Time-dependent atomistic view on the electronic relaxation in light-harvesting system II

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 38, 2010, Pages 12427-12437

  Olbrich, Carsten ^a   Kleinekathöfer, Ulrich ^a  

^a JACOBS UNIVERSITY BREMEN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION; CHROMOPHORES; ENERGY GAP; HARVESTING; MOLECULAR DYNAMICS; OPTICAL PROPERTIES; SOLIDS; SPECTRAL DENSITY;

ELECTRONIC RELAXATION; EXCITON DYNAMICS; LIGHT-HARVESTING; LIGHT-HARVESTING SYSTEMS; LINEAR ABSORPTION; LOW FREQUENCY; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PURPLE BACTERIA; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; QUANTUM-CHEMICAL METHODS; RING SYSTEMS; SPATIAL AND TEMPORAL CORRELATION; TIME-DEPENDENT;

QUANTUM CHEMISTRY;

EID: 77957117252     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp106542v     Document Type: Article

References (100)

1. Hu, X.; Ritz, T.; Damjanović, A.; Autenrieth, F.; Schulten, K. Q. Rev. Biophys. 2002, 35, 1-62
2. Cogdell, R. J.; Gall, A.; Köhler, J. Q. Rev. Biophys. 2006, 39, 227-324
3. Sundström, V. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 53-77
4. Cheng, Y. C.; Fleming, G. R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2009, 60, 241-242
5. Novoderezhkin, V. I.; van Grondelle, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7352-7365
6. Engel, G. S.; Calhoun, T. R.; Read, E. L.; Ahn, T. K.; Mancal, T.; Cheng, Y. C.; Blankenship, R. E.; Fleming, G. R. Nature 2007, 446, 782-786
7. Ginsberg, N. S.; Cheng, Y. C.; Fleming, G. R. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1352-1353
8. Collini, E.; Wong, C. Y.; Wilk, K. E.; Curmi, P. M.; Brumer, P.; Scholes, G. D. Nature 2010, 463, 644-647
9. Ishizaki, A.; Calhoun, T. R.; Schlau-Cohen, G. S.; Fleming, G. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7319-7337
10. Scholes, G. D. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2-8
11. Olaya-Castro, A.; Lee, C. F.; Olsen, F. F.; Johnson, N. F. Phys. Rev. B 2008, 78 085115
12. Caruso, F.; Chin, A. W.; Datta, A.; Huelga, S. F.; Plenio, M. B. J. Chem. Phys. 2009, 131, 105106
13. Rebentrost, P.; Mohseni, M.; Aspuru-Guzik, A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9942-9947
14. Arndt, M.; Juffmann, T.; Vedral, V. HFSP J. 2009, 3, 386-400
15. van Amerongen, H.; Valkunas, L.; van Grondelle, R. Photosynthetic Excitons; World Scientific: Singapore, 2000.
16. Georgakopoulou, S.; Frese, R. N.; Jonson, E.; Koolhaas, C.; Cogdell, R. J.; van Grondelle, R.; van der Zwan, G. Biophys. J. 2002, 82, 2184-2197
17. Pullerits, T.; Chachisvillis, M.; Sundström, V. J. Phys. Chem. 1996, 100, 10787-10792
18. Kennis, J. T. M.; Streltsov, A. M.; Permentier, H.; Aartsma, T. J.; Amesz, J. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 8369-8374
19. Renger, T.; Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9997-10019
20. Agarwal, R.; Rizvi, A. H.; Prall, B. S.; Olsen, J. D.; Hunter, C. N.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7573-7578
21. Novoderezhkin, V.; Wendling, M.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11534-11548
22. Georgakopoulou, S.; van Grondelle, R.; van der Zwan, G. Biophys. J. 2004, 87, 3010-3022
23. Abramavicius, D.; Palmieri, B.; Voronine, D. V.; Sanda, F.; Mukamel, S. Chem. Rev. 2009, 109, 2350-2358
24. Tietz, C.; Chekhlov, O.; Dräbenstedt, A.; Schuster, J.; Wrachtrup, J. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 6328-6333
