Nature of the special-pair radical cation in bacterial photosynthesis

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 80, Issue 6, 2000, Pages 1224-1243

  Reimers, Jeffrey R ^a   Hutter, Michael C ^a,c   Hughes, Jason M ^a   Hush, Noel S ^b  

^a UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

^b UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

^c MAX PLANCK INSTITUTE OF BIOPHYSICS   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER; CHLOROPHYLL; DIMERS; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; MOLECULAR VIBRATIONS; MUTAGENESIS; PHOTOSYNTHESIS; POSITIVE IONS; QUANTUM THEORY;

BACTERIOCHLOROPHYLL;

BACTERIA;

EID: 0034538267     PISSN: 00207608     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/1097-461X(2000)80:6<1224::AID-QUA9>3.0.CO;2-W     Document Type: Article

References (82)

1. Hoff, A. J.; Deisenhofer, J. Phys Rep 1997, 287, 1.
2. Scherer, P. O. J.; Scharnag, C.; Fischer, S. F. Chem Phys 1995, 197, 333.
3. Alden, R. G.; Parson, W. W.; Chu, Z. T.; Warshel, A. J Am Chem Soc 1995, 117, 12284.
4. Gunner, M. R.; Nicholls, A.; Honig, B. J Phys Chem 1996, 100, 4277.
5. Steffen, M. A.; Lao, K.; Boxer, S. G. Science 1994, 264, 810.
6. Arnett, D. A.; Moser, C. C.; Dutton, P. L.; Scherer, N. F. J Phys Chem B 1999, 103, 2014.
7. Lancaser, C. R. D.; Michel, H.; Honig, B.; Gunner, M. R. Biophys J 1996, 70, 2469.
8. Ivashin, N.; Källebring, B.; Larsson, S.; Hansson, Ö. J Phys Chem B 1998, 102, 5017.
9. Zhang, L. Y.; Friesner, R. A. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 13603.
10. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Chem Phys 1996, 208, 177.
11. Wachtveitl, J.; Huber, H.; Feick, R.; Rautter, J.; Müh, F.; Lubitz, W. Spectrochim Acta A 1998, 54, 1231.
12. Huber, M.; Isaacson, R. A.; Abresch, E. C.; Gaul, D.; Schenck, C. C.; Feher, G. Biochim Piophys Acta 1996, 1273, 108.
13. Rautter, J.; Lendzian, F.; Schulz, C.; Fetsch, A.; Kühn, M.; Lin, X.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lubitz, W. Biochemistry 1995, 34, 8134.
14. Rautter, J.; Lendzian, F.; Lubitz, W.; Wang, S.; Allen, J. P. Biochemistry 1994, 33, 12077.
15. Ivancich, A.; Artz, K.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Mattioli, T. A. Biochemistry 1998, 37, 11812.
16. Mattioli, T. A.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Robert, B. Biochemistry 1994, 33, 1636.
17. Breton, J.; Nabedryk, E.; Parson, W. W. Biochemistry 1992, 31, 7503.
18. Nabedryk, E.; Allen, J. P.; Taguchi, A. K. W.; Williams, J. C.; Woodbury, N. W.; Breton, J. Biochemistry 1993, 32, 13879.
19. Thompson, M. A.; Zerner, M. C. J Am Chem Soc 1991, 113, 8210.
20. Thompson, M. A.; Zerner, M. C.; Fajer, J. J Phys Chem 1991, 95, 5693.
21. Scherer, P. O. J.; Fischer, S. F.; Lancaster, C. R. D.; Fritzsch, G.; Schmidt, S.; Arlt, T.; Dressier, K.; Zinth, W. Chem Phys Lett 1994, 223, 110.
22. Reimers, J. R.; Hush, N. S. J Am Chem Soc 1995, 117, 1302.
23. Hasegawa, J.; Ohkawa, K.; Nakatsuji, H. J Phys Chem B 1998, 102, 10410.
24. Nakatsuji, H.; Hasegawa, J.; Ohkawa, K. Chem Phys Lett 1998, 296, 499.
