Photochemically induced dynamic nuclear polarization in photosystem I of plants observed by 13C magic-angle spinning NMR

Journal of the American Chemical Society

Volumn 126, Issue 40, 2004, Pages 12819-12826

  Alia, ^a   Roy, Esha ^a   Gast, Peter ^b   Van Gorkom, Hans J ^b   De Groot, Huub J M ^a   Jeschke, Gunnar ^c   Matysik, Jörg ^a  

^a LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

^b LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

^c MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AROMATIC COMPOUNDS; BIOCHEMISTRY; LIGHT; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PHOTOCHEMICAL REACTIONS;

AROMATIC RING CARBONS; DYNAMIC NUCLEAR POLARIZATION;

PLANTS (BOTANY);

ARTICLE; CARBON NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PHOTOCHEMISTRY; PHOTOSYSTEM I; PHOTOSYSTEM II; PHYTOCHEMISTRY; SPINACH;

EID: 5644243007     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja048051+     Document Type: Article

References (68)

1. Brettel, K.; Leibl, W. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1507, 100-114.
2. Diner, B. A.; Rappaport, F. Annu. Rev. Plant Biol. 2002, 53, 551-580.
3. Fromme, P.; Jordan, P.; Krauss, N. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 5-31.
4. Jordan, P.; Fromme, P.; Witt, H. T.; Klukas, O.; Saenger, W.; Krauss, N. Nature 2001, 411, 909-917.
5. Hoff, A. J.; Deisenhofer, J. Physics Reports 1997, 287, 2-247.
6. Webber, A. N.; Lubitz, W. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 61-79.
7. Breton, J. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 180-193.
8. Hastings, G.; Ramesh, V. M.; Wang, R.; Sivakumar, V.; Webber, A. Biochemistry 2001, 40, 12943-12949.
9. Breton, J.; Nabedryk, E.; Leibl, W. Biochemistry 1999, 38, 11585-11592.
10. Witt, H.; Schlodder, E.; Teutloff, C.; Niklas, J.; Bordignon, E.; Carbonera, D.; Kohler, S.; Labahn, A.; Lubitz, W. Biochemistry 2002, 41, 8557-8569.
11. Norris, J. R.; Uphaus, R. A.; Crespi, H. L.; Katz, J. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1971, 68, 625-628.
12. Norris, J. R.; Druyan, M. E.; Katz, J. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 1680-1682.
13. Norris, J. R.; Scheer, H.; Druyan, M. E.; Katz, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1974, 71, 4897-4900.
14. Hoff, A. J. Phys. Rep. 1979, 54, 75-200.
15. O'Malley, P. J.; Babcock G. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 81, 1098-1101.
16. Norris, J. R.; Scheer, H.; Katz, J. Ann. New York Acad. Sci. 1975, 244, 260-280.
17. Lendzian, F.; Lubitz, W.; Scheer, H.; Hoff, A. J.; Plato, M.; Trankle, E.; Möbius, K. Chem. Phys. Lett. 1988, 148, 377-385.
18. Rigby, S. E. J.; Nugent, J. H. A.; O'Malley, P. J. Biochemistry 1994, 33, 10043-10050.
19. Krabben, L.; Schlodder, E.; Jordan, R.; Carbonera, D.; Giacometti, G.; Lee, H.; Weber, A. N.; Lubitz W. Biochemistry 2000, 39, 13012-13025.
20. Käss, H.; Fromme, P.; Witt, H. T.; Lubitz W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1225-1239.
21. Käss, H.; Bittersmann-Weidlich, E.; Andreassson, L.-E.; Bönigk, B.; Lubitz, W. Chem. Phys. 1995, 194, 419-432.
22. Käss, H.; Lubitz W. Chem. Phys. Lett. 1996, 251, 193-203.
23. Käss, H.; Fromme, P.; Lubitz, W. Chem. Phys. Lett. 1996, 257, 197-206.
24. Mac, M.; Tang, X.-S.; Diner, B. A.; McCracken, J.; Babcock G. T. Biochemistry 1996, 35, 13288-13293.
25. Käss, H.; Lubitz, W.; Hartwig, G.; Scheer, H.; Noy, D.; Scherz A. Spectrochim. Acta A 1998, 54, 1141-1156.
26. Plato, M.; Krauss, N.; Fromme, P.; Lubitz W. Chem. Phys. 2003, 294, 483-499.
27. de Groot, H. J. M. Curr. Opin. Struct. Biol. 2000, 10, 593-600.
28. Zysmilich, M. G.; McDermott, A. E. J. Am. Chem. Soc. 1994, 16, 8362-8363.
29. Zysmilich, M. G.; McDermott, A. E. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5867-5873.
30. Zysmilich, M. G.; McDermott, A. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 6857-6860.
31. Matysik J.; Alia; Hollander, J. G.; Egorova-Zachernyuk, T.; Gast, P.; de Groot, H. J. M. Indian J. Biochem. Biophys. 2000, 3, 418-423.
