Excited-state dynamics of carotenoids in light-harvesting complexes. 1. Exploring the relationship between the S1 and S* states

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 11, 2006, Pages 5727-5736

  Papagiannakis, Emmanouil ^a   Van Stokkum, Ivo H M ^a   Vengris, Mikas ^a,d   Cogdell, Richard J ^b   Van Grondelle, Rienk ^a   Larsen, Delmar S ^c  

^a VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

^b UNIVERSITY OF GLASGOW   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d VILNIUS UNIVERSITY   (Lithuania)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; COMPLEXATION; GROUND STATE; MATHEMATICAL MODELS; SIGNAL PROCESSING;

CAROTENOIDS; LIGHT-HARVESTING COMPLEXES; MULTIWAVELENGTH TARGET ANALYSIS; RHODOPSEUDOMONAS ACIDOPHILA;

HYDROCARBONS;

EID: 33645676928     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp054633h     Document Type: Article

References (57)

1. Demmig-Adams, B.; Adams, W. W. Science 2002, 298, 2149.
2. Holt, N. E.; Zigmantas, D.; Valkunas, L.; Li, X. P.; Niyogi, K. K.; Fleming, G. R. Science 2005, 307, 433.
3. Frank, H. A.; Cogdell, R. J. Photochem. Photobiol. 1996, 63, 257.
4. Polívka, T.; Sundström, V. Chem. Rev. 2004, 104, 2021.
5. Hashimoto, H.; Yanagi, K.; Yoshizäwa, M.; Polli, D.; Cerullo, G.; Lanzani, G.; De Silvestri, S.; Gardiner, A. T.; Cogdell, R. J. Arch. Biochem. Biophys. 2004, 430, 61.
6. van Grondelle, R.; Dekker, J. P.; Gillbro, T.; Sundström, V. Biochim. Biophys. Acta 1994, 1187, 1.
7. de Weerd, F. L.; van Stokkum, I. H. M.; van Grondelle, R. Chem. Phys. Lett. 2002, 354, 38.
8. Billsten, H. H.; Zigmantas, D.; Sundström, V.; Polívka, T. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 465.
9. 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.
10. Koyama, Y.; Rondonuwu, F. S.; Fujii, R.; Watanabe, Y. Biopolymers 2004, 74, 2.
11. Tavan, P.; Schulten, K. Phys. Rev. B 1987, 36, 4337.
12. Tavan, P.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 1986, 85, 6602.
13. 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.
14. Wohlleben, W.; Buckup, T.; Herek, J. L.; Cogdell, R. J.; Motzkus, M. Biophys. J. 2003, 85, 442.
15. Rademaker, H.; Hoff, A. J.; Vangrondelle, R.; Duysens, L. N. M. Biochim. Biophys. Acta 1980, 592, 240.
16. 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.
17. Larsen, D. S.; Papagiannakis, E.; van Stokkum, I. H. M.; Vengris, M.; Kennis, J. T. M.; van Grondelle, R. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 733.
18. Bautista, J. A.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Gosztola, D.; Wasielewski, M.; Frank, H. A. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 2267.
19. Zigmantas, D.; Hiller, R. G.; Yartsev, A.; Sundström, V.; Polívka, T. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5339.
20. Papagiannakis, E.; Larsen, D. S.; van Stokkum, I. H. M.; Vengris, M.; Hiller, R. G.; van Grondelle, R. Biochemistry 2004, 43, 15303.
21. 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.
22. Sundström, V.; Pullerits, T.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2327.
23. Herek, J. L.; Wohlleben, W.; Cogdell, R. J.; Zeidler, D.; Motzkus, M. Nature 2002, 417, 533.
24. Fraser, N. J.; Dominy, P. J.; Ucker, B.; Simonin, I.; Scheer, H.; Cogdell, R. J. Biochemistry 1999, 38, 9684.
25. Gradinaru, C. C.; van Stokkum, I. H. M.; Pascal, A. A.; van Grondelle, R.; van Amerongen, H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9330.
26. Larsen, D. S.; Vengris, M.; van Stokkum, I. H. M.; van der Horst, M.; de Weerd, F. L.; Hellingwerf, K. J.; van Grondelle, R. Biophys. J. 2004, 86, 2538.
27. Rondonuwu, F. S.; Yokoyama, K.; Fujii, R.; Koyama, Y.; Cogdell, R., J,; Watanabe, Y. Chem. Phys. Lett. 2004, 390, 314.
28. Macpherson, A. N.; Arellano, J. B.; Fraser, N. J.; Cogdell, R. J.; Gillbro, T. Biophys. J. 2001, 80, 923.
