Charge delocalization in the special-pair radical cation of mutant reaction centers of Rhodobacter sphaeroides from stark spectra and nonadiabatic spectral simulations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 110, Issue 37, 2006, Pages 18688-18702

  Kanchanawong, Pakorn ^a   Dahlbom, Mats G ^b   Treynor, Thomas P ^a   Reimers, Jeffrey R ^b   Hush, Noel S ^b   Boxer, Steven G ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACTERIA; CHARGE TRANSFER; COMPUTER SIMULATION; PHOTONS; PHOTOSYNTHESIS; POSITIVE IONS;

CHARGE DELOCALIZATION; PHASE-PHONON REGIONS; SPECTRAL SIMULATIONS;

CHLOROPHYLL;

EID: 33749630073     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0623894     Document Type: Article

References (64)

1. Hoff, A. J.; Deisenhofer, J. Phys. Rep. 1997, 287, 1.
2. Rautter, J.; Lendzian, F.; Schulz, C.; Fetsch, A.; Kuhn, M.; Lin, X.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lubitz, W. Biochemistry 1995, 34, 8130.
3. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Chem. Phys. 1996, 208, 177.
4. Treynor, T. P.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 1764.
5. Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3262.
6. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Chem. Phys. 2004, 299, 79.
7. Artz, K.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lendzian, F.; Rautter, J.; Lubitz, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 13582.
8. Ivancich, A.; Artz, K.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Mattioli, T. A. Biochemistry 1998, 37, 11812.
9. Muh, F.; Lendzian, F.; Roy, M.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lubitz, W. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 3226.
10. Johnson, E. T.; Muh, F.; Nabedryk, E.; Williams, J. C.; Allen, J. P.; Lubitz, W.; Breton, J.; Parson, W. W. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11859.
11. Reimers, J. R.; Hughes, J. M.; Hush, N. S. Biochemistry 2000, 39, 16185.
12. Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4132.
13. Taguchi, A. K. W.; Stocker, J. W.; Alden, R. G.; Causgrove, T. P.; Peloquin, J. M.; Boxer, S. G.; Woodbury, N. W. Biochemistry 1992, 31, 10345.
14. Stocker, J. W.; Taguchi, A. K. W.; Murchison, H. A.; Woodbury, N. W.; Boxer, S. G. Biochemistry 1992, 31, 10356.
15. Williams, J. C.; Alden, R. G.; Murchison, H. A.; Peloquin, J. M.; Woodbury, N. W.; Allen, J. P. Biochemistry 1992, 31, 11029.
16. Breton, J.; Nabedryk, E.; Parson, W. W. Biochemistry 1992, 31, 7503.
17. Nabedryk, E.; Allen, J. P.; Taguchi, A. K. W.; Williams, J. C.; Woodbury, N. W.; Breton, J. Biochemistry 1993, 32, 13879.
18. Breton, J.; Nabedryk, E.; Clerici, A. Vib. Spectrosc. 1999, 19, 71.
19. Rautter, J.; Gessner, C.; Lendzian, F.; Lubitz, W.; Williams, J. C.; Murchison, H. A.; Wang, S.; Woodbury, N. W.; Allen, J. P. EPR and ENDOR studies of the primary donor cation radical in native and genetically modified bacterial reaction centers. In The Photosynthetic Bacterial Reaction Center II: Structure, Spectroscopy, and Dynamics; Jacques Breton, J., Verméglio, A., Eds.; NATO ASI Series, Series A., Life Sciences 237; Plenum Press: New York, 1992; p 99.
20. Lin, X.; Murchison, H. A.; Nagarajan, V.; Parson, W. W.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994, 91, 10265.
21. Ermler, U.; Fritzsch, G.; Buchanan, S. K.; Michel, H. Structure 1994, 2, 925.
22. Deisenhofer, J.; Epp, O.; Miki, K.; Huber, R.; Michel, H. Nature 1985, 318, 618.
23. Michel, H.; Epp, O.; Deisenhofer, J. EMBO J. 1986, 5, 2445.
24. Feher, G.; Allen, J. P.; Okamura, M. Y.; Rees, D. C. Nature 1989, 339, 111.
25. Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 1302.
