Site-specific difference 2D-IR spectroscopy of bacteriorhodopsin

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 113, Issue 18, 2009, Pages 6520-6527

  Andresen, Esben Ravn ^a   Hamm, Peter ^a  

^a UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY; OPHTHALMOLOGY;

IR SPECTROSCOPY; IR SPECTRUM; LINE SHAPE; PROTONATED SCHIFF BASE; SITE-SPECIFIC;

CHROMOPHORES;

EID: 66349090774     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp810397u     Document Type: Article

References (83)

1. Xie, A.; van der Meer, L.; Hoff, W.; Austin, R. H. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 5435-5438.
2. Hamm, P.; Lim, M.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6123-6138.
3. Demirdoven, N.; Cheatum, C. M.; Chung, H. S.; Khalil, M.; Knoester, J.; Tokmakoff, A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7981-7990.
4. Chung, H. S.; Khalil, M.; Smith, A. W.; Ganim, Z.; Tokmakoff, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 612-617.
5. Wang, L.-X.; Meersman, F.; Wu, Y. J. Mol. Struct. 2008, 883, 79-84.
6. Ganim, Z.; Chung, H. S.; Smith, A. W.; Denotes, L. P.; Jones, K. C.; Tokmakoff, A. Ace. Chem. Res. 2008, 41, 432-441.
7. Chung, H. S.; Ganim, Z.; Jones, K. C.; Tokmakoff, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 14237-14242.
8. Lim, M.; Hamm, P.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998, 95, 15315-15320.
9. Hamm, P.; Lim, M; Asplund, M.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. Lett. 1999, 301, 167-174.
10. Ishikawa, H.; Kwak, K.; Chung, J. K.; Kim, S.; Fayer, M. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 705, 8619-8624.
11. Ishikawa, H.; Kim, S.; Kwak, K.; Wakasugi, K.; Fayer, M. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 19309-19314.
12. Ishikawa, H.; Finkelstein, I. J.; Kim, S.; Kwak, K.; Chung, J.; Wakasugi, K.; Massari, A.; Fayer, M. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 16116-16121.
13. Bredenbeck, J.; Helbing, J.; Nienhaus, K.; Nienhaus, G. U.; Hamm, P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 14243-14248.
14. Finkelstein, I. J.; Zheng, J. R.; Ishikawa, H.; Kim, S.; Kwak, K.; Fayer, M. D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 1533-1549.
15. Kholodenko, Y.; Gooding, E. A.; Dou, Y.; Ideda-Saito, M.; Hochstrasser, R. M. Biochemistry 1999, 38, 5918-5924.
16. Helbing, J.; Bonacina, L.; Pietri, R.; Bredenbeck, J.; Hamm, P.; van Mourik, F.; Chaussard, F.; Gonzalez-Gonzales, A.; Chergui, M.; Ramos-Alvaiez, C.; Ruiz, C.; Lopez-Garriga, J. Biophys. J. 2004, 87, 1881-1890.
17. Kozinski, M.; Garrett-Roe, S.; Hamm, P. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7645-7650.
18. Getahun, Z.; Huang, C. Y.; Wang, T.; DeLeon, B.; DeGrado, W. F.; Gai, F. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 405-411.
19. Lindquist, B. A.; Corcelli, S. A. J. Phys. Chem. B 2008,112, 6301-6303.
20. Sagle, L. B.; Zimmerman, J.; Dawson, P. E.; Romesberg, F. E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3384-3385.
21. Kenan, G.; Nydegger, M. W.; Bafndaria, J. N.; Hill, S. E.; Cheatum, C. M. J. J. Chem. Phys. 2006, 125, 174503.