25. Hasegawa, J.; Nakatsuji, H. J Phys Chem B 1998, 102, 10420.
26. Sakuma, T.; Kashiwagi, H.; Takada, T.; Nakamura, H. Int J Quantum Chem 1997, 61, 137.
27. Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M.; Babcock, G. T. J Am Chem Soc 1998, 120, 8812.
28. Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A.; Pavlov, M. Chem Phys Lett 1998, 292, 421.
29. Apostolakis, J.; Muegge, I.; Ermler, U.; Fritzsch, G.; Knapp, E. W. J Am Chem Soc 1996, 118, 3743.
30. Treutlein, H.; Schulten, K.; Brünger, A. T.; Karplus, M.; Deisenhofer, J.; Michel, H. Proc Natl Acad Sci USA 1992, 89, 75.
31. Marchi, M.; Gehlen, J. N.; Chandler, D.; Newton, M. J Am Chem Soc 1993, 115, 4178.
32. Rauhut, G.; Alex, A.; Chandrasekhar, J.; Steinke, T.; Sauer, W.; Beck, B.; Hutter, M.; Gedeck, P.; Clark, T. VAMP Version 6.5, Erlangen, 1997.
33. Muegge, I.; Apostolakis, J.; Ermler, U.; Fritzsch, G.; Lubitz, W.; Knapp, E. W. Biochemistry 1996, 35, 8359.
34. Thompson, M. A.; Schenter, G. K. J Chem Phys 1995, 99, 6375.
35. Scherer, P. O. J.; Fischer, S. F. Chem Phys Lett 1997, 268, 133.
36. Kuglstatter, A.; Hellwig, P.; Fritzsch, G.; Wachtveitl, J.; Oesterhelt, D.; Mäntele, W.; Michel, H. FEBS Lett 1999, 463, 169.
37. Nabedryk, E.; Breton, J.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Kuhn, M.; Lubitz, W. Spectrochim Acta A 1998, 54, 1219.
38. Leonhard, M.; Mãntele, W. Biochemistry 1993, 32, 4532.
39. Tang, C.-K.; Williams, J. C.; Taguchi, A. K. W.; Allen, J. P.; Woodbury, N. W. Biochemistry 1999, 38, 8794.
40. Ivancich, A.; Mattioli, T. A.; Artz, K.; Wang, S.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Biochemistry 1997, 36, 3027.
41. Artz, K.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lendzian, F.; Rautter, J.; Lubitz, W. Proc Natl Acad Sci USA 1997, 94, 13582.
42. Allen, J. P.; Artz, K.; Lin, X.; Williams, J. C.; Ivancich, A.; Albouy, D.; Mattioli, T. A.; Fetsch, A.; Kuhn, M.; Lubitz, W. Biochemistry 1996, 35, 6612.
43. Allen, J. P.; Williams, J. C. J Bioenergetics Biomembranes 1995, 27, 275.
44. Mattioli, T. A.; Lin, X.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Biochemistry 1995, 34, 6142.
45. Lin, X.; Murchisson, H. A.; Nagarajan, V.; Parson, W. W.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Proc Natl Acad Sci 1994, 91, 10265.
46. Wachtveitl, J.; Rarchaus, J. W.; Das, R.; Lutz, M.; Robert, B.; Mattioli, T. A. Biochemistry 1993, 32, 12875.
47. Stocker, J. W.; Taguchi, A. K. W.; Murchison, H. A.; Woodbury, N. W.; Boxer, S. G. Biochemistry 1992, 31, 10356.
48. Williams, J. C.; Alden, R. G.; Murchison, H. A.; Peloquin, J. M.; Woodbury, N. W; Allen, J. P. Biochemistry 1992, 31, 11029.
49. Murchison, M. A.; Alden, R. G.; Allen, J. P.; Peloquin, J. M.; Taguchi, A. K. W.; Woodbury, N. W.; Williams, J. C. Biochemistry 1993, 32, 3498.
50. Finkele, U.; Lauterwasser, C.; Zinth, W.; Gray, K. A.; Oesterhelt, D. Biochemistry 1990, 29, 8517.
51. Bylina, E. J.; Youvan, D. C. Proc Natl Acad Sci USA 1988, 85, 7226.
52. McDowell, L. M.; Gaul, D.; Kirmaier, C.; Holten, D.; Schenck, C. C. Biochemistry 1991, 30, 8315.
