Light harvesting and photoprotective functions of carotenoids in compact artificial photosynthetic antenna designs

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 1, 2004, Pages 414-425

  Kodis, Gerdenis ^a,c   Herrero, Christian ^a   Palacios, Rodrigo ^a   Mariño Ochoa, Ernesto ^a   Gould, Stephanie ^a   De La Garza, Linda ^a   Van Grondelle, Rienk ^b   Gust, Devens ^a   Moore, Thomas A ^a   Moore, Ana L ^a   Kennis, John T M ^b  

^a ARIZONA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

^c Physics Institute   (Lithuania)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRON ENERGY LEVELS; MOLECULAR STRUCTURE; OPTICAL PROPERTIES; PHOTOSYNTHESIS; PIGMENTS;

CAROTENOIDS; LIGHT HARVESTERS; PHOTOPROTECTORS;

ORGANIC COMPOUNDS;

EID: 1642419743     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp036139o     Document Type: Article

References (58)

1. Ritz, T.; Damjanovic, A.; Schulten, K.; Zhang, J.-P.; Koyama, Y. Photosynth. Res. 2000, 66, 125.
2. Koyama, Y.; Kuki, M.; Andersson, P. O.; Gillbro, T. Photochem. Photobiol. 1996, 63, 243.
3. Frank, H. A.; Cogdell, R. J. In Carotenoids in Photosynthesis; Young, A., Britton, G., Eds.; Chapmann & Hall: London, 1993; p 252.
4. van Grondelle, R.; Dekker; J. P.; Gillbro, T.; Sundström, V. Biochim. Biophys. Acta (Bioeng.) 1994, 1187, 1.
5. Tracewell, C. A.; Vrettos, J. S.; Bautista, J. A.; Frank, H. A.; Brudvig, G. W. Arch. Biochem. Biophys. 2001, 385, 61.
6. Hanley, J.; Deligiannakis, Y.; Pascal, A.; Faller, P.; Rutherford, A. W. Biochemistry 1999, 38, 8189.
7. Horton, P.; Ruban, A. V.; Young, A. J. In The Photochemistry of Carotenoids; Frank, H. A., Britton, A. J. Y. G., Cogdell, R. J., Eds.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecth, The Netherlands, 1999; p 271.
8. McDermott, G.; Prince, S. M.; Freer, A. A.; Hawthornthwaite-Lawless A. M.; Papiz, M. Z.; Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W. Nature 1995, 374, 517.
9. Jordan, P.; Fromme, P.; Witt, H. T.; Klukas, O.; Saenger, W.; Krauss, N. Nature 2001, 411, 909.
10. Kuhlbrandt, W.; Wang, D. N.; Fujiyoshi, Y. Nature 1994, 367, 614.
11. Koepke, J.; Hu, X. C.; Muenke, C.; Schulten, K.; Michel, H. Structure 1996, 4, 581.
12. Walla, P. J.; Linden, P. A.; Hsu, C. P.; Scholes, G. D.; Fleming, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 2000, 97, 10808.
13. Zhang, J.-P.; Fujii, R.; Qian, P.; Inaba, T.; Mizoguchi, T.; Koyama, Y.; Onaka, K.; Watanabe, Y. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3683.
14. Gradinaru, C. C.; van Stokkum, I. H. M.; Pascal, A. A.; van Grondelle, R.; van Amerongen, H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9330.
15. Shreve, A. P.; Trautman, J. K.; Frank, H. A.; Owens, T. G.; Albrecht, A. C. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1058, 280.
16. Damjanovic, A.; Ritz, T.; Schulten, K. Phys. Rev. E 1999, 59, 3293.
17. Krueger, B. P.; Scholes, G. D.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5378.
18. Gradinaru, C. C.; Kennis, J. T. M.; Papagiannakis, E.; van Stokkum, I. H. M.; Cogdell, R. J.; Fleming, G. R.; Niederman, R. A.; van Grondelle, R. Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 2001, 98, 2364.
19. de Weerd, F. L.; Dekker: J. P.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6214.
20. Croce, R.; Muller, M. G.; Bassi, R.; Holzwarth, A. R. Biophys. J. 2001, 80, 901.
21. Kennis, J. T. M.; Gobets, B.; van Stokkum, I. H. M.; Dekker: J. P.; van Grondelle, R.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4485.
22. de Weerd, F. L.; Kennis, J. T. M.; Dekker: J. P.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5995.
23. Papagiannakis, E.; Kennis, J. T. M.; van Stokkum, I. H. M.; Cogdell, R. J.; van Grondelle, R. Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 2002, 99, 6017.
24. Tavan, P.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 1986, 85, 6602.
