Dielectric dispersion interpretation of single enzyme dynamic disorder, spectral diffusion, and radiative fluorescence lifetime

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 112, Issue 2, 2008, Pages 399-404

  Prakash, Meher K ^a   Marcus, R A ^a  

^a CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYSIS; COMPUTATIONAL METHODS; ELECTRIC FIELD EFFECTS; MOLECULES; PERMITTIVITY;

ELECTROSTATIC INTERACTION ENERGY; RADIATIVE FLUORESCENCE LIFETIME; SPECTRAL DIFFUSION;

ENZYME ACTIVITY;

EID: 38749088679     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0758869     Document Type: Article

References (54)

1. Dickson, R. M.; Cubitt, A. B; Tsien, R. Y.; Moerner, W. E. Nature 1997, 388, 355.
2. Habuchi, S.; Ando, R.; Dedecker, P.; Verheijen, W.; Mizuno, H.; Miyawaki, A.; Hofkens, J. Proc Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 9511.
3. Garcia-Parajo, M. F.; Segers-Nolten, G. M. J.; Veerman, J. A.; Greve, J.; van Hulst, N. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 7237.
4. Baldini, G.; Cannone, F.; Chineo, G. Science 2005, 309, 1096.
5. Baldini, G.; Cannone, F.; Chirico. G.; Collini, M.; Campanini, B.; Bettati, S.; Mozzarelli, A. Biophys. J. 2007, 92, 1724.
6. Lu, H. P.; Xun, L.; Xie, X. S. Science 1998, 282, 1877.
7. Yang, H.; Luo, G. B.; Karnchanaphanurach, P.; Louie, T. M.; Rech, I.; Cova, S.; Xun, L. Y.; Xie, X. S. Science 2003, 302, 262.
8. Min, W.; Luo, G.; Cherayil, B. J.; Kou, S. C.; Xie, X. S. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 198302.
9. Flomenbom, O.; Velonia, K.; Loos, D.; Masuo, S.; Cotlet, M.; Engelborghs, Y.; Hofkens, J.; Rowan, A. E.; Noite, R. J. M.; Van der Auweraer, M.; de Schryver, F. C.; Klafter, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 2368.
10. English, B. P.; Min, M.; van Oijen, A. M.; Lee, K. T.; Luo, G.; Sun, H.; Cherayil, B. J.; Kou, S. C.; Xie, X. S. Nat. Chem. Bio. 2006, 2, 87.
11. Edman, L.; Földes-Papp, Z.; Wennmalm, S.; Rigler, R. Chem. Phys. 1999, 247, 11.
12. Benkovic, S. J.; Hammes-Schiffer, S. Science 2003, 301, 1196.
13. Warshel, A.; Sharma, P. K.; Kato, M.; Xiang, Y.; Liu, H.; Olsson, M. H. M. Chem. Rev. 2006, 106, 3210.
14. Gao, J.; Truhlar, D. J. Ann. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 467.
15. Agarwal, P. K.; Billeter, S. R.; Rajagopalan, P. T. R.; Benkovic, S. J.; Hammes-Schiffer, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 2794.
16. Warshel, A.; Levitt, M. J. Mol. Bio. 1976, 103, 227.
17. Pickersgill, R. W.; Goodenough, P. W.; Sumner, I. G.; Collins, M. E. Biochem. J. 1988, 254, 235.
18. Dardenne, L. E.; Werneck, A. S.; Neto, M. D.; Bisch, P. M. Proteins Struct. Funct. Genet. 2003, 52, 236.
19. Wong, K. F.; Watney, J. B.; Hammes-Schiffer, S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12231.
20. Benach, J.; Winberg, J.-O.; Svendsen, J.-S.; Atrian, S.; GonzalezDuarte, R.; Ladenstein, R. J. Mol. Biol. 2005, 345, 579.
21. Ranaghan, K. E.; Ridder, L.; Szefczyk, B.; Sokalski, W. A.; Hermann, J. C.; Mulholland, A. J. Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 968.
22. Warshel, A. J. Biol. Chem. 1998, 273, 27035.
23. Garcia-Viloca, M.; Gao, J.; Karplus, M.; Truhlaø, D. G. Science 2004, 303, 186.
24. Marti, S.; Andres, J.; Moliner, V.; Silla, E.; Tunon, I.; Bertran, J. Theo. Chem. Acc. 2001, 105, 207.
25. Garcia-Viloca, M.; Truhlar, D, G.; Gao, J. L. J. Mol. Bio. 2003, 327, 549.
26. Bjelic, S.; Aqvist, J. Biochemistry 2006, 45, 7709.
27. Kienhofer, A.; Kast, P.; Hilvert, D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3206.
28. Wolfenden, R.; Snider, M. J. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 938.
29. Prakash, M. K.; Marcus, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 15982.
30. Lu, H. P.; Xie, X. S. Nature 1997, 385, 143.
31. Vallee, R. A. L.; Tomczak, N.; Kuipers, L.; Vansco, G. J.; van Hulst, N. F. Chem. Phys. Lett. 2004, 384, 5.
32. Chandler, D. Introduction to modern statistical mechanics; Oxford University Press: New York, 1987.
33. Hsu, C. P.; Song, X. Y.; Marcus, R. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2546.
34. Jansson, H.; Bergman, R.; Swenson, J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 24134.
35. Mijovic, J.; Bian, Y.; Gross, R. A.; Chen, B. Macromolecules 2005, 38, 10812.
36. Havriliak, S.; Negami, S. Polymer 1967, 8, 161.
37. Careri, G.; Consolini, G. Phys. Rev. E 2000, 62, 4454.
38. Taylor, K. M.; van der Weide, D. W. IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2005, 53, 1576.
39. Dyre, J. C. Europhys. Lett. 2005, 71, 646.
40. Reichardt, C. Solvents and solvent effects in organic chemistry; Wiley-VCH: New York, 2003.
41. Abate, J.; Valko, P. P. Int. J. Numer. Methods Eng. 2004, 60, 979. The Mathematica routine developed by Abate and Valko is available at http:/flibrary.wolfrarn.com/infocenter/MathSource/5026/.
42. Lindsey, C. P.; Patterson, G. D. J. Chem. Phys. 1980, 73, 3348.
43. Jordanides, X. J.; Lang, M. J.; Song, X. Y.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7995.
44. Simonson, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 6544.
45. Frisch, U.; Bourret, R. J. Math. Phys. 1970, 11, 64.
46. Kou, S. C.; Xie, X. S. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 180603.
47. de la Fuente, M. R.; Jubindo, M. A. P.; Solier, J. D.; Tello, M. J. J. Phys. C 1985, 18, 6547.
48. Weron, K.; Kotulski, M. Physica A 1996, 232, 180.
49. Coffey, W. T.; Kalmykov, Yu. P.; Titov, S. V. J. Chem. Phys. 2002, 116, 6422.
50. Zwanzig, R. Acc Chem. Res. 1990, 23, 148.
51. McCammon, J. A.; Harvey, S. C. Dynamics of Proteins and Nucleic Acids; Cambridge University Press: New York, 1987.
52. Marcus, R. A.; Sutin, N. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 265.
53. Debnath, P.; Min, W.; Xie, X. S.; Cherayil, B. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 204903.
54. Tang, J.; Marcus, R. A. Phys. Rev. E 2006, 73, 022102.