Quantum chemical insights in energy dissipation and carotenoid radical cation formation in light harvesting complexes

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 9, Issue 23, 2007, Pages 2917-2931

  Wormit, Michael ^a   Dreuw, Andreas ^a  

^a GOETHE UNIVERSITY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CAROTENOID; CATION; CHLOROPHYLL; FREE RADICAL;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; ELECTRON TRANSPORT; ENERGY TRANSFER; LIGHT HARVESTING SYSTEM; PHOTOSYNTHESIS; PHYSIOLOGY; PLANT PHYSIOLOGY; PROTEOBACTERIA; QUANTUM THEORY; REVIEW;

CAROTENOIDS; CATIONS; CHLOROPHYLL; ELECTRON TRANSPORT; ENERGY TRANSFER; FREE RADICALS; LIGHT-HARVESTING PROTEIN COMPLEXES; MODELS, MOLECULAR; PHOTOSYNTHESIS; PLANT PHYSIOLOGY; PROTEOBACTERIA; QUANTUM THEORY;

EID: 34250019417     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b703028b     Document Type: Review

References (86)

1. D.-P. Häder, Photosynthese, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, Germany, 1999
2. Photosynthesis: From Light of Biosphere ed., P. Mathis,, Kluwer Academic Pub., Dordrecht, 1996
3. Light-harvesting Antennas in Photosynthesis, ed., B. R. Green, and, W. W. Parson,, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, 2003
4. Z. Liu H. Yan K. Wang T. Kuang J. Zhang L. Gui X. An W. Chang Nature 2004 428 287
5. J. Standfuss A. C. Terwisscha van Scheltinga M. Lamborghini W. Kühlbrandt EMBO J. 2005 24 919
6. S. M. Prince M. Z. Papiz A. A. Freer G. McDermott A. M. Hawthornthwaite-Lawless R. J. Cogdell N. W. Isaacs J. Mol. Biol. 1997 268 412
7. M. Z. Papiz S. M. Prince T. Howard R. J. Cogdell N. W. Isaacs J. Mol. Biol. 2003 326 1523
8. J. Köpke X. Hu C. Münke K. Schulten H. Michel Structure 1996 4 581
9. M. Wormit A. Dreuw J. Phys. Chem. B 2006 110 24200
10. J. Linnanto J. Korppi-Tommola Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 663
11. A. Damjanovic H. M. Vaswani P. Fromme G. R. Fleming J. Phys. Chem. B 2002 106 10251
12. T. Polívka D. Zigmantas J. L. Herek Z. He T. Pascher T. Pullertis R. J. Cogdell H. A. Frank V. Sundström J. Phys. Chem. B 2002 106 11016
13. T. Polívka T. Pullertis H. A. Frank R. J. Cogdell V. Sundström J. Phys. Chem. B 2004 108 15398
14. V. I. Novoderezhkin J. M. Salverda H. van Amerongen R. J. van Grondelle J. Phys. Chem. B 2003 107 1893
15. V. I. Novoderezhkin M. A. Palacios H. van Amerongen R. J. van Grondelle J. Phys. Chem. B 2004 108 10363
16. R. van Grondelle V. I. Novoderezhkin Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 7 793
17. A. A. Pascal Z. Liu K. Broess B. van Oort H. van Amerongen C. Wang P. Horton B. Robert W. Chang A. Ruban Nature 2005 436 134
18. A. Dreuw G. R. Fleming M. Head-Gordon J. Phys. Chem. B 2003 107 6500
19. A. Dreuw G. R. Fleming M. Head-Gordon Phys. Chem. Chem. Phys. 2003 5 3247
20. A. Dreuw G. R. Fleming M. Head-Gordon Biochem. Soc. Trans. 2005 33 858
21. J. del Bene R. Ditchfield J. A. Pople J. Chem. Phys. 1971 55 2236
22. E. Runge E. K. U. Gross Phys. Rev. Lett. 1984 52 997
23. M. E. Casida, Recent Advances in Density Functional Methods, Part I, World Scientific, Singapore, 1995, pp. 155-192
24. A. Dreuw M. Head-Gordon Chem. Rev. 2005 105 4009
25. J. Schirmer A. Dreuw Phys. Rev. A 2007 75 022513
26. A. Dreuw J. L. Weisman M. Head-Gordon J. Chem. Phys. 2003 119 2943
27. A. Dreuw M. Head-Gordon J. Am. Chem. Soc. 2004 126 4007
28. J. H. Starcke M. Wormit J. Schirmer A. Dreuw Chem. Phys. 2006 329 39
29. C.-P. Hsu S. Hirata M. Head-Gordon J. Phys. Chem. A 2001 105 451
30. A. Dreuw J. Phys. Chem. A 2006 110 4592
31. T. V. Voorhis M. Head-Gordon Mol. Phys. 2002 100 1713
32. T. Ziegler A. Rauk E. J. Baerends Theor. Chim. Acta 1977 43 261
33. Chlorophylls, ed., H. Scheer,, CRC Press, Boca Raton, 1991
34. U. Eisner and R. P. Linstead, J. Chem. Soc., 1955, p. 3742
35. G. R. Seely R. G. Jensen Spectrochim. Acta 1965 21 1835
36. J. Linnanto J. Korppi-Tommola J. Phys. Chem. A 2001 105 3855