22. Kumar, K.; Sinks, L. E.; Wang, J.; Kima, Y. S.; Hochstrasser, R. M. Chem. Phys. Lett. 2006, 432, 122-127.
23. Chin, J. K.; Jimenez, R.; Romesberg, F. E. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2426-2427.
24. Fang, C.; Wang, J.; Kim, Y. S.; Chamley, A. K.; Barber-Armstrong, W.; Smith, A. B., III.; Decatur, S. M.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2004, 708, 10415-10427.
25. Mukherjee, P.; Krummel, A. T.; Fulmer, E. C.; Kass, I.; Arkin, I. T.; Zanni, M. T. J. Chem. Phys. 2004, 720, 10215-10224.
26. Londergan, C.; Hochstrasser, R. Abs. Pap. Am. Chem. Soc. 2005, 230, U2930.
27. Sonar, S.; Lee, C.-P.; Coleman, M.; Patel, N.; Liu, X.; Marti, T.; Khorana, H. G.; RajBhandary, U. L.; Rotschild, K. J. Nat. Struct. Biol. 1994, 7, 512-517.
28. Hauser, K.; Engelhard, M.; Friedman, N.; Sheves, M.; Siebert, F. J. Phys. Chem. A 2002, 706, 3553-3559.
29. Ludlam, C. F. C.; Sonar, S.; Lee, C.-P.; Coleman, M.; Herzfeld, J.; RajBhandary, U. L.; Rotschild, K. J. Biochemistry 1995, 34, 2-6.
30. Sonar, S.; Liu, X.-M.; Lee, C.-P.; Coleman, M.; He, Y.-W.; Pelletier, S.; Herzfeld, J.; RajBhandaiy, U. L.; Rotschild, K. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 777, 11614-11616.
31. Gerwert, K.; Siebert, F. EMBO J. 1986, 5, 805-811.
32. Williams, S.; Causgrove, T. P.; Gilmanshin, R.; Fang, K. S.; Callender, R. H.; Woodruff, W. H.; Dyer, R. B. Biochemistry 1996, 35, 691-697.
33. Bauscher, M.; Leonhard, M.; Moss, D. A.; Mantele, W. Biochim. Biophys. Ada 1993, 7783, 59-71.
34. Zscheip, C.; Barth, A. Biochemistry 2001, 40, 1875-1883.
35. Remy, A.; Gerwert, K. Nat. Struct. Biol. 2003, 70, 637-644.
36. Fahmy, K.; Sakmar, T. P.; Siebert, F. Methods Enzymol. 2000, 315, 178-196.
37. Kotting, C.; Gerwert, K. ChemPhysChem 2005, 41, 881-888.
38. Woutersen, S.; Hamm, P. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, R1035-R1062.
39. Woutersen, S.; Hamm, P. J. Phys. Chem. B 2000, 704, 11316-11320.
40. Asplund, M. C.; Zanni, M. T.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8219-8224.
41. Maekawa, H.; Toniolo, C.; Moretto, A.; Broxterman, Q. B.; Ge, N. J. Phys. Chem. B 2006, 770, 5834-5837.
42. Shim, S.-H.; Strasfeld, D. B.; Ling, Y. L.; Zanni, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 704, 14197-14202.
43. Lanyi, J. K. Annu. Rev. Physiol. 2004, 66, 665-688.
44. Smith, S. O.; Pardoen, J. A.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. 1987, 91, 804-819.
45. Harbison, G.; Smith, S.; Pardoen, J.; Winkel, C.; Lugtenburg, J.; Herzfeld, J.; Mathies, R.; Griffin, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984, 87, 1706-1709.
46. Dobler, J.; Zinth, W.; Oesterhelt, D. Chem. Phys. Lett. 1988, 144, 215-220.
47. Mathies, R.; Cruz, C.; Pollard, W.; Shank, C. Science 1988, 240, 111-119.
48. Schenkl, S.; van Mourik, F.; van der Zwan, G.; Hacke, S.; Chergui, M. Science 2005, 309, 917-920.
49. Herbst, J.; Heyne, K.; Diller, R. Science 2002, 297, 822-825.
50. Garczarek, F.; Gerwert, K. Nature (London) 2006, 439, 109-112.
51. Maeda, A.; Morgan, J. E.; Gennis, R. B.; Ebrey, T. G. Photochem. Photobiol. 2006, 82, 1398-1405.
