, G.; Chao, H.; Rothberg, L.; Jedju, T. M.; Alfano, R. R.; Callender, R. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 9809.
8. Kandori, H.; Matuoka, S.; Shichida, Y.; Yoshizawa, T.; Ito, M.; Tsukida, K.; Balogh-Nair, V.; Nakanishi, K. Biochemistry 1989, 28, 6460.
9. Mcgarry, P. F.; Cheh, J.; Ruizsilva, B.; Hu, S. H.; Nakanishi, K.; Turro, N. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 646.
10. Doukas, A. G.; Junnarkar, M. R.; Alfano, R. R.; Callender, R. H.; Kakitani, T.; Honig, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 4790.
11. Kochendoerfer, G. G.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 14526.
12. Logunov, S. L.; Long, L.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 18586.
13. Hamm, P.; Zurek, M.; Roschinger, T.; Patzelt, H.; Oesterhelt, D.; Zinth, W. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 613.
14. Mizukami, T.; Kandori, H.; Shichida, Y.; Chen, A.-H.; Derguini, F.; Caldwell, C. G.; Bigge, C. F.; Nakanishi, K.; Yoshizawa, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 4072.
15. Buchert, J.; Stefancic, V.; Doukas, A. G.; Alfano, R. R.; Callender, R. H.; Pande, J. Biophys. J. 1983, 43, 279.
16. Kandori, H.; Sasabe, H.; Nakanishi, K.; Yoshizawa, T.; Mizukami, T.; Shichida, Y. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1002.
17. Kandori, H.; Katsuta, Y.; Ito, M.; Sasabe, H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2669.
18. Kochendoerfer, G. G.; Verdegem, P. J. E.; van der Hoef, I.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. Biochemistry 1996, 35, 16230.
19. Hurley, J. B.; Ebrey, T. G.; Honig, B.; Ottolenghi, M. Nature 1977, 270, 540.
20. Shichida, Y.; Kropf, A.; Yoshizawa, T. Biochemistry 1981, 20, 1962.
21. Randall, C. E.; Lewis, J. W.; Hug, S. J.; Björling, S. C.; Eisner-Shanas, I.; Friedman, N.; Ottolenghi, M.; Sheves, M.; Kliger, D. S. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3473.
22. Hug, S. J.; Lewis, J. W.; Einterz, C. M.; Thorgeirsson, T. E.; Kliger, D. S. Biochem. 1990, 29, 1475.
23. Kliger, D. S.; Lewis, J. W. Isr. J. Chem. 1995, 35, 289.
24. Lewis, J. W.; Pinkas, I.; Sheves, M.; Ottolenghi, M.; Kliger, D. S. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 918.
25. Livnah, N.; Sheves, M. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 351.
26. Baasov, T.; Friedman, N.; Sheves, M. Biochemistry 1987, 26, 3210.
27. Popp, A.; Ujj, L.; Atkinson, G. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 372.
28. Jäger, F.; Ujj, L.; Atkinson, G. H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 12610.
29. Crouch, R.; Nodes, B. R.; Perlman, J. I.; Pepperberg, D. R.; Akita, H.; Nakanishi, K. Invest. Ophthalmol. Visual Sci. 1984, 25, 419.
30. Zankel, T.; Ok, H.; Johnson, R.; Chang, C. W.; Sekiya, N.; Naoki, H.; Yoshihara, K.; Nakanishi, K. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5387.
31. Akita, H.; Tanis, S. P.; Adams, M.; Balogh-Nair, V.; Nakanishi, K. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6370.
32. Ujj, L.; Volodin, B. L.; Popp, A.; Delaney, J. K.; Atkinson, G. H. Chem. Phys. 1994, 182, 291.
33. Uii, L.; Popp, A.; Atkinson, G. H. Chem. Phys. 1994, 188, 221.
34. Ujj, L.; Jäger, F.; Popp, A.; Atkinson, G. H. Chem. Phys. 212, 1996, 421-436.
35. Ujj, L.; Jäger, F.; Atkinson, G. H. Biophys. J. 1998, 74, 1492-1501.
36. Mathies, R. A.; Smith, S. O.; Palings, I. Determination of retinal chromophore structure in rhodopsins. In Biological Applications of Raman Spectroscopy; Spiro, T. G., Eds.; John Wiley & Sons: New York 1987; Chapter 2, pp 59-108.
37. Palings, I.; Pardoen, J. A.; van den Berg, E. M. M.; Winkel, C.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. Biochemistry 1987, 26, 2544.
38. Palings, I.; van den Berg, E. M. M.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. Biochemistry 1989, 28, 1498.
39. Eyring, G.; Curry, B.; Broek, A.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. Biochemistry 1982, 21, 384.
40. Wald, G. Science 1968, 162, 230.
41. Zhou, Y.; Ujj, L.; Lou, J.; Jäger, F.; Nakanishi, K.; Atkinson, G. H. J. Phys. Chem., submitted for publication.
42. Ganter, U. M.; Gärtner, W.; Siebert, F. Biochemistry 1988, 27, 7480.
43. Jäger, F.; Jäger, S.; Kräutle, O.; Friedman, N.; Sheves, M.; Hofmann, K. P.; Siebert, F. Biochemistry 1994, 33, 7389.
44. Nakanishi, K.; Zhang, H. Z.; Lerro, K. A.; Takekuma, S.; Yamamoto, T.; Lien, T. H.; Sastry, L.; Baek, D.-J.; Moquin-Pattey, C.; Boehm, M. F.; et al. Biophys. Chem. 1995, 56, 13.
45. Yan, B.; Takahashi, T.; McCain, D. A.; Rao, V. J.; Nakanishi, K.; Spudich, J. L. Biophys. J. 1990, 57, 477.
46. Oudar, J.-L.; Shen, Y. R. Phys. Rev. A 1980, 22, 1141.
47. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy; Oxford University Press, Inc.: New York, 1995.
48. Schoenlein, R. W.; Peteanu, L. A.; Wang, Q.; Mathies, R. A.; Shank, C. V. J. Phys. Chem. 1993, 97, 12087.
49. Wang, Q.; Kochendörfer, G. G.; Schoenlein, R. W.; Verdegem, P. J. E.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A.; Shank, C. V. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17388.