Highly efficient spectral hole-burning in oxygen-evolving photosystem II preparations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 29, 2004, Pages 10428-10439

  Hughes, Joseph L ^a   Prince, Barry J ^a   Krausz, Elmars ^a   Smith, Paul J ^a   Pace, Ron J ^a   Riesen, Hans ^b  

^a AUSTRALIAN NATIONAL UNIVERSITY   (Australia)

^b UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BACTERIA; CHLOROPHYLL; ELECTRONS; LIGHT ABSORPTION; OXYGEN; PHONONS; PIGMENTS; QUANTUM THEORY; SPECTRUM ANALYSIS;

CYANOBACTERIA; PHOTOPRODUCTS; PHOTOSYSTEMS; SPECTRAL HOLE-BURNING;

PHOTOSYNTHESIS;

EID: 3442884819     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0492523     Document Type: Article

References (70)

1. Smith, P. J.; Peterson, S.; Masters, V. M.; Wydrzynski, T.; Styring, S.; Krausz, E.; Pace, R. J. Biochemistry 2002, 41, 1981.
2. Blankenship, R. E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis; Blackwell Science Ltd.: Oxford, 2002.
3. Ferreira, K. N.; Iverson, T. M.; Maghlaoui, K.; Barber, J.; Iwata, S. Science 2004, 303, 1831.
4. Zouni, A.; Witt, H. T.; Kern, J.; Fromme, P.; Kraub, N.; Saenger, W.; Orth, P. Nature 2001, 409, 739.
5. Kamiya, N.; Shen, J.-R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 98.
6. Jankowiak, R.; Hayes, J. M.; Small, G. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 8803.
7. Dekker, J. P.; van Grondelle, R. Photosynth. Res. 2000, 63, 195.
8. Mino, H.; Kawamori, A. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1503, 112.
9. Peloquin, J. M.; Britt, R. D. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1503, 96.
10. Kuzek, D.; Pace, R. J. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1503, 123.
11. Geijer, P.; Peterson, S.; Åhrling, K. A.; Deák, Z.; Styring, S. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1503, 83.
12. Hanley, J.; Deligiannakis, Y.; Pascal, A.; Faller, P.; Rutherford, A. W. Biochemistry 1999, 38, 8189.
13. Faller, P.; Pascal, A.; Rutherford, A. W. Biochemistry 2001, 40, 6431.
14. Peterson Årsköld, S.; Masters, V. M.; Prince, B. J.; Smith, P. J.; Pace, R. J.; Krausz, E. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13063.
15. Groot, M. L.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R.; den Hartog, F. T. H.; Völker, S. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11488.
16. Greenfield, S. R.; Seibert, M.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8364.
17. Peterson Årsköld, S.; Prince, B. J.; Krausz, E.; Smith, P. J. ; Pace, R. J.; Picorel, R.; Seibert, M. J. Lumin. 2004, 108, 97.
18. Prince, B. J.; Krausz, E.; Peterson Årsköld, S.; Smith, P. J. ; Pace, R. J. J. Lumin. 2004, 108, 101.
19. Masters, V.; Smith, P.; Krausz, E.; Pace, R. J. Lumin. 2001, 94, 267.
20. Hughes, J. L.; Prince, B. J.; Peterson Årsköld, S.; Krausz, E.; Pace, R. J.; Picorel, R.; Seibert, M. J. Lumin. 2004, 108, 131.
21. Svensson, B.; Etchebest, C.; Tuffery, P.; van Kan, P.; Smith, J.; Styring, S. Biochemistry 1996, 35, 14486.
22. Greenfield, S. R.; Wasielewski, M. R. Photosynth. Res. 1996, 48, 83.
23. Durrant, J. R.; Hastings, G.; Joseph, D. M.; Barber, J.; Porter, G.; Klug, D. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 11632.
24. Yoder, L. M.; Cole, A. G.; Sension, R. J. Photosynth. Res. 2002, 72, 147.
25. Schatz, G. H.; Brock, H.; Holzwarth, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 8414.
26. Schatz, G. H.; Brock, H.; Holzwarth, A. R. Biophys. J. 1988, 54, 397.
27. Schelvis, J. P. M.; Germano, M.; Aartsma, T. J.; van Gorkom, H. J. Biochim. Biophys. Acta 1995, 1230, 165.
28. de Weerd, F. L.; van Stokkum, I. H. M.; van Amerongen, H.; Dekker, J. P. ; van Grondelle, R. Biophys. J. 2002, 82, 1586.
29. Müller, M. G.; Hucke, M.; Reus, M.; Holzwarth, A. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 9537.
30. Greenfield, S. R.; Seibert, M.; Govindjee; Wasielewski, M. R. Chem. Phys. 1996, 210, 279.
31. Donovan, B.; Walker, L. A., II; Yocum, C. F.; Sension, R. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 1945.
32. Prokhorenko, V. I.; Holtzwarth, A. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11563.
33. Germano, M.; Gradinaru, C. C.; Shkuropatov, A. Y.; van Stokkum, I. H. M. ; Shuvalov, V. A.; Dekker: J. P.; van Grondelle, R.; van Gorkom, H. J. Biophys. J. 2004, 86, 1664.