37. J. Linnanto J. Korppi-Tommola J. Comput. Chem. 2004 25 123
38. J. Linnanto J. Korppi-Tommola J. Phys. Chem. A 2004 108 5872
39. H.-C. Chow R. Serlin C. E. Strouse J. Am. Chem. Soc. 1975 97 7230
40. M. Gouterman J. Mol. Spectrosc. 1961 6 138
41. M. Gouterman G. H. Wagniere L. C. Snyder J. Mol. Spectrosc. 1963 11 108
42. D. Sundholm Chem. Phys. Lett. 1999 302 480
43. M. G. Dahlbom J. R. Reimers Mol. Phys. 2005 103 1057
44. J. Hasegawa Y. Ozeki K. Ohkawa M. Hada H. Nakatsuji J. Phys. Chem. B 1998 102 1320
45. A. D. Becke Phys. Rev. A 1988 38 3098
46. C. Lee W. Yang R. G. Parr Phys. Rev. B 1988 37 785
47. A. D. Becke J. Chem. Phys. 1993 98 5648
48. Z. He V. Sundström T. Pullerits J. Phys. Chem. B 2002 106 11606
49. G. J. S. Fowler S. Hess T. Pullerits V. Sundström C. N. Hunter Biochemistry 1997 36 11282
50. T. Polívka V. Sundström Chem. Rev. 2004 104 2021
51. K. Schulten I. Ohmine M. Karplus J. Chem. Phys. 1976 64 4422
52. P. Tavan K. Schulten Phys. Rev. B 1987 36 4337
53. C. Haettig F. Weigend J. Chem. Phys. 2000 113 5154
54. J. Schirmer Phys. Rev. A 1982 26 2395
55. A. B. Trofimov J. Schirmer J. Phys. B 1995 28 2299
56. T. Polivka J. L. Herek D. Zigmantas H.-E. Akerlund V. Sundström Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 4914
57. H. A. Frank J. A. Bautista J. S. Josue A. J. Young Biochemistry 2000 39 2831
58. J. S. Josue H. A. Frank J. Phys. Chem. A 2002 106 4815
59. P. J. Walla P. A. Linden C.-P. Hsu G. D. Scholes G. R. Fleming Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 10808
60. P. J. Walla P. A. Linden K. Otha G. R. Fleming J. Phys. Chem. B 2002 106 1909
61. T. Polívka D. Zigmantas V. Sundström E. Formaggio G. Cinque R. Bassi Biochemistry 2002 41 439
62. H. H. Billsten P. Bhosale A. Yemelyanov P. S. Bernstein T. Polívka Photochem. Photobiol. 2003 78 138
63. R. L. Christensen B. E. Kohler Photochem. Photobiol. 1973 18 293
64. R. L. Christensen B. E. Kohler Photochem. Photobiol. 1974 19 401
65. M. F. Granville G. R. Holtom B. E. Kohler R. L. Christensen K. L. D'Amico J. Chem. Phys. 1979 70 593
66. G. F. Peter J. P. Thorber Biol. Chem. 1991 266 16745
67. H. van Amerongen and J. P. Dekker, Light-harvesting Antennas in Photosynthesis, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, 2003, pp. 219-251
68. J. F. Allen J. Forsberg Trends Plant Sci. 2001 6 317
69. H. Rogl W. Kühlbrandt Biochemistry 1999 38 16214
70. H. Rogl R. Schödel H. Lokstein W. Kühlbrandt A. Schubert Biochemistry 2002 41 2281
71. P. Horton A. V. Ruban R. G. Walters Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996 47 655
72. P. Müller X.-P. Li K. K. Niyogi Plant Physiol. 2001 125 1558
73. A. M. Gilmore Physiol. Plant. 1997 99 197
74. X.-P. Li O. Bjorkman C. Shih A. R. Grossman M. Rosenquist S. Jansson K. K. Niyogi Nature 2000 403 391
75. A. M. Gilmore H. Y. Yamamoto Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1992 89 1899
76. N. E. Holt D. Zigmantas L. Valkunas X.-P. Li K. K. Niyogi G. R. Fleming Science 2005 307 433
77. S. Amarie J. Standfuss T. Barros W. Kühlbrandt A. Dreuw J. Wachtveitl J. Phys. Chem. B 2007
78. T. Walz S. J. Jamieson C. M. Bowers P. A. Bullough C. N. Hunter J. Mol. Biol. 1998 282 833
79. X. J. Jordanides G. D. Scholes G. R. Fleming J. Phys. Chem. B 2001 105 1652
80. X. Hu T. Ritz A. Damjanovic K. Schulten J. Phys. Chem. B 1997 101 3854
81. X. Hu A. Damjanovic T. Ritz K. Schulten Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 5935
82. W. Wohlleben T. Buckup J. L. Herek R. J. Codgell M. Motzkus Biophys. J. 2003 85 442
83. A. M. van Oijen M. Ketelaars J. Köhler T. J. Aartsma J. Schmidt Science 1999 285 400
84. H. van Amerongen R. van Grondelle J. Phys. Chem. B 2001 105 604
85. Y.-Z. Ma N. E. holt X.-P. Li K. K. Niyogi G. R. Fleming Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 4377
86. M. Wanko M. Hoffmann P. Strodel A. Koslowski W. Thiel F. Neese T. Frauenheim M. Elstner J. Phys. Chem. B 2005 109 3606