A structure-consistent mechanism for dioxygen formation in photosystem II

Chemistry - A European Journal

Volumn 14, Issue 27, 2008, Pages 8290-8302

  Siegbahn, Per E M ^a  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

Density functional calculations; Manganese; Oxygen; Photosystem

Indexed keywords

OXYGEN;

BOND FORMATIONS; DENSITY FUNCTIONAL CALCULATIONS; DIOXYGEN; MANGANESE; OXYGEN EVOLVING CENTER; PHOTOSYSTEM; PHOTOSYSTEM II;

MECHANISMS;

LIGAND; OXYGEN;

ARTICLE; BIOLOGICAL MODEL; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; PHOTOSYSTEM II; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; LIGANDS; MODELS, BIOLOGICAL; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR STRUCTURE; OXYGEN; PHOTOSYSTEM II PROTEIN COMPLEX;

EID: 53849139144     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.200800445     Document Type: Article

References (51)

1. K. N. Ferreira, T. M. Iverson, K. Maghlaoui, J. Barber, S. Iwata, Science 2004, 303, 1831-1838.
2. B. Loll, J. Kern, W. Saenger, A. Zouni, J. Biesiadka. Nature 2005, 438, 1040-1044.
3. V. K. Yachandra. K. Sauer. M. P. Klein. Chem. Rev. 1996, 96, 2927-2950.
4. P. E. M. Siegbahn, R. H. Crabtree, J Am. Chem. Soc. 1999, 121, 117-127.
5. P. E. M. Siegbahn, Inorg. Chem. 2000, 39, 2923-2935.
6. M. Lundberg, P. E. M. Siegbahn, Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4772-4780.
7. P. E. M. Siegbahn, M. Lundberg, Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 4, 1035-1043.
8. P. E. M. Siegbahn, M. Lundberg, J. Inorg. Biochem. 2006, 100, 1035-1040.
9. P. E. M. Siegbahn, Adv. Inorg. Chem. 2004, 56, 101-125;
10. P. E. M. Siegbahn, J. W. Tye, M. B. Hall, Chem. Rev. 2007, 107, 4414-4435.
11. P. E. M. Siegbahn, M. R. A. Blomberg, J. Phys. Chem. B 2003, 117, 10946-10955;
12. M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, J. Comput. Chem. 2006, 27, 1373-1384.
13. L. M. Blomberg, M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2006, 7757, 31-46;
14. L. M. Blomberg, M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2006, 1757, 240-252;
15. L. M. Blomberg, M. R. A. Blomberg, P. E. M. Siegbahn, J. BIoI. Inorg. Chem. 2007, 12, 79-89.
16. P. E. M. Siegbahn, A. F. Shestakov, J. Comput. Chem. 2005, 26, 888-898.
17. P. E. M. Siegbahn, M. R. A. Blomberg, in Computational Modeling for Homogeneous Catalysis and Biocatalysls (Eds.: K. Morokuma, J. Musaev), Wiley-VCH. Germany, 2008, p. 57-81.
18. P. E. M. Siegbahn, Chem. Eur. J. 2006, 72, 9217-9227.
19. P. E. M. Siegbahn, Phil. Trans. R. Soc. B 2008, 363.1221-1228.
20. P. E. M. Siegbahn, Inorg. Chem. 2008, 47.1779-1786.
21. E. M. Sproviero, J. A. Gascon, J. P. McEvoy, G. W. Brudvig, V. S. Batista, J. Chem. Theory Comput. 2006, 4, 1119-1134;
22. E. M. Sproviero,J. A. Gascon, J. P. McEvoy, G. W. Brudvig, V. S. Batista, Curr. Op. Struct. Biol. 2007, 17, 173-180;
23. E. M. Sproviero, K. Shinopoulos, J. A. Gascon, J. P. McEvoy, G. W. Brudvig. V. S. Batista. Phil. Trans. R. Soc. B 2008, 363 1149-1156.
24. J. S. Vrettos, D. A. Stone, G. W. Brudvig. Biochemistry 2001, 40, 7937-7945;
25. corrections: J. S. Vrettos, D. A. Stone, G. W. Brudvig, Biochemistry 2003, 42, 848.
26. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
27. P. E. M. Siegbahn, J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 695-701.
28. L. Noodleman, D. A. Case, Adv. Inorg. Chem. 1992, 38, 423-470.
29. M. Reiher, O. Salomon, B. A. Hess, Theor. Chem. Ace. 2001, 107, 48-55.
30. Jaguar 5.5, L. L. C. Schrödinger, Portland, OR, 1991-2003.
31. Gaussian03 (Revision B.03), M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2003.
32. J. Yano, J. Kern, K. Sauer, M. J. Latimer, Y. Pushkar, J. Biesiadka, B. Loll, W. Saenger, J. Messinger, A. Zouni, V. K. Yachandra, Science 2006, 314, 821-825;
33. J. Yano, J. Kern, Y. Pushkar, K. Sauer, P. Glatzel, U. Bergmann, J. Messinger, A. Zouni, V. K. Yachandra, Phil. Trans. R. Soc B 2008, 363 1139-1147.
34. H. Dau, A. Grundmeier, P. Loja, M. Haumann, Phil. Trans. R. Soc. B 2008, 363 1237-1244.
35. M. A. Strickler, L. M. Walker, W. Hillier, R. J. Debus, Biochemistry 2005, 44, 8571-8577.
36. W. Liang, T. A. Roelofs, R. M. Cinco, A. Rompei, M. J. Latimer, W. O. Yu, K. Sauer, M. P. Klein, V. K. Yachandra, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3399-3412.
37. M. Haumann, C. Muller, P. Liebisch, L. Iuzzolino, J. Dittmer, M. Grabolle, T. Neisius, W. Meyer-Klaucke, H. Dau, Biochemistry 2005, 44, 1894-1908.
38. J. Yano, J. Kern, K.-D. Irrgang, M. J. Latimer, U. Bergmann, Y. Glatzel, P. Pushkar, J. Biesiadka, B. Loll, K. Sauer, J. Messinger, A. Zouni, V. K. Yachandra, Proc. Natl. Acad. Sei. USA 2005, 102, 12047-12052.
39. J. Barber, J. W. Murray, Phil. Trans. R. Soc. B 2008, 363, 1129-1138.
40. J. Murray, private communication, 2007.
41. R. J. Debus. M. A. Strickler, L. M. Walker, W. Hillier, Biochemistry 2005, 44, 1367-1373.
42. K. Brettel, E. Schlodder, H. T. Witt, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 1984, 766, 403-415.
43. G. Renger, Biochim. Biophys. Acta Bioenerg. 2004, 1655, 195-204.
44. W. Hillier, J. Messinger, Adv. Photosynth. Respir. 2005, 22, 567-608.
45. G. W. Brudvig. Phil. Trans, ft. Soc. B 2008, 363 1211-1219.
46. J. Clausen, W. Junge, Nature 2004, 430, 480-483.
47. T. Noguchi, Phil. Trans. R. Soc. B 2008, 363, 1189-1195.
48. J.-H. Su, W. Lubitz, J. Messinger, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 786-787.
49. G. Hendry, T. Wydrzynski, Biochemistry 2002, 41, 13328-13334.
50. L. Kulik, B. Epel, W. Lubitz, J. Messinger, J. Am. Chem. Soc. 2007, 729, 13421-13435.
51. J. H. Roblee, J. Messinger, R. M. Cinco, K. L. McFarlane, C. Fernandez, S. A. Pizarro, K. Sauer, V. K. Yachandra, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7459-7471.