52. Lorenz-Fonfiia, V. A.; Furutani, Y.; Kandori, H. Biochemistry 2008, 47, 4071-4081.
53. Shibata, M.; Kandori, H. Biochemistry 2005, 44, 7406-7413.
54. Tanimoto, T.; Furutani, Y.; Kandori, H. Biochemistry 2003, 42, 2300-2306.
55. Tanimoto, T.; Shibata, M.; Belenky, M.; Herzfeld, J.; Kandori, H. Biochemistry 2004, 43, 9439-9447.
56. Kandori, H.; Shichida, Y. J. Am. Chem. Soc. 2000, 722, 11745-11756.
57. Shibata, M.; Tanimoto, T.; Kandori, H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 725, 13312-13313.
58. Hatanaka, M.; Kandori, H.; Maeda, A. Biophys. J. 1997, 73, 1001-1006.
59. Maeda, A.; Tomson, F. L.; Gennis, R. B.; Ebrey, T. G.; Balashov, S. P. Biochemistry 1999, 38, 8800-8807.
60. Morgan, J. E.; Vakkasoglu, A. S.; Gennis, R. B.; Maeda, A. Biochemistry 2007, 46, 2787-2796.
61. Bredenbeck, J.; Helbing, J.; Behrendt, R.; Renner, C.; Moroder, L.; Wachtveitl, J.; Hamm, P. J. Phys. Chem. B 2003, 707, 8654-8660.
62. Bredenbeck, J.; Helbing, J.; Hamm, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 726, 990-991.
63. Bredenbeck, J.; Helbing, J.; Hamm, P. J. Chem. Phys. 2004, 727, 5943-5957.
64. Kolano, C.; Helbing, J.; Kozinski, M.; Sander, W.; Hamm, P. Nature (London) 2006, 444, 469-472.
65. Bredenbeck, J.; Helbing, J.; Kolano, C.; Hamm, P. ChemPhysChem 2007, 8, 1747-1756.
66. Cervetto, V.; Hamm, P.; Helbing, J. J. Phys. Chem. B 2008, 772, 8398-8405.
67. Hamm, P. Ultrashort Laser Pulses in Biology and Medicine; Springer: Berlin, Germany, 2008; pp 7794.
68. Baiz, C. R.; Nee, M. J.; McCanne, R.; Kubarych, K. J. Opt. Lett. 2008, 33, 2533-2535.
69. Chung, H. S.; Khalil, M.; Smith, A. W.; Tokmakoff, A. Rev. Sci. Instrum. 2007, 78, 063101.
70. Hamm, P.; Kaindl, R. A.; Stenger, J. Opt. Lett. 2000, 25, 1798-1800.
71. Bredenbeck, J.; Hamm, P. Rev. Sci. Instrum. 2003, 74, 3188-3189.
72. Oesterhelt, D.; Stoeckenius, W. Methods Enzymol. 1974, 31, 667-678.
73. Hamm, P.; Zurek, M.; Roschinger, R.; Patzelt, H.; Oesterhelt, D.; Zinth, W. Chem. Phys. Lett. 1997, 268, 180-186.
74. Smith, S. O.; Myers, A. B.; Mathies, R. A.; Pardoen, J. A.; Winkel, C.; van den Berg, E. M. M.; Lugtenburg, J. Biophys. J. 1985, 47, 653-664.
75. Smith, S. O.; Braiman, M. S.; Myers, A. B.; Pardoen, J. A.; Courtin, J. M. L.; Winkel, C.; Lugtenburg, J.; Mathies, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1987, 709, 3108-3125.
76. Edler, J.; Hamm, P. J. Chem. Phys. 2002, 117, 2415-2424 (Appendix B).
77. Uhmann, W.; Becker, A.; Taran, C.; Siebert, F. Appl. Spectrosc. 1991, 45, 390-397.
78. Terentis, A. C.; Ujj, L.; Abramczyk, H.; Atkinson, G. H. Chem. Phys. 2005, 313, 51-62.
79. Lohrmann, R.; Stockburger, M. J. Raman Spectrosc. 1992, 23, 575-583.
80. Brack, T. L.; Atkinson, G. H. J. Phys. Chem. 1991, 95, 2351-2356.
81. Ye, T.; Friedman, N.; Gat, Y.; Atkinson, G. H.; Sheves, M.; Ottolenghi, M.; Ruhman, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 5122-5130.
82. Hasson, K. C.; Gai, F.; Afinrud, P. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 15124-15129.
83. Rodig, C.; Chizhov, I.; Weidlich, O.; Siebert, F. Biophys. J. 1999, 76, 2687-2701.