25. Sashima, T.; Nagae, H.; Kuki, M.; Koyama, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 299, 187.
26. Zhang, J.-P.; Inaba, T.; Watanabe, Y.; Koyama, Y. Chem. Phys. Lett. 2000, 332, 351.
27. Cerullo, G.; Polli, D.; Lanzani, G.; De Silvestri, S.; Hashimoto, H.; Cogdell, R. J. Science 2002, 298, 2395.
28. Tavan, P.; Schulten, K. Phys. Rev. B 1987, 36, 4337.
29. Marino-Ochoa, E.; Palacios, R.; Kodis, G.; Macpherson, A. N.; Gillbro, T.; Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Photochem. Photobiol. 2002, 76, 116.
30. Macpherson, A. N.; Liddell, P. A.; Kuciauskas, D.; Tatman, D.; Gillbro, T.; Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9424.
31. Gust, D.; Moore, T. A.; Moore, A. L. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 40.
32. Liddell, P. A.; Kuciauskas, D.; Sumida, J. P.; Nash, B.; Nguyen, D.; Moore, A. L.; Moore, T. A.; Gust, D. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 1400.
33. Cardoso, S. L.; Nicodem, D. E.; Moore, T. A.; Moore, A. L.; Gust, D. J. Am. Chem. Soc. 1996, 7, 19.
34. Freiberg, A.; Timpmann, K.; Lin, S.; Woodbury, N. W. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10974.
35. van Stokkum, I. H. M.; Scherer, T.; Brouwer, A. M.; Verhoeven, J. W. J. Phys. Chem. B 1994, 98, 852.
36. Macpherson, A. N.; Gillbro, T. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5049.
37. Ricci, M.; Bradforth, S. E.; Jimenez, R.; Fleming, G. R. Chem. Phys. Lett. 1996, 259, 381.
38. Macpherson, A. N.; Arellano, J. B.; Fraser, N. J.; Cogdell, R. J.; Gillbro, T. Biophys. J. 2001, 80, 923.
39. Holt, N. E.; Kennis, J. T. M.; Dall'Otso, L.; Bassi, R.; Fleming, G. R. Chem. Phys. Lett. 2003, 379, 305.
40. Zhang, J.-P.; T., I.; Watanabe, Y.; Koyama, Y. Chem. Phys. Lett. 2000, 331, 154.
41. Polivka, T.; Herek, J. L.; Zigmantas, D.; Akerlund, H. E.; Sundstrom, V. Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 1999, 4914.
42. Frank, H. A.; Cua, A.; Chynwat, V.; Young, A.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R. Photosynth. Res. 1994, 41, 389.
43. Desamero, R. Z. B.; Chynwat, V.; van der Hoef, I.; Jensen, F. J.; Lugtenburg, J.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R.; Cua, A.; Bocian, D. F.; Frank, H. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8151.
44. de Weerd, F. L.; van Stokkum, I. H. M.; van Grondelle, R. Chem. Phys. Lett. 2002, 354, 38.
45. Billsten, H. H.; Zigmantas, D.; Sundstrom, V.; Polivka, T. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 465.
46. Papagiannakis, E.; Das, S. K.; Gall, A.; van Stokkum, I. H. M.; Robert, B.; van Grondelle, R.; Frank, H. A.; Kennis, J. T. M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5642.
47. Hsu, C. P.; Walla, P. J.; Head-Gordon, M.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11016.
48. Fujii, R.; Onaka, K.; Kuki, M.; Koyama, Y.; Watanabe, Y. Chem. Phys. Lett. 1998, 288, 847.
49. Frank, H. A.; Bautista, J. A.; Josue, J. S.; Young, A. J. Biochemistry 2000, 39, 2831.
50. Polivka, T.; Zigmantas, D.; Frank, H. A.; Bautista, J. A.; Herek, J. L.; Koyama, Y.; Fujii, R.; Sundstrom, V. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1072.
51. Polivka, T.; Zigmantas, D.; Herek, J. L.; He, Z.; Pascher, T.; Pullerits, T.; Cogdell, R. J.; Frank, H. A.; Sundstrom, V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11016.
52. Andersson, P. O.; Gillbro, T. J. Chem. Phys. 1995, 103, 2509.
53. Yoshizawa, M.; Aoki, H.; Ue, M.; Hashimoto, H. Phys. Rev. B 2003, 67, 174302.
54. Yoshizawa, M.; Aoki, H.; Hashimoto, H. Phys. Rev. B 2001, 63, 180301.
55. McCamant, D. W.; Kim, J. E.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 6030.
56. Rondonuwu, F. S.; Watanabe, Y.; Zhang, J. P.; Furuichi, K.; Koyama, Y. Chem. Phys. Lett. 2002, 357, 376.
57. McCamant, D. W.; Kukura, P.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8208.
58. Bittl, R.; Schlodder, E.; Geisenheimer, I.; Lubitz, W.; Cogdell, R. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5525.