Density functional study of the photoactive yellow protein's chromophore

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 105, Issue 19, 2001, Pages 4386-4391

  Sergi, Alessandro ^a,b   Grüning, Myrta ^c   Ferrario, Mauro ^a   Buda, Francesco ^c  

^a UNIVERSITY OF MODENA AND REGGIO EMILIA   (Italy)

^b SAPIENZA UNIVERSITY OF ROME   (Italy)

^c VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COUMARIC ACID; PHOTOACTIVE YELLOW PROTEIN; STRUCTURAL PROPERTIES;

CHEMICAL BONDS; ELECTRONIC PROPERTIES; GROUND STATE; ISOMERIZATION; MOLECULAR DYNAMICS; OPTIMIZATION; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; PROTEINS;

CHROMOPHORES;

EID: 0035902354     PISSN: 10895647     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp002270+     Document Type: Article

References (43)

1. Meyer, T. E. Biochim. Biophys. Acta 1985, 806, 175.
2. Hoff, W. D.; et al. Biophys. J. 1994, 67, 1691.
3. Imamoto, Y.; Kataoka, M.; Tokunaga, F. Biochemistry 1996, 35, 14047.
4. Hoff, W. D.; van Stokkum, I. H. M.; van Ramesdonk, H. J.; van Brederode, M. E.; Brouwer, A. M.; Fitch, J. C.; Meyer, T. E.; van Grondelle, R.; Hellingwerf, K. J. Biochemistry 1994, 33, 13959.
5. Baca, M.; Borgstahl, G. E. O.; Boissinot, M.; Burke, P. M; Williams, D. R.; Slater, K. A.; Getzoff, E. D. Biochemistry 1994, 33, 14369.
6. Borgstahl, G. E. O.; Williams, D. R.; Getzoff, E. D. Biochemistry 1995, 34, 6278.
7. Luecke, H.; Richter, H.-T; Lanyi, J. K. Science 1998, 280, 1934.
8. Pebay-Peyroula, E.; Rummel, G.; Rosenbusch, J. P.; Landau, E. M. Science 1997, 277, 1676.
9. Edman, K.; Nollert, P.; Royant, A.; Belrhali, H.; Pebay-Peyroula, E.; Hajdu, J.; Neutze, R.; Landau, E. M. Nature 1999, 401, 822.
10. Genick, U.K.; Borgstahl, G. E. O.; Ng, K.; Ren, Z.; Pradervand, C.; Burke, P. M.; Srajer, V.; Teng, T.-Y.; Schildkamp, W.; McRee, D. E.; Moffat, K.; Getzoff, E. D. Science 1997, 275, 1471.
11. Genick, U.K.; Soltis, S. M.; Kuhn, P.; Canestrelli, I. L.; Getzoff, E. D. Nature 1998, 392, 206.
12. Kort, R.; Vonk, H.; Xu, X.; Hoff, W. D.; Crielaard, W.; Hellingwerf, K. J. FEBS Lett. 1996, 382, 73.
13. Kim, M.; Mathies, R. A.; Hoff, W. D.; Hellingwerf, K. J. Biochemistry 1995, 34, 12669.
14. Baltuska, A.; van Stokkum, I. H. M.; Kroon, A.; Monshouwer, R.; Hellingwerf, K. J.; van Grondelle, R. Chem. Phys. Lett. 1997, 270, 263.
15. Perman, B.; Srajer, V.; Ren, Z.; Teng, T.-Y.; Pradervand, C.; Ursby, T.; Bourgeois, D.; Schotte, F.; Wulff, M.; Kort, R.; Hellingwerf, K. J.; Moffat, K. Science 1998, 279, 1946.
16. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471.
17. Parr, R. G.; Yang, W. Density Functional Theory of Atoms and Molecules; Oxford University Press: New York, 1989.
18. Dreizler, R. M.; Gross, E. K. U. Density Functional Theory. An Approach to the Quantum Many-Body Problem; Springer-Verlag: Berlin, 1990.
19. Bifone, A.; de Groot, H. J. M.; Buda, F. Chem. Phys. Lett. 1996, 248, 165-172.
20. Buda, F.; de Groot, H. J. M.; Bifone, A. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 4474-4477.
21. Bifone, A.; de Groot, H. J. M.; Buda, F. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2954-2958.
22. La Penna, G.; Buda, F.; Bifone, A.; de Groot, H. J. M. Chem. Phys. Lett. 1998, 294, 447-453.
23. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098-3100.
24. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822-8824.
25. Perdew, J. P.; Zunger, A. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048.
26. Ceperley, D. M.; Alder, B. J. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 566.
27. Laasonen, K.; Sprik, M.; Parrinello, M.; Car, R. J. Chem. Phys. 1993, 99, 9080.
28. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1990, 41, 7892-7895.
29. Pavesi, L.; Giannozzi, P.; Reinhart, F. K. Phys. Rev. B 1990, 42, 1864.
30. Bachelet, G. B.; Hamann, D. R.; Schlüter, M. Phys. Rev. B 1982, 26, 4199.
31. Tassone, F.; Mauri, F.; Car, R. Phys. Rev. B 1994, 50, 10561.
32. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1983, 23, 327.
33. (a) Baerends, E. J.; Ellis, D. E.; Ros, P. Chem. Phys. 1973, 2, 41.
34. (b) Boerrigter, P. M.; te Velde, G.; Baerends, E. J. Int. J. Quantum. Chem. 1988, 33, 87.
35. (c) Fonseca Guerra, C.; Snijders, J. G.; te Velde, G.; Baerends, E. J. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 391.
36. van Gisbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Baerends, E. J. Comput. Phys. Commun. 1999, 118, 119-138.
37. Santarsiero, B. D.; James, M. N. G.; Mahendran, M.; Childs, R. F. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9416.
38. Buda, F.; Giannozzi, P.; Mauri, F. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9048-9053.
39. Kroon, A. R.; Hoff, W. D.; Fennema, H. P. M.; Gijzen, J.; Koomen, G.-J.; Verhoeven, J. W.; Crielaard, W.; Hellingwerf, K. J. J. Biol. Chem. 1996, 271, 31949.
40. Molteni, C.; Frank, I.; Parrinello, M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 12177.
41. Garavelli, M.; Smith, B. R.; Bearpark, M. J.; Bernardi, F.; Olivucci, M.; Robb, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5568-5981.
42. van Brederode, M. E.; Gensch, T.; Hoff, W. D.; Hellingwerf, K. J.; Braslavsky, S. E. Biophys. J. 1995, 68, 1101.
43. The orbitals involved in the relevant transition are the HOMO-2 and LUMO+1 of the extended model for PYP.