Predictions of novel two-photon absorption bands in fluorescent proteins

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 111, Issue 50, 2007, Pages 14043-14050

  Nifosì, Riccardo ^a   Luo, Yi ^b  

^a INFM   (Italy)

^b ROYAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Sweden)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTRA; CHROMOPHORES; FLUORESCENCE; PHOTONS;

FLUORESCENT PROTEINS; MULTIPHOTON EXCITATION;

PROTEINS;

EID: 38149038556     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp075545v     Document Type: Article

References (50)

1. Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Webb, W. W. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1369-1377.
2. Blab, G. A.; Lommerse, P. H. M.; Cognet, L.; Harms, G. S.; Schmidt, T. Chem. Phys. Lett. 2001, 350, 71-77.
3. Matz, M.; Fradkov, A. F.; Labas, Y.; Savitsky, A.; Zaraisky, A.; Markelov, M. L.; Lukyanov, S. A. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 969-973.
4. Marchant, J. S.; Stutzmann, G. E.; Leissring, M. A.; LaFerla, F. M.; Parker. I. Nat. Biotechnol. 2001, 19, 645-649.
5. Nifosi, R.; Luo, Y. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 505-507.
6. Tsien, R. Y. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 956-957.
7. Nifosì, R.; Tozzini, V.; Beltram, F. In Encyclopedia of Condensed Matter Physics; Bassani, G., Liedl, G., Wyder, P., Eds.; Academic Press: New York, 2005; p 235.
8. Reid, B. G.; Flynn, G. C. Biochemistry 1997, 36, 6786-6791.
9. Tsien, R. Y. Annu. Rev. Biochem. 1998, 67, 509-544.
10. Heikal, A. A.; Hess, S. T.; Webb, W. W. Chem. Phys. 2001, 274, 37-55.
11. Spiess, E.; Bestvater, F.; Heckel-Pompey, A.; Toth, K.; Hacker, M.; Stobrawa, G.; Feurer, T.; Wotzlaw, C,; Berchner-Pfannschmidt, U.; Porwol, T.; Acker, H. J. Microsc. 2005, 217, 200-204.
12. Tozzini, V.; Nifosì, R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5797-5803.
13. Laino, T.; Nifosi, R.; Tozzini, V. Chem. Phys. 2004, 298, 17-28.
14. Vendrell, O.; Gelabert, R.; Moreno, M.; Lluch, J. M. Chem. Phys. Lett. 2004, 396, 202-207.
15. Marques, M. A. L.; Lopez, X.; Varsano, D.; Castro, A.; Rubio, A. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 258101-1-258101-4.
16. Amat, P.; Granucci, G.; Buda, F.; Persico, M.; Tozzini, V. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 9348-9353.
17. Grigorenko, B.; Savitsky, A.; Topol. I.; Burt, S.; Nemukhin, A. Chem. Phys. Lett 2006, 424, 184-188.
18. Schafe, L. V.; Groenhof, G.; Klingen, A. R.; Ulimann, G. M.; Boggio-Pasqua, M.; Robb, M. A.; Grubmüller, H. Angew. Chem. 2007, 119, 536-542.
19. Lopez. X.; Marques, M. A. L.; Castro. A.; Rubio, A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12329-12337.
20. Nifosì. R.; Amat, P.; Tozzini. V. J. Comput. Chem. 2007, 28, 2366-2377.
21. Heim, R.; Prasher. D. C.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 12501-12504.
22. Wachter, R. M.; King, B. A.; Heim, R.; Kallio, K.; Tsien, R. Y.; Boxer, S. G.; Remington. S. J. Biochemistry 1997, 36, 9759-9765.
23. Yang, F.; Moss, L. C.; Phillips, G. N., Jr. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 1246-1251.
24. Wachter, R. M.; Elsliger, M. A.; Kallio, K.; Hanson, G. T.; Remington, S. J. Structure 1998, 6, 1267-1277.