32. Matysik, J.; Alia; Gast, P.; Lugtenburg, J.; Hoff, A. J.; de Groot, H. J. M.; In Perspectives on Solid State NMR in Biology; Kiihne, S., de Groot, H. J. M., Eds.; Kluwer: Dordrecht, 2001; p 215-225.
33. Schulten, E. A. M.; Matysik, J.; Alia; Kiihne, S.; Raap, J.; Lugtenburg, J.; Gast, P.; Hoff, A. J.; de Groot, H. J. M. Biochemistry 2002, 41, 8708-8717.
34. Prakash, S.; Alia; Gast, P.; Jeschke, G.; de Groot, H. J. M.; Matysik J. J. Mol. Struc. 2003, 661-662, 625-633.
35. Matysik, J.; Alia; Gast, P.; van Gorkom, H. J.; Hoff A. J.; de Groot, H. J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 9865-9870.
36. Jeschke, G. J. Chem. Phys. 1997, 106, 10072-10086.
37. Jeschke, G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4425-4429.
38. Polenova, T.; McDermott, A. E. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 539-548.
39. Jeschke, G.; Matysik, J. Chem. Phys. 2003, 294, 239-255.
40. Blankenship, R.; McGuire, A.; Sauer, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1975, 72, 4943-4947.
41. van der Est, A. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 212-225.
42. Weber, S.; Ohmes, E.; Thurnauer, M. C.; Norris, J. R.; Kothe G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 7789-7793.
43. Kothe, G.; Bechtold, M.; Link, G.; Ohmes, E.; Weidner J.-U. Chem. Phys. Lett. 1998, 283, 51-60.
44. Mullet, J. E.; Burke, J. J.; Arntzen, C. J. Plant Physiol. 1980, 65, 814-822.
45. Arntzen, C. J.; Ditto, C. L. Biochim. Biophys. Acta 1976, 449, 259-274.
46. Arnon, D. I. Plant Physiol. 1949, 24, 1-15.
47. Rutherford, A. W.; Mullet, J. E. Biochim. Biophys. Acta 1981, 655, 225-235.
48. Gast, P.; Swarthoff, T.; Ebskamp, F. C. R.; Hoff, A. J. Biochim. Biophys. Acta 1983, 722, 163-175.
49. Bennet, A. E.; Rienstra, C. M.; Auger, M.; Lakshmi, K. V.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 6951-6958.
50. Velde, G. T.; Bickelhaupt, F. M.; Baerends, E. J.; Fonseca Guerra, C.; van Gisbergen, S. J. A.; Snijders, J. G.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931-967.
51. Chow, H. C.; Serlin, R.; Strauss C. E. J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 7230-7237.
52. Käss, H.; Rautter, J.; Bönigk, B, Höfer, P.; Lubitz, W. J. Phys. Chem. 1995, 99, 436-448.
53. van Lenthe, E.; Snijders, J. G.; Baerends, E. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 6505-6516.
54. van Lenthe, E.; van der Avoird, A.; Wormer, P. E. S. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4783-4796.
55. Boender, G. J. Ph.D. Thesis, University of Leiden, The Netherlands, 1996.
56. Alia; Matysik, J.; Soede-Huijbregts, C.; Baldus, M.; Raap, J.; Lugtenburg, J.; Gast, P.; van Gorkom, H. J.; Hoff, A. J.; de Groot, H. J. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4803-4809.
57. Matysik, J.; Schulten, E.; Alia; Gast, P.; Raap, J.; Lugtenburg, J.; Hoff, A. J.; de Groot, H. J. M. Biol. Chem. 2001, 382, 1271-1276.
58. Herzfeld, J.; Berger, A. E. J. Chem. Phys. 1980, 73, 6021-6030.
59. Bonnerjea, J.; Evans, M. C. W. FEBS Lett. 1982, 148, 313-316.
60. MacMillan, F.; Hanley, J.; van der Weerd, L.; Knüpling, M.; Un, S.; Rutherford, A. W. Biochemistry 1997, 36, 9297-9303.
61. Rigby, S. E. J.; Muhiuddin, I. P.; Santabarbara, S.; Evans, M. C. W.; Heathcote, P. Chem. Phys. 2003, 294, 319-328.
62. Kamlowski, A.; Zech, S. G.; Fromme, P.; Bittl, R.; Lubitz, W.; Witt, H. T.; Stehlik, D. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8266-8277.
63. Berthold, T.; Bechtold, M.; Keinen, U.; Link, G.; Poluektov, O.; Utschig, L.; Tang, J.; Thurnauer, M. C.; Kothe, G. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 10733-10736.
64. Bratt, P. J.; Poluektov, O. G.; Thurnauer, M. C.; Krzystek, J.; Brunei, L.-C.; Schrier, J.; Hsiao, Y.-W.; Zerner, M.; Angerhofer, A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6973-6977.
65. Dorlet, P.; Xiong, L.; Sayre, R. T.; Un, S. J. Biol. Chem. 2001, 276, 22313-22316.
66. Fischer, M. R.; de Groot, H. J. M.; Raap, J.; Winkel, C.; Hoff, A. J.; Lugtenburg, J. Biochemistry 1992, 31, 11038-11049.
67. Veeman, W. S. Prog. NMR Spectrosc. 1984, 16, 193-235.
68. Metz, G.; Siebert, F.; Engelhardt, M. Biochemistry 1992, 31, 455-462.