Lowest electronic states of the CP47 antenna protein complex of photosystem II: Simulation of optical spectra and revised structural assignments

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 36, 2010, Pages 11884-11898

  Reppert, Mike ^a   Acharya, Khem ^a   Neupane, Bhanu ^a   Jankowiak, Ryszard ^a  

^a KANSAS STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTENNAS; CHLOROPHYLL; ELECTRON ENERGY LEVELS; ELECTRONIC STATES; EMISSION SPECTROSCOPY; PORPHYRINS;

ABSORPTION AND EMISSION SPECTRA; ANTENNA COMPLEXES; ANTENNA PROTEINS; EMISSION MAXIMA; ENERGY STATE; EXCITONIC INTERACTION; EXCITONIC STATE; EXPERIMENTAL DATA; FITTING ALGORITHMS; HOLE BURNING; LINEAR OPTICAL; LOW TEMPERATURES; NONRESONANT; OPTICAL SPECTRA; OSCILLATOR STRENGTHS; PHOTOSYSTEM II; RED-SHIFTED; RESOLUTION STRUCTURE; STEADY-STATE ABSORPTION; STRUCTURAL ASSIGNMENTS;

ABSORPTION;

EID: 77956510041     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp103995h     Document Type: Article

References (60)

1. Photosystem II: The Light-Driven Water: Plastoquinone Oxidoreductase; Wydrzynski, T., Satoh, K., Eds.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2005.
2. Kern, J.; Renger, G. Photosynth. Res. 2007, 94, 183-202
3. Guskov, A.; Kern, J.; Gabdulkhakov, A.; Broser, M.; Zouni, A.; Saenger, W. Nat. Struct. Mol. Biol. 2009, 16, 334-342
4. Loll, B.; Kern, J.; Saenger, W.; Zouni, A.; Biesiadka, J. Nature 2005, 438, 1040-1044
5. Müh, F.; Renger, T.; Zouni, A. Plant Physiol. Biochem. 2008, 46, 238-264
6. Shen, J.-R.; Henmi, T.; Kamiya, N. In Photosynthetic Protein Complexes; Fromme, P., Ed.; Wiley-VCH: Germany, 2008; Chapter 4, pp 83 - 106.
7. Årsköld, S. P.; Prince, B. J.; Krausz, E.; Smith, P. J.; Pace, R. J.; Picorel, R.; Seibert, M. J. Lumin. 2004, 108, 97-100, 131-136
8. Groot, M.; Frese, R. N.; de Weerd, F. L.; Bromek, K.; Pettersson, Å.; Peterman, E. J. G.; van Stokkum, I. H. M.; van Grondelle, R.; Dekker, J. P. Biophys. J. 1999, 77, 3328-3340
9. Andrizhiyevskaya, E. G.; Frolov, D.; van Grondelle, R.; Dekker, J. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4810-4819
10. Huyer, J.; Eckert, H.-J.; Irrgang, K.-D.; Miao, J.; Eichler, H.-J.; Renger, G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3326-3334
11. de Paula, J. C.; Liefshitz, A.; Hinsley, S.; Lin, W.; Chopra, V.; Long, K.; Williams, S. A.; Betts, S.; Yocum, C. F. Biochemistry 1994, 33, 1455-1466
12. Komura, M.; Shibata, Y.; Itoh, S. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2006, 1757, 1657-1668
13. Miloslavina, Y.; Szczepaniak, M.; Müller, M. G.; Sander, J.; Nowaczyk, M.; Rögner, M.; Holzwarth, A. R. Biochemistry 2006, 45, 2436-2442
14. Raszewski, G.; Renger, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4431-4446
15. de Weerd, F. L.; Van Stokkum, I. H. M.; Van Amerongen, H.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R. Biophys. J. 2002, 82, 1586-1597
16. Adolphs, J.; Müh, F.; Madjet, M. E.-A.; Renger, T. Photosynth. Res. 2008, 95, 197-209
17. Eccles, J.; Honig, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1983, 80, 4959-4962
18. Vasil'ev, S.; Orth, P.; Zouni, A.; Owens, T. G.; Bruce, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 8602-8607
19. Holzwarth, A. R.; Müller, M. G.; Reus, M.; Nowaczyk, M.; Sander, J.; Rögner, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 6895
20. Holzwarth, A. R.; Müller, M. G.; Reus, M.; Nowaczyk, M.; Sander, J.; Rögner, M. Chem. Soc. 2010, 132, 4214-4229, 6900
21. Neupane, B.; Dang, N. C.; Acharya, K.; Reppert, M.; Zazubovich, V.; Picorel, R.; Seibert, M.; Jankowiak, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4214-4229
22. den Hartog, F. T. H.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R.; Völker, S. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 11007-11016
23. Polívka, T.; Kroh, P.; Pšenčik, J.; Engst, D.; Komenda, J.; Hála, J. J. Lumin. 1997, 72-74, 600-602
24. Madjet, M. E.; Abdurahman, A.; Renger, T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17268-17281
25. Reppert, M.; Zazubovich, V.; Dang, N. C.; Seibert, M.; Jankowiak, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9934-9947