25. Shaner, N.; Campbell, R. E.; Steinbach, P. A.; Giepmans, B. N. G.; Palmer, A. E.; Tsien, R. Y. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 1567-1572.
26. Shu, X.; Shaner, N.; Yarbrough, C. A.; Tsien, R. Y.; Remington, S. J. Biochemistry 2006, 45, 9639-9647.
27. Yarbroug, D.; Wachter, R. M.; Kallio, K.; Matz, M. V.; Remington, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 462-467.
28. Zagranichny, V. E.; Rudenko, N. V.; Gorokhovatsky, A. Y.; Zakharov, M. V.; Balashova, T. A.; Arseniev, A. S. Biochemistry 2004, 43, 13598-13603.
29. Remington, S. J.; Wachter, R. M.; Yarbrough, D. K.; Branchaud, B.; Anderson, D. C.; Kallio, K.; Lukyanov, K. A. Biochemistry 2005, 44, 202-212.
30. Mizuno, H.; Mal, T. K.; Tong, K. I.; Ando, R.; Furuta, T.; Ikura, M.; Miyawaki, A. Mol. Cell 2003, 12, 1051-1058.
31. Bae, J. H.; Rubini, M.; Jung, G.; Wiegand, G.; Seifert, M. H. J.; Azim, M. K.; Zumbusch, J. K. A.; Holak, T. A.; Moroder, L.; Huber, R.; Budisa, N. J. Mol. Biol. 2003, 328, 1071-1081.
32. Chattoraj, M.; King, B. A.; Bublitz, G. U.; Boxer, S. G. Proc. Nati. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 8362-8367.
33. Campbell, R. E.; Tour, O.; Palmer, A. E.; Steinbach, P. A.; Baird, G. S.; Zacharias, D. A.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 7877-7882.
34. Runge, E.; Gross, E. K. U. Phys. Rev. Lett. 1984, 52, 997-1000.
35. Casida, M. E. In Recent Advances in Density Functional Methods; Chong, D. P., Ed.; World Scientific: Singapore, 1995; Vol. 127, p 155.
36. Salek, P.; Vahtras, O.; Guo, J.; Luo, Y.; Helgaker, T.; Agren, H. Chem. Phvs. Lett. 2003, 374, 446-452.
37. Tretiak, S. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8809-8823.
38. Olsen, J.; Jorgensen, P. J. Chem. Phys. 1985, 82, 3235-3264.
39. Cronstrand, P.; Luo, Y.; Agren, H. Adv. Quantum Chem. 2005, 50, 1.
40. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1992, 98, 5648-5652.
41. Stephens, P.; Devlin, F.; Chabalowski, C.; Frisch, M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623-11627.
42. 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.; Klene, 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.03; Gaussian, Inc.; Wallingford, CT, 2004.
43. Dalton: A Molecular Electronic Structure Program, release 2.0; National Supercomputer Centre: Linköping, Sweden, 2005 (http://www.kjemi. uio.no/software/dalton/dalton.html).
44. Cossi, M.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4708.
45. Barone, V.; Cossi, M.; Tomasi, J. J. Chem. Phys. 1997, 107, 3210.
46. Chirico, G.; Cannone, F.; Diaspro, A.; Bologna, S.; Pellegrini, V.; Nifosì, R.; Beltram, F. Phys. Rev. E 2004, 70, 030901.
47. Ando, R.; Hama, H.; Yamamoto-Hino, M.; Mizuno, H.; Miyawaki, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99 (20), 12651-12656.
48. Martin, M.; Negri, F.; Olivucci, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126 (17), 5452-5464.
49. Wang, Y.; Wang, C.; Halik, M.; Marder, S. R.; Luo, Y. J. Chem. Phys. 2005, 123, 194311.
50. Lukyanov, K. A.; Fradkov, A. F.; Gurskaya, N. G.; Matz, M. V.; Labas, Y. A.; Savitsky, A. P.; Markelov, M. L.; Zaraisky, A. G.; Zhao, X.; Fang, Y.; Tan, W.; Lukyanov, S. A. J. Biol. Chem. 2000, 275 (34), 25879-25882.