Computational study on spectral properties of the selected pigments from various photosystems: Structure-transition energy relationship

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 111, Issue 26, 2007, Pages 5864-5878

  Vokáčová, Zuzana ^a   Burda, Jaroslav V ^a  

^a CHARLES UNIVERSITY   (Czech Republic)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

PHOTOSYSTEMS; PHYCOBILIN MOLECULES; TRANSITION ENERGY;

CHEMICAL BONDS; ELECTRON TRANSITIONS; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STRUCTURE; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

CHLOROPHYLL;

CAROTENOID; CHLOROPHYLL; COLORING AGENT; PHYCOBILIN; UNCLASSIFIED DRUG;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; CONFERENCE PAPER; ELECTRON; HYDROXYLATION; ISOMERISM; PHOTOCHEMISTRY; SPECTROSCOPY;

CAROTENOIDS; CHLOROPHYLL; COLORING AGENTS; COMPUTER SIMULATION; ELECTRONS; HYDROXYLATION; ISOMERISM; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; PHOTOCHEMISTRY; PHYCOBILINS; SPECTRUM ANALYSIS;

EID: 34547458100     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp071639t     Document Type: Conference Paper

References (81)

1. Blankenship, R. E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis; Blackwell Science Ltd.: Oxford, U.K., 2002.
2. Scheer, H. Chlorophylls; CRC Press: Boca Raton, FL, 1991.
3. The Porphyrin Handbook; Kadish, K. M., Smith, K. M., Guilard, R., Eds.; Academic Press: New York, 2003.
4. Gouterman, M. J. Chem. Phys. 1959, 30, 1139.
5. Gouterman, M.; Wagniere, G. H. J. Mol. Spectrosc 1963, 11, 108.
6. Zerner, M.; Gouterman, M. Theor. Chim. Acta 1966, 4, 44.
7. Almlof, J.; Fischer, T. H.; Gassman, P. G.; Ghosh, A.; Haser, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10964.
8. Baraldi, I.; Carnevali, A.; Ponterini, G.; Vanossi, D. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 1995, 333, 121.
9. Cortina, H.; Senent, M. L.; Smeyers, Y. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8968.
10. Gwaltney, S. R.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1998, 108, 6790.
11. Hasegawa, J.; Ohkawa, K.; Nakatsuji, H. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10410.
12. Hashimoto, T.; Choe, E.; Nakano, H.; Hirao, K. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 1894.
13. Kitao, O.; Ushiyama, H.; Miura, N. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2936.
14. Lamoen, D.; Parrinello, M. Chem. Phys. Lett. 1996, 248, 309.
15. Merchan, M.; Orti, E.; Roos, B. Chem. Phys. Lett. 1994, 227, 136.
16. Merchan, M.; Orti, E.; Roos, B. Chem. Phys. Lett 1994, 226, 27.
17. Serrano-Andres, L.; Merchan, M.; Rubio, M.; Roos, B. O. Chem. Phys. Lett. 1998, 295, 195.
18. Nagashima, U.; Takada, T.; Ohno, K. J. Chem. Phys. 1986, 85, 4524.
19. Nakatsuji, H.; Hasegawa, J.-Y.; Hada, M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 2321.
20. Parusel, A.; Grime, S. J. Porphyrins Phthalocyanines 2001, 5, 225.
21. Rubio, M.; Roos, B.; Serrano-Andres, L.; Merchan, M. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7202.
22. Tokita, Y.; Hasegawa, J.; Nakatsuji, H. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1843.
23. Sundholm, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 2275.
24. Sundholm, D. Chem. Phys. Lett. 2000, 317, 392.
25. Hasegawa, J.; Ozeki, Y.; Ohkawa, K.; Nakatsuji, H. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1320.
26. Parusel, A. B. J.; Grimme, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5395.
27. Jeong, D. H.; Jang, S. M.; Hwang, I.-W.; Kim, D.; Yoshida, N.; Osuka, A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 11054.
28. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. J. Phys. Chem. A 2000, 105, 3855.
29. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 4962.
30. Linnanto, J.; Oksanen, J. A. I.; Korppi-Tommola, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 3061.
31. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. E. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 3453.
32. Cory, M. G.; Zerner, M. C.; Hu, X.; Schulten, K. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7640.
33. Sundholm, D. Chem. Phys. Lett. 1999, 302, 480.
34. Sundholm, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4265.
35. Edwards, L.; Dolphin, D. H.; Gouterman, M. J. Mol. Spectrosc. 1970, 35, 90.
36. Edwards, L.; Dolphin, D. H.; Gouterman, M.; Adler, A. D. J. Mol. Spectrosc 1971, 38, 16.
37. Houssier, Sauer. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 779.
38. Konermann, L.; Gatzen, G.; Holzwarth, A. R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2933.
39. Konermann, L.; Holzwarth, A. R. Biochemistry 1996, 35, 829.
40. Doust, A. B.; Marai, C. N. J.; Harrop, S. J.; Wilk, K. E.; Curmi, P. M. G.; Scholes, G. D. J. Mol. Biol. 2004, 344, 135.
41. McConnell, M. D.; Koop, R.; Vasil'ev, S.; Bruce, D. Plant Physiol. 2002, 130, 1201.