53. Davis, D.; Dong, A.; Caughey, W. S.; Schenck, C. C. Biophys J 1992, 61, A153.
54. Laporte, L.; McDowell, L. M.; Kirmaier, C.; Schenck, C. C.; Holten, D. Chem Phys 1993, 176, 615.
55. Weiner, S. J.; Kollman, P. A.; Nguyen, D. T.; Case, D. A. J Comput Chem 1986, 7, 230.
56. HYPERCHEM Release 5.0, Hypercube Inc., Waterloo, Ontario, 1996.
57. Goldsmith, J. O.; King, B.; Boxer, S. G. Biochemistry 1996, 35, 2421.
58. Hutter, M. C.; Hughes, J. M.; Reimers, J. R.; Hush, N. S. J Phys Chem B 1999, 103, 4906.
59. Diers, J. R.; Bocian, D. F. J Phys Chem 1994, 98, 12884.
60. Becke, A. D. J Chem Phys 1993, 98, 5648.
61. Slater, J. C. Quantum Theory of Molecules and Solids, Vol. 4; The Self-Consistent Field for Molecules and Solids; McGraw-Hill: New York, 1974.
62. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Canadian J Phys 1980, 58, 1200.
63. Predew, J. P. Phys Rev B 1986, 33, 8822.
64. Becke, A. D. Phys Rev A 1988, 38, 3098.
65. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Baron, H.-P.; Bauernschmitt, R.; Böcker, S.; Ehrig, M.; Eichkorn, K.; Elliot, S.; Haase, F.; Häser, M.; Horn, H.; Huber, C.; Huniar, U.; Kattannek, M.; Kölmel, C.; Kollwitz, M.; Ochsenfeld, C.; Ohm, H.; Schäfer, A.; Schneider, U.; Treutier, O.; von Arnim, M.; Weigend, F.; Weis, P.; Weiss, H. TURBOMOLE, Quantum Chemistry Group, University of Karlsruhe, 1997, Version 4.
66. Weigend, F.; Hässer, M. Theor Chim Acta 1997, 97, 331.
67. Zadorozhnyi, B. A.; Ishchenko, I. K. Opt Spectrosc 1965, 19, 306.
68. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; Montgomery, J. A.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochtersi, J.; Patterson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Gonzalez, G.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B. G.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. GAUSSIAN 98; Gaussian: Pittsburgh, 1998.
69. Erichkorn, K.; Treutler, O.; Ohm, H.; Häser, M.; Ahlrichs, R. Chem Phys Lett 1995, 242, 652.
70. Hutter, M. C.; Reimers, J. R.; Hush, N. S. J Phys Chem B 1998, 102, 8080.
71. Ermler, U.; Fritzsch, G.; Buchanan, S. K.; Michel, H. Structure 1994, 2, 925.
72. Diesenhofer, J.; Michel, H. Science 1989, 245, 1463.
73. Rice, M. J. Phys Rev Lett 1976, 37, 36.
74. Rice, M. J. Solid State Commun 1979, 31, 93.
75. Reed, D. W. J Biol Chem 1969, 244, 4936.
76. Wynne, K.; Haran, G.; Reid, G. D.; Moser, C. C.; Dutton, P. L.; Hochstrasser, R. M. J Phys Chem 1996, 100, 5140.
77. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Chem Phys 1995, 197, 323.
78. Reimers, J. R.; Hutter, M. C.; Hush, N. S. Photosynth Res 1998, 55, 163.
79. Breton, J.; Nabedryk, E.; Clérici, A. Vibrational Spectrosc 1999, 19, 71.
80. Gasyna, Z.; Schatz, P. N. J Phys Chem 1996, 100, 1445.
81. Czarbecki, K.; Diers, J. R.; Chynwat, V.; Erickson, J. P.; Frank, H. A.; Bocian, D. F. J Am Chem Soc 1997, 119, 415.
82. Rischel, C.; Spiedel, D.; Ridge, J. P.; Jones, M. R.; Breton, J.; Lambry, J.-C.; Martin, J.-L.; Vos, M. H. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95, 12306.