Origin of the Bathochromic Shift in the Early Photointermediates of the Rhodopsin Visual Cycle: A CASSCF/CASPT2 Study

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 95, Issue 6, 2003, Pages 882-889

  Schreiber, Marko ^a   Buss, Volker ^a  

^a UNIVERSITY OF DUISBURG ESSEN   (Germany)

Author keywords

Bathorhodopsin; CASSCF CASPT2; Excited states; Retinal; Rhodopsin

Indexed keywords

CHEMICAL BONDS; CHROMOPHORES; ELECTRON ENERGY LEVELS; ELECTRONIC STRUCTURE;

BATHOCHROMIC SHIFT;

MOLECULAR DYNAMICS;

EID: 0242494879     PISSN: 00207608     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/qua.10691     Document Type: Article

References (54)

1. Palczewski, K.; Kumasaka, T.; Hori, T.; Behnke, C. A.; Motoshima, H.; Fox, B. A.; Trong, I. L.; Teller, D. C.; Okada, T.; Stenkamp, R. E.; Yamamoto, M.; Miyano, M. Science 2000, 289, 739.
2. Okada, T.; Palczewski, K. Curr Opin Struct Biol 2001, 11, 420.
3. Meng, E. C.; Boume, H. R. Trends Pharmacol Sci 2002, 22, 587.
4. Shichi, H. Biochemistry of Vision; Academic Press: New York, 1983.
5. Filipek, S.; Stenkamp, R. E.; Teller, D. C.; Palczewski, K. Annu Rev Physiol 2003, 65, 851.
6. deGrip, W. J.; Rothschild, K. J. Molecular Mechanisms of Visual Transduction, Stavenga; North Holland: Amsterdam, 2000.
7. Kim, J. E.; McCamant, D. W.; Zhu, L.; Mathias, R. A. J Phys Chem B 2001, 105, 1240.
8. Dartnall, H. Vision Res 1968, 8, 339.
9. Yoshizawa, W. A.; Wald, G. Nature 1963, 197, 1279.
10. Kandori, H.; Shichida, Y.; Yoshizawa, T. Biophys J 1989, 56, 453.
11. Honig, B.; Greenberg, A. D.; Dinur, U.; Ebrey, T. G. Biochemistry 1976, 15, 4595.
12. Birge, R. R.; Einterz, C. M.; Knapp, H. M.; Murray, L. P. Biophys J 1988, 53, 367.
13. Smith, S. O.; Courtin, J.; de Groot, H. J. M.; Gebhard, R.; Lugtenburg, J. Biochemistry 1991, 30, 7409.
14. Ishiguro, M. J Am Chem Soc 2000,122, 444.
15. Han, M.; Smith, S. O. Biochemistry 1995, 34, 1425.
16. Siebert, F. Isr J Chem 1995, 35, 309.
17. Zhang, H.; Lerro, K. A.; Yamamoto, T.; Lien, T. H.; Sastry, L.; Gawinowicz, M. A.; Nakanishi, K. J Am Chem Soc 1994, 116, 10165.
18. Warshel, A.; Barboy, N. J Am Chem Soc 1982, 104, 1469.
19. Palings, L; v. d. Berg, E. M. M.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. Biochemistry 1989, 28, 1498.
20. Birge, R. R. Biochim Biophys Acta 1990, 1016, 293.
21. Lin, S. W.; Groesbeek, M.; van der Hoef, L; Verdegem, P.; Lugtenburg, J. ; Mathies, R. A. J Phys Chem B 1998, 102, 2787.
22. Sugihara, M.; Entel, P.; Buss, V.; Elstner, M.; Frauenheim, T. Biochemistry 2002, 41, 15259.
23. Terstegen, F.; Buss, V. Chem Phys 1997, 225, 163.
24. Terstegen, F.; Buss, V. J Mol Struct Theochem 1998, 430, 209.