29. Polívka, T.; Zigmantas, D.; Herek, J. L.; He, Z.; Pascher, T.; Pullerits, T.; Cogdell, R. J.; Frank, H. A.; Sundström, V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11016.
30. Herek, J. L.; Polívka, T.; Pullerits, T.; Fowler, G. J. S.; Hunter, C. N.; Sundström, V. Biochemistry 1998, 37, 7057.
31. Wohlleben, W.; Buckup, T.; Hashimoto, H.; Cogdell, R. J.; Herek, J. L.; Motzkus, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3320.
32. Bittl, R.; Schlodder, E.; Geisenheimer, I.; Lubitz, W.; Cogdell, R. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5525.
33. van Grondelle, R. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 147.
34. Trinkunas, G.; Herek, J. L.; Polívka, T.; Sundström, V.; Pullerits, T. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 4167.
35. Demtröder, W. Laser Spectroscopy, 2nd ed.; Pergamon Press: New York, 1987.
36. Stevens, M. A.; Silva, C.; Russell, D. M.; Friend, R. H. Phys. Rev. B 2001, 63, 165213.
37. Holzwarth, A. R. Data Analysis in time-resolved measurements. In Biophysical Techniques in Photosynthesis; Amesz, J., Hoff, A. J., Eds.; Kluwer: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
38. van Stokkum, I. H. M.; Larsen, D. S.; van Grondelle, R. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1657, 82.
39. Papagiannakis, E.; Vengris, M.; Larsen, D. S.; van Stokkum, I. H. M.; Hiller, R. G.; van Grondelle, R., submitted for publication.
40. van Amerongen, H.; Valkunas, L.; van Grondelle, R. Photosynthetic Excitons; World Scientific: Singapore, 2000.
41. Gall, A.; Henry, S.; Takaichi, S.; Robert, B.; Cogdell, R., J,. Photosynth. Res. 2005, 86, 25-35.
42. Arellano, J. B.; Raju, B. B.; Naqvi, K. R.; Gillbro, T. Photochem. Photobiol. 1998, 68, 84.
43. Fraser, N. J. Modified pigments and mechanisms of energy transfer in LH2 complexes from purple bacteria. Ph.D. Thesis, University of Glasgow, 1998.
44. Papiz, M. Z.; Prince, S. M.; Howard, T.; Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W. J. Mol. Biol. 2003, 326, 1523.
45. Koyama, Y.; Takatsuka, I.; Kanaji, M.; Tomimoto, K.; Kito, M.; Shimamura, T.; Yamashita, J.; Saiki, K.; Tsukida, K. Photochem. Photobiol. 1990, 51, 119.
46. Georgakopoulou, S.; van Grondelle, R.; van der Zwan, G. Biophys. J. 2004, 87, 3010.
47. de Grooth, B. G.; Amesz, J. Biochim. Biophys. Acta 1977, 462, 247.
48. Kramer, H. J. M.; van Grondelle, R.; Hunter, C. N.; Westerhuis, W. H. J.; Amesz, J. Biochim. Biophys. Acta 1984, 765, 156.
49. Fujii, R.; Furuichi, K.; Zhang, J. P.; Nagae, H.; Hashimoto, H.; Koyama, Y. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2410.
50. Britton, G. UV/Visible Spectroscopy. In Carotenoids; Britton, G., Liaaen-Jensen, S., Pfander, H., Eds.; Birkaeser: Berlin, 1995; Vol. 1B, p 13.
51. Frank, H. A.; Bautista, J. A.; Josue, J.; Pendon, Z.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4569.
52. Zigmantas, D.; Hiller, R. G.; Sharples, F. P.; Frank, H. A.; Sundstrom, V.; Polívka, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 3009.
53. Larsen, D. S.; van Stokkum, I. H. M.; Vengris, M.; van der Horst, M.; de Weerd, F. L.; Hellingwerf, K.; van Grondelle, R. Biophys. J. 2004, 87, 1858.
54. Billsten, H. H.; J, P.; Sinha, S.; Pascher, T.; Sundström, V.; Polívka, T. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6852.
55. Larsen, D. S.; Papagiannakis, E.; van Stokkum, I. H. M.; Vengris, M.; Kennis, J. T. M.; van Grondelle, R. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 733.
56. Cerullo, G.; Polli, D.; Lanzani, G.; De Silvestri, S.; Hashimoto, H.; Cogdell, R. J. Science 2002, 298, 2395.
57. Vengris, M.; van Stokkum, I. H. M.; He, X.; Bell, A.; Tonge, P. J.; van Grondelle, R.; Larsen, D. S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4587.