The chromophore of asFP595: A theoretical study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 18, 2006, Pages 9348-9353

  Amat, Pietro ^a   Granucci, Giovanni ^b   Buda, Francesco ^c   Persico, Maurizio ^b   Tozzini, Valentina ^a  

^a SCUOLA NORMALE SUPERIORE   (Italy)

^b UNIVERSITY OF PISA   (Italy)

^c LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FLUORESCENCE; MATHEMATICAL MODELS; MOLECULAR STRUCTURE; PROTEINS; WATER;

EXCITATION ENERGY; FLUORESCENT PROTEIN; MOLECULAR MODELS; PHOTOACTIVE MOIETY;

CHROMOPHORES;

EID: 33744827086     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp057071a     Document Type: Article

References (40)

1. Shimomura, O.; Johnson, F. H.; Saiga, Y. J. Cell. Comp. Physiol. 1962, 59, 223.
2. Morise, H.; Shimomura, O.; Johnson, F. H.; Winant, J. Biochemistry 1974, 13, 2656.
3. Lippineott-Schwartz, J.; Patterson, G. H. Science 2003, 300, 87.
4. Tsien, R. Y. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 509.
5. Zimmer, M. Chem. Rev. 2002, 102, 759.
6. Tozzini, V.; Pellegrini, V.; Beltram, F. In CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, 2nd ed.; Horsphool, W. M., Lenci, F., Eds., 2004; Chapter 139.
7. Labas, Y. A.; Gurskaya, N. G.; Yanushevich, Y. G.; Fradkov, A. F.; Lukyanov, K. A.; Lukyanov, S. A.; Matz, M. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 4256.
8. Shagin, D. A.; Barsova, E. V.; Yahuchevich, Y. H. G.; Fradkov, A. F.; Lukyanov, K. A.; Labas, Y. A.; Semenova, T. N.; Ugalde, J. A.; Meyer, A.; Nunez, J. M.; Widder, E. A.; Lukyanov, S. A.; Matz, M. V. Mol. Biol. Evol. 2004, 21, 841.
9. Verkhusha, V. V.; Lukyanov, K. A. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 289.
10. Shaner, N. C.; Campbell, R. E.; Steinbach, P. A.; Giepmans, B. N. G.; Palmer, A. E.; Tsien, R. Y. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 1567.
11. Wiedenmann, J.; Elke, C.; Spindler, K.-D.; Funke, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 14091.
12. Lukyanov, K. A.; Fradkov, A. F.; Gurskaya, N. G.; Matz, M. V.; Labas, Y. A.; Savitsky, A. P.; Markelov, M. L.; Zaraisky, A. G.; Lukyanov, S. A. J. Biol. Chem. 2000, 275, 25879.
13. Martynov, V. I.; Savitsky, A. P.; Martynova, N. Y.; Savitsky, P. A.; Lukyanov, K. A.; Lukyanov, S. A. J. Biol. Chem. 2001, 276, 21012.
14. Chudakov, D. M.; Belousov, V. V.; Zaraisky, A. G.; Novoselov, V. V.; Staroverov, D. B.; Zorov, D. B.; Lukyanov, S. A.; Lukyanov, K. A. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 191.
15. Bulina, M. E.; Chudakov, D. M.; Mudrik, N. N.; Lukyanov, K. A. BMC Biochem. 2002, 3, 1.
16. Chudakov, D. M.; Feofanov, A. V.; Mudrik, N. N.; Lukyanov, S.; Lukyanov, K. A. J. Biol. Chem. 2002 278, 7215.
17. Zagranichny, V. E.; Rudenko, N. V.; Gorokhovatsky, A. Y.; Zakharov, M. V.; Balashova, T. A.; Arseniev, A. S. Biochemistry 2004, 43, 13598.
18. Andresen, M.; Wahl, M. C.; Stiel, A. C.; Gräter, F.; Schäfer, L. V.; Trowitzsch, S.; Weber, G.; Eggeling, C.; Grubmüller, H.; Hell, S. W.; Jakobs, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 13070.