25. Zhou, H.; Tajkhorshid, E.; Frauenheim, T.; Suhai, S.; Elstner, M. Chem Phys 2002, 277, 91.
26. Imamoto, Y.; Sakai, M.; Katsuta, Y.; Wada, A.; Ito, M.; Shichida, Y. Biochemistry 1996, 35, 6257.
27. Fujimoto, Y.; Ishihara, J.; Maki, S.; Fujioka, N.; Wang, T.; Furuta, T.; Fishkin, N.; Borhan, B.; Berova, N.; Nakanishi, K. Chem Eur J 2001, 7, 4198.
28. Buss, V. Chirality 2001, 13, 13.
29. Verdegem, P. J. E.; Bove-Geurts, P. H. M.; de Grip, W. J.; Lugtenburg, J.; de Groot, H. J. M. Biochemistry 1999, 38, 11316.
30. Buss, V.; Kolster, K.; Terstegen, F.; Vahrenhorst, R. Angew Chem Int Ed 1998, 37,1893.
31. Bifone, A.; de Groot, H. J. M.; Buda, F. J Phys Chem B 1997, 101, 2954.
32. Bifone, A.; de Groot, H. J. M.; Buda, F. Pure Appl Chem 1997, 69, 2105.
33. de Groot, H. J. M. 1998, private communication.
34. Roos, B. O.; Serrano-Andrés, L.; Merchán, M. Pure Appl Chem 1993, 65, 1693-1698.
35. Widmark, P.-O.; Malmqvist, P.-Å.; Roos, B. O. Theor Chim Acta 1990, 77, 291.
36. Pierloot, K.; Dumez, B.; Widmark, P.-O.; Roos, B. O. Theor Chim Acta 1995, 90, 87.
37. Buss, V.; Schreiber, M.; Fülscher, M. P. Angew Chem Int Ed 2001, 40, 3189.
38. Schreiber, M.; Buss, V.; Fülscher, M. P. Phys Chem Chem Phys 2001, 3, 3906.
39. Schreiber, M.; Buss, V. Phys Chem Chem Phys 2002, 4, 3305.
40. Malmqvist, P. A.; Roos, B. O. Chem Phys Lett 1989, 155, 189.
41. Blatz, P.; Mohler, J.; Navangul, H. Biochemistry 1972, 11, 848.
42. Suzuki, H.; Komatsu, T.; Kitajima, H. J Phys Chem Soc Jpn 1974, 37, 177.
43. Schreiber, M.; Buss, V. 2003, unpublished CASPT2 results.
44. Kagan, H.; Moradpour, A.; Nicoud, J. F.; Balavoine, G.; Martin, R. H.; Cosyn, J. P. Tetrahedron Lett 1971, 27, 2479.
45. Waggoner, A. S.; Stryer, L. Biochemistry 1971, 10, 3250.
46. Gröbner, G.; Burnett, I. J.; Glaubitz, C.; Choi, G.; Mason, A. J.; Watts, A. Nature 2000, 405, 810.
47. Röhrig, U. F.; Guidoni, L.; Rothlisberger, U. Biochemistry 2002, 41, 10799.
48. Yoshizawa, T.; Horiuchi, S. In: Biochemistry and Physiology of Visual Pigments; Springer: Heidelberg, Germany, 1973, pp. 69-81.
49. Cooper, A. Nature 1979, 282, 531.
50. Robb, M. A.; Garavelli, M.; Olivucci, M.; Bernardi, F. Rev Comp Chem 2000, 15, 87.
51. Garavelli, M.; Bernardi, F.; Olivucci, M.; Bearpark, M. J.; Klein, S.; Robb, M. A. J Phys Chem A 2001, 105, 11496.
52. Garavelli, M.; Bernardi, F.; Cembran, A.; Castano, O.; Frutos, L. M.; Merchan, M.; Olivucci, M. J Am Chem Soc 2002, 124, 13770.
53. Cui, Q.; Elstner, M.; Kaxiras, E.; Frauenheim, T.; Karplus, M. J Phys Chem B 2001, 105, 569.
54. Sugihara, M.; Buss, V.; Entel, P.; Hafner, L.; Bondar, N.; Elstner, M.; Frauenheim, T. Phase Trans., in print.