34. Jankowiak, R.; Hayes, J. M.; Small, G. J. Chem. Rev. 1993, 93, 1471.
35. Reddy, N. R. S.; Lyle, P. A.; Small, G. J. Photosynth. Res. 1992, 31, 167.
36. den Hartog, F. T. H.; Vacha, F.; Lock, A. J.; Barber, J.; Dekker, J. P.; Völker, S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9174.
37. Reddy, N. R. S.; Kolaczkowski, S. V.; Small, G. J. Science (Washington, DC) 1993, 260, 68.
38. Jankowiak, R.; Rätsep, M.; Hayes, J.; Zazubovich, V.; Picorel, R.; Seibert, M.; Small, G. J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2068.
39. Hala, J.; Vacha, M.; Dian, J.; Ambroz, M.; Adamec, F.; Prasil, O.; Komenda, J.; Nedbal, L.; Vacha, F.; Mares, J. J. Lumin. 1991, 48&49, 295.
40. Stranger, R.; Dubicki, L.; Krausz, E. Inorg. Chem. 1996, 35, 4218.
41. Lewis, M. L.; Riesen, H. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 8039.
42. Hughes, J. L.; Riesen, H. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 35.
43. Jankowiak, R.; Zazubovich, V.; Rätsep, M.; Matsuzaki, S.; Alfonso, M.; Picorel, R.; Seibert, M.; Small, G. J. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11805.
44. Chang, H. C.; Jankowiak, R.; Yocum, C. F.; Picorel, R.; Alfonso, M.; Seibert, M.; Small, G. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 7717.
45. Jankowiak, R.; Rätsep, M.; Picorel, R.; Seibert, M.; Small, G. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9759.
46. Tang, D.; Jankowiak, R.; Seibert, M.; Yocum, C. F.; Small, G. J. J. Phys. Chem. 1990, 94, 6519.
47. Avarmaa, R. A.; Rebane, K. K. Spectrochim. Acta, Part A 1985, 41A, 1365.
48. Johnson, S. G.; Lee, I.-J.; Small, G. J. Solid State Spectral Line-Narrowing Spectroscopies. In Chlorophylls; Scheer, H., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1991; p 739.
49. Reddy, N. R. S.; Picorel, R.; Small, G. J. J. Phys. Chem. 1992, 96, 6458.
50. Völker, S. Spectral Hole-Burning in Crystalline and Amorphous Organic Solids. Optical Relaxation Processes at Low Temperature. In Relaxation Processes in Molecular Excited States; Fünfschilling, J., Ed.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, Boston, London, 1989; p 113.
51. Moerner, W. E., Ed. Persistent Spectral Hole-Burning: Science and Applications; Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, 1988; Vol. 44, p 315.
52. Riesen, H. Chem. Phys. Lett. 2004, 383, 512.
53. Riesen, H.; Hughes, J. L. Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 563.
54. Kenney, M. J.; Jankowiak, R.; Small, G. J. Chem. Phys. 1990, 146, 47.
55. Kim, W.-H.; Reinot, T.; Hayes, J. M.; Small, G. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7300.
56. Rätsep, M.; Blankenship, R. E.; Small, G. J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 5736.
57. Groot, M.-L.; Peterman, E. J. G.; van Stokkum, I. H. M.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R. Biophys. J. 1995, 68, 281.
58. den Hartog, F. T. H.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R.; Völker, S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 11007.
59. Boxer, S. G.; Gottfried, D. S.; Lockhart, D. J.; Middendorf, T. R. J. Chem. Phys. 1987, 86, 2439.
60. Shu, L.; Small, G. J. Chem. Phys. 1990, 141, 447.
61. Dekker, J. P.; Hassoldt, A.; Pettersson, Å.; van Roon, H.; Groot, M.-L.; van Grondelle, R. On the Nature of the F695 and F685 Emission of Photosystem II. In Photosynthesis: From Light to Bioshpere; Mathis, P., Ed,; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, Boston, London, 1995; Vol. 1; p53.
62. Groot, M.-L.; Frese, R. N.; de Weerd, F. L.; Bromek, K.; Pettersson, A. Biophys. J. 1999, 77, 3328.
63. Mar, T.; Gingras, G. Biochemistry 1995, 34, 9071.
64. Moore, L. J.; Zhou, H.; Boxer, S. G. Biochemistry 1999, 38, 11949.
65. Zhou, H.; Boxer, S. G. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5759.
66. Small, G. J. Chem. Phys. 1995, 197, 239.
67. Durrant, J. R.; Klug, D. R.; Kwa, S. L. S.; von Grondelle, R.; Porter, G.; Dekker, J. P. Proc. Natl. Acad. Sci., U.SA. 1995, 92, 4798.
68. Craig, D. P.; Walmsley, S. H. Excitons in Molecular Crystals; W. A. Benjamin, Inc.: New York, Amsterdam, 1968.
69. Prince, B. J.; Williamson, B. E.; Reeves, R. J. J. Lumin. 2001, 93, 293.
70. Dunford, C. L.; Williamson, B. E.; Schatz, P. N.; Gasyna, Z.; Krausz, E. ; Riesen, H. Chem. Phys. Lett. 1996, 260, 522.