19. Wilmann, P. G.; Petersen, J.; Devenish, R. J.; Prescott, M.; Rossjohn, J. J. Biol. Chem. 2005, 280, 2401.
20. Quillin, M. L.; Anstrom, D. M.; Shu, X.; Leary, S. O.; Kallio, K.; Chudakov, D. M.; Remington, S. J. Biochemistry 2005, 44, 5774.
21. Zagranichny, V. E.; Rudenko, N. V.; Gorokhovatsky, A. Y.; Zakharov, M. V.; Shenkarev, Z. O.; Balashova, T. A.; Arseniev, A. S. Biochemistry 2004, 43, 4764.
22. Gross, L. A.; Baird, G. S.; Hoffman, R. C.; Baldridge, K. K.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 11990.
23. Car, R.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 2471.
24. Hutter, J.; Alavi, A.; Deutsch, T.; Ballone, P.; Bernasconi, M.; Focher, P.; Fois, E.; Goedecker, S.; Marx, D.; Parrinello, M.; Tuckerman, M. MPI für Festkörperforschung and IBM Zurich Research Laboratory 1995-2002.
25. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
26. Lee, C. L.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
27. Troullier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 1991, 43, 1993.
28. The core radii used for pseudopotentials were 1.23 au (C) and 1.12 (N) and 1.05 (O), and the pseudo-potential for H was obtained as in ref 40. We used 90 Ry as energy cutoff in order to obtain a very good convergence and very accurate geometries.
29. Hock, R. W. Methods Comput. Phys. 1970, 9, 136.
30. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Kiene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
31. te Velde, G.; Bickelhaupt, F. M.; van Gisbergen, S. J. A.; Guerra, C. F.; Baerends, E. J.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931.
32. Helgaker, T.; Jensen, H. J. A.; Joergensen, P.; Olsen, J.; Ruud, K.; Aagren, H.; Auer, A. A.; Bak, K. L.; Bakken, V.; Christiansen, O.; Coriani, S.; Dahle, P.; Dalskov, E. K.; Enevoldsen, T.; Fernandez, B.; Haettig, C.; Hald, K.; Halkier, A.; Heiberg, H.; Hettema, H.; Jonsson, D.; Kirpekar, S.; Kobayashi, R.; Koch, H.; Mikkelsen, K. V.; Norman, P.; Packer, M. J.; Pedersen, T. B.; Ruden, T. A.; Sanchez, A.; Saue, T.; Sauer, S. P. A.; Schimmelpfennig, B.; Sylvester-Hvid, K. O.; Taylor, P. R.; Vahtras, O., 2001.
33. Schmidt, M. W.; Baldridge, K. K.; Boatz, J. A.; Elbert, S. T.; Gordon, M. S.; Jensen, J. H.; Koseki, S.; Matsunaga, N.; Nguyen, K. A.; Su, S. J.; Windus, T. L.; Dupuis, M.; Montgomery, J. A. J. Comput. Chem. 1993, 14, 1347.
34. Angeli, C.; Cimiraglia, R.; Evangelisti, S.; Leininger, T.; Malrieu, J.-P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10252.
35. Angeli, C.; Cimiraglia, R.; Malrieu, J.-P. Chem. Phys. Lett. 2001, 350, 297.
36. Hutter, J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3928.
37. van Ginsbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Baerends, E. J. Comput. Phys. Commun. 1999, 118, 119.
38. This is possible because DFT is size consistent if the functional does not depend on the number of electrons, as is the case for the BLYP and B3LYP exchange-correlation functionals.
39. Scharnagl, C.; Raupp-Kossmann, R.; Fischer, S. F. Biophys. J. 1999, 77, 1839.
40. Pavesi, L.; Giannozzi, P.; Reinhart, F. K. Phys. Rev. B 1990, 42, 1864.