26. Reimers, J. R.; Shapley, W. A.; Hush, N. S. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3240.
27. Hammes, S. L.; Mazzola, L.; Boxer, S. G.; Gaul, D. F.; Schenck, C. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 5682.
28. Treynor, T. P.; Andrews, S. S.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11230.
29. Oh, D. H.; Sano, M.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 6880.
30. Stocker, J. W.; Hug, S.; Boxer, S. G. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1144, 325.
31. Middendorf, T. R.; Mazzola, L. T.; Lao, K. Q.; Steffen, M. A.; Boxer, S. G. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1143, 223.
32. Zhou, H. L.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9139.
33. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Electric field perturbation of electronic (vibronic) absorption envelopes: Application to characterization of mixed-valence states. In Mixed Valency Systems: Applications in Chemistry, Physics, and Biology; Prassides, K., Ed.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1991; p 29.
34. Reimers, J. R.; Hutter, M. C.; Hughes, J. M.; Hush, N. S. Int. J. Quantum Chem. 2000, 80, 1224.
35. Reimers, J. R.; Shapley, W. A.; Rendell, A. P.; Hush, N. S. J. Chem. Phys. 2003, 119, 3249.
36. Rice, M. J.; Yartsev, V. M.; Jacobsen, C. S. Phys. Rev. B 1980, 21, 3437.
37. Allen, G. C.; Hush, N. S. Prog. Inorg. Chem. 1967, 8, 357.
38. Hush, N. S. Prog. Inorg. Chem. 1967, 8, 391.
39. Creutz, C.; Taube, H. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 3988.
40. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Inorg. Chim. Acta 1994, 226, 33.
41. Reimers, J. R.; Hush, N. S. Chem. Phys. 1995, 197, 323.
42. Takiff, L.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 4425.
43. Piepho, S. B.; Krausz, E. R.; Schatz, P. N. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 2996.
44. Fischer, G. Vibronic Coupling; Academic Press: London, 1984.
45. Bublitz, G. U.; Boxer, S. G. Annu. Rev. Phys. Chem. 1997, 48, 213.
46. Lockhart, D. J.; Boxer, S. G. Biochemistry 1987, 26, 664.
47. Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9773.
48. Oh, D. H.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8161.
49. Bublitz, G. U.; Laidlaw, W. M.; Denning, R. G.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6068.
50. Lockhart, D. J.; Hammes, S. L.; Franzen, S.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2217.
51. Zhou, H. L.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9148.
52. Goldsmith, J. O.; King, B. A.; Boxer, S. G. Biochemistry 1996, 35, 2421.
53. Paddock, M. L.; Rongey, S. H.; Feher, G.; Okamura, M. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1989, 86, 6602.
54. Andrews, S. S.; Boxer, S. G. Rev. Sci. Instrum. 2000, 71, 3567.
55. Andrews, S. S.; Boxer, S. G. Appl. Spectrosc. 2001, 55, 1161.
56. Okamura, M. Y.; Feher, G. Annu. Rev. Biochem. 1992, 61, 861.
57. Hughes, J. M.; Hutter, M. S.; Reimers, J. R.; Hush, N. S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8550.
58. Shreve, A. P.; Cherepy, N. J.; Franzen, S.; Boxer, S. G.; Mathies, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1991, 88, 11207.
59. Mantele, W.; Nabedryk, E.; Tavitian, B. A.; Kreutz, W.; Breton, J. FEBS Lett. 1985, 187, 227.
60. Bublitz, G. U.; Ortiz, R.; Marder, S. R.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3365.
61. Bublitz, G. U.; Ortiz, R.; Runser, C.; Fort, A.; Barzoukas, M.; Marder, S. R.; Boxer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2311.
62. Mattioli, T. A.; Lin, X.; Allen, J. P.; Williams, J. C. Biochemistry 1995, 34, 6142.
63. Muh, F.; Rautter, J.; Lubitz, W. Biochemistry 1997, 36, 4155.
64. Moore, L. J.; Zhou, H. L.; Boxer, S. G. Biochemistry 1999, 38, 11949.