42. Hashimoto, H.; Yoda, T.; Kobayashi, T.; Young, A. J. J. Mol. Struct. 2002, 604, 125.
43. Wang, Y. L.; Mao, L. S.; Hu, X. C Biophys. J. 2004, 86, 3097.
44. Garavelli, M.; Bernardi, F.; Olivucci, M.; Robb, M. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10210.
45. He, Z.; Sundstrom, V.; Pullerits, T. Chem. Phys. Lett. 2001, 334, 159.
46. Qian, P.; Mizoguchi, T.; Fujii, R.; Hara, K. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2002, 42, 1311.
47. Scholes, G. D.; Harcourt, R. D.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7302.
48. Krueger, B. P.; Scholes, G. D.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5378.
49. Krueger, B. P.; Scholes, G. D.; Yu, J. Y.; Fleming, G. R. Acta Phys. Pol. A 1999, 95, 63.
50. Krueger, B. P.; Yom, J.; Walla, P. J.; Fleming, G. R. Chem. Phys. Lett 1999, 310, 57.
51. Scholes, G. D.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1854.
52. Walla, P. J.; Yom, J.; Krueger, B. P.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4799.
53. 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.
54. Hsu, C. P.; Walla, P. J.; Head-Gordon, M.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11016.
55. Kennis, J. T. M.; Gobets, B.; van Stokkum, I. H. M.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4485.
56. Walla, P. J.; Linden, P. A.; Ohta, K.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 1909.
57. Zimmermann, J.; Linden, P. A.; Vaswani, H. M.; Hiller, R. G.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9418.
58. Holt, N. E.; Kennis, J. T. M.; Dall'Osto, L.; Bassi, R.; Fleming, G. R. Chem. Phys. Lett. 2003, 379, 305.
59. Ma, Y. Z.; Holt, N. E.; Li, X. P.; Niyogi, K. K.; Fleming, G. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 4377.
60. Vaswani, H. M.; Holt, N. E.; Fleming, G. R. Pure Appl. Chem. 2005, 77, 925.
61. You, Z. Q.; Hsu, C. P.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2006, 124, 044506.
62. Hsu, C. P.; Head-Gordon, M.; Fleming, G. R. Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 2000, 219, U329.
63. Dreuw, A.; Fleming, G. R.; Head-Gordon, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6500.
64. Dreuw, A.; Fleming, G. R.; Head-Gordon, M. Biochem. Soc. Trans. 2005, 33, 858.
65. Hirata, S.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 291.
66. Dreuw, A.; Head-Gordon, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4007.
67. Cai, Z.-L.; Crossley, M. J.; Reimers, J. R.; Kobayashi, R.; Amos, R. D. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15624.
68. Protein Data Bank; Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (RCSB): Piscataway, NJ; http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do.
69. Sundholm, D. Chem. Phys. Lett. 2000, 317, 545.
70. Seda, J.; Burda, J. V.; Leszczynski, J. J. Comput.Chem. 2005, 26, 294.
71. Burda, J. V.; Šeda, J.; Brázdová, V.; Kapsa, V. Int. J. Mol. Sci. 2004, 5, 196.
72. Chiang, S.-Y.; Lin, I.-F. J. Chem. Phys. 2005, 122, 094301.
73. Chong, D. P.; Takahata, Y. Chem. Phys. Lett. 2006, 418, 286.
74. Starcke, J. H.; Wormit, M.; Schirmer, J.; Dreuw, A. Chem. Phys. 2006, 329, 39.
75. Dreuw, A. ChemPhysChem 2006, 7, 2259.
76. Shao, Y.; Fusti-Molnar, L.; Jung, Y.; Kussmann, J.; Ochsenfeld, C.; Brown, S. T.; Gilbert, A. T. B.; Slipchenko, L. V.; Levchenko, S. V.; O'Neill, D. P.; Distasio, R. A., Jr.; Lochan, R. C.; Wang, T.; Beran, G. J. O.; Besley, N. A.; Herbert, J. M.; Lin, C. Y.; Van Voorhis, T.; Chien, S. H.; Sodt, A.; Steele, R. P.; Rassolov, V. A.; Maslen, P. E.; Korambath, P. P.; Adamson, R. D.; Austin, B.; Baker, J.; Byrd, E. F. C.; Dachsel, H.; Doerksen, R. J.; Dreuw, A.; Dunietz, B. D.; Dutoi, A. D.; Furlani, T. R.; Gwaltney, S. R.; Heyden, A.; Hirata, S.; Hsu, C.-P.; Kedziora, G.; Khalliulin, R. Z.; Hunzinger, P.; Lee, A. M.; Lee, M. S.; Liang, W.; Lotan, I.; Nair, N.; Peters, B.; Proynov, E. I.; Pieniazek, P. A.; Rhee, Y. M.; Ritchie, J.; Rosta, E.; Sherrill, C. D.; Simmonett, A. C.; Subotnik, J. E.; Woodcock, H. L., III; Zhang, W.; Bell, A. T.; Chakraborty, A. K.; Chipman, D. M.; Keil, F. J.; Warshel, A.; Hehre, W. J.; Schaefer, H. F., III; Kong, J.; Krylov, A. I.; Gill, P. M. W.; Head-Gordon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3172.
77. Hoff, A. J.; Amesz, J. Visible Absorption Spectroscopy of Chlorophylls. In Chlorophylls; Scheer, H., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1991; pp 723-738.
78. Hála, J.; Šetlík, J. Biofyzika Fotosyntézy (Scriptum); Carolinum Press: Prague, 1999.
79. Kohler, E. B. Carotenoids; Birkhäuser Verlag: Basel, Switzerland, 1995; Vol. 1B: Spectroscopy.
80. Chen, Z.; Lee, C.; Lenzer, T.; Oum, K. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11291.
81. Phycobiliproteins; Prozyme: San Leandro, CA, 1999; http://www.prozyme.com/technical/pbvrwdata.html.