26. Wendling, M.; Pullerits, T.; Przyjalgowski, M. A.; Vulto, S. I. E.; Aartsma, T. J.; van Grondelle, R.; van Amerongen, H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5825-5831
27. Novoderezhkin, V. I.; Palacios, M. A.; van Amerongen, H.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10363-10375
28. Renger, T.; Marcus, R. A. J. Phys. Chem. B 2002, 116, 9997-10019
29. Räetsep, M.; Pieper, J.; Irrgang, K.; Freiberg, A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 110-118
30. Jankowiak, R.; Tang, D.; Small, G. J.; Seibert, M. J. Phys. Chem. 1989, 93, 1649-1654
31. Tang, D.; Jankowiak, R.; Seibert, M.; Small, G. J. Photosynth. Res. 1991, 27, 19-29
32. Chang, H.-C.; Jankowiak, R.; Reddy, N. R. S.; Small, G. J. Chem. Phys. 1995, 197, 307-321
33. Hughes, J. L.; Prince, B. J.; Krausz, E.; Smith, P. J.; Pace, R. J.; Riesen, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10428-10439
34. Hughes, J. L.; Krausz, E. J. Lumin. 2007, 127, 239-244
35. Hughes, J. L.; Smith, P. J.; Pace, R. J.; Krausz, E. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1757, 841-851
36. Hughes, J. L.; Picorel, R.; Seibert, M.; Krausz, E. Biochemistry 2006, 45, 12345-12357 and references therein
37. Dang, N. C.; Zazubovich, V.; Reppert, M.; Neupane, B.; Picorel, R.; Seibert, M.; Jankowiak, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9921-9933
38. Jentzen, W.; Song, X.; Shelnutt, J. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1684-1699
39. Zucchelli, G.; Brogioli, D.; Casazza, A. P.; Garlaschi, F. M.; Jennings, R. C. Biophys. J. 2007, 93, 2240-2254
40. Saito, K.; Kikuchi, T.; Nakayama, M.; Mukai, K.; Sumi, H. J. Photochem. Photobiol., A 2006, 178, 271-280
41. Reppert, M.; Naibo, V.; Jankowiak, R. J. Chem. Phys. 2009, 131, 234104/1-234104/11
42. Vulto, S. I. E.; de Baat, M. A.; Louwe, R. J. W.; Permentier, H. P.; Neef, T.; Miller, M.; van Amerongen, H.; Aartsma, T. J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 9577-9582
43. Renger, T.; Trostmann, I.; Theiss, C.; Madjet, M. E.; Richter, M.; Paulsen, H.; Eichler, H. J.; Knorr, A.; Renger, G. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 10487-10501
44. Zhang, W. M.; Meier, T.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2008, 108, 7763-7774
45. Schroder J. Chem. Phys. 2006, 124, 084903
46. Ishizaki, A.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234110/1-234110/8
47. Ishizaki, A.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234111/1-234111/10
48. Adolphs, J.; Renger, T. Biophys. J. 2006, 91, 2778-2797
49. de Weerd, F. L.; Palacios, M. A.; Andrizhiyevskaya, E. G.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R. Biochemistry 2002, 41, 15224-15233
50. Krawczyk, S. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1989, 976, 140-149
51. Groot, M.; Breton, J.; van Wilderen, L.; Dekker, J. P.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8001-8006
52. Shen, G.; Vermaas, W. F. J. Biochemistry 1994, 33, 7379-7388
53. Manna, P.; Vermaas, W. Eur. J. Biochem. 1997, 247, 666-672
54. Jordan, P.; Fromme, P.; Witt, H. T.; Klukas, O.; Seanger, W.; Krauss, N. Nature 2001, 411, 909-917
55. Ivanova, P. I.; Dobrikova, A. G.; Taneva, S. G.; Apostolova, E. L. Radiat. Environ. Biophys. 2008, 47, 169-177
56. Van Dorssen, R. J.; Breton, J.; Plijter, J. J.; Satoh, K.; van Gorkom, H. J.; Amesz, J. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1987, 893, 267-274
57. Krausz, E.; Hughes, J. L.; Smith, P.; Pace, R.; Årsköld, S. P. Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 4, 744-753
58. Krausz, E.; Hughes, J. L.; Smith, P. J.; Pace, R. J.; Årsköld, S. P. Photosynth. Res. 2005, 84, 193-199
59. Dekker, J. P.; Hassoldt, A.; Pettersson, Å.; van Roon, H.; Groot, M.; van Grondelle, R. In Photosynthesis: from light to biosphere; Mthis, P., Ed.; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, The Netherlands, 1995; Vol. III, pp 53 - 56.
60. van Dorssen, R. J.; Plijter, J. J.; Dekker, J. P.; Den Ouden, A.; Amesz, J.; van Gorkom, H. J. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1987, 890, 134-143