25. Matsushita, M.; Ketelaars, M.; van Ojien, A. M.; Köhler, J.; Aartsma, T. J.; Schmidt, J. Biophys. J. 2001, 80, 1591-1603
26. Hofmann, C.; Ketelaars, M.; Matsushita, M.; Aartsma, T. J.; Köhler, J. Phys. Rev. Lett. 2003, 90 013004
27. Hofmann, C.; Michel, H.; van Heel, M.; Köhler, J. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 195501
28. Rutkauskas, D.; Novoderezhkin, V.; Cogdell, R. J.; van Grondelle, R. Biophys. J. 2005, 88, 422-435
29. Hu, X.; Damjanović, A.; Ritz, T.; Schulten, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 5935-5941
30. Cory, M. G.; Zerner, M. C.; Hu, X.; Schulten, K. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7640-7650
31. Damjanović, A.; Kosztin, I.; Kleinekathöfer, U.; Schulten, K. Phys. Rev. E 2002, 65 031919
32. Sener, M. K.; Lu, D.; Ritz, T.; Park, S.; Fromme, P.; Schulten, K. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7948-7960
33. Tretiak, S.; Middleton, C.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4519-4528
34. Tretiak, S.; Middleton, C.; Chernyak, V.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9540-9553
35. Damjanović, A.; Vaswani, H. M.; Fromme, P.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10251-10262
36. Yang, M.; Damjanović, A.; Vaswani, H. M.; Fleming, G. R. Biophys. J. 2003, 85, 140-148
37. Madjet, M. E.; Müh, F.; Renger, T. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12603-14
38. Deisenhofer, J.; Epp, O.; Miki, K.; Huber, R.; Michel, H. Nature 1985, 318, 618-624
39. McDermott, G.; Prince, S. M.; Freer, A. A.; Hawthornthwaite-Lawless, A. M.; Papiz, M. Z.; Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W. Nature 1995, 374, 517-521
40. Cogdell, R. J.; Isaacs, N. W.; Freer, A. A.; Howard, T.; Gardiner, A. T.; Prince, S. M.; Papiz, M. Z. FEBS Lett. 2003, 5555, 35-39
41. Koepke, J.; Hu, X.; Muenke, C.; Schulten, K.; Michel, H. Structure 1996, 4, 581-597
42. Humphrey, W. F.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33-38
43. Sener, M. K.; Strümpfer, J.; Timney, J. A.; Freiberg, A.; Hunter, C. N.; Schulten, K. Biophys. J. 2010, 99, 67-75
44. Neugebauer, J. ChemPhysChem 2009, 10, 3148-3153
45. May, V.; Kühn, O. Charge and Energy Transfer in Molecular Systems; Wiley-VCH: Berlin, 2000.
46. Ridley, J.; Zerner, M. C. Theor. Chim. Acta 1973, 32, 111-134
47. Zerner, M. C.; Loew, G. H.; Kirchner, R. F.; Mueller-Westerhoff, U. T. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 589-599
48. Li, J.; Williams, B.; Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1999, 110, 724-733
49. Zhao, Y.; Ng, M.-F.; Chen, G. Phys. Rev. E 2004, 69 032902
50. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 4962-4970
51. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 2, 3453-3460
52. Janosi, L.; Kosztin, I.; Damjanović, A. J. Chem. Phys. 2006, 125 014903
53. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 663-667
54. Kosztin, I.; Schulten, K. Molecular dynamics methods for bioelectronic systems in photosynthesis. Biophysical Techniques in Photosynthesis II; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2008; pp 445 - 464.
55. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. Chem. Phys. 2009, 357, 171-180
56. Howard, I. A.; Zutterman, F.; Deroover, G.; Lamoen, D.; Alsenoy, C. V. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 19155-19162
57. Zwier, M. C.; Shorb, J. M.; Krueger, B. P. J. Comput. Chem. 2007, 28, 1572-1581
58. Kwon, J. S.; Choi, C. M.; Kim, H. J.; Kim, N. J.; Jang, J.; Yang, M. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 2715-2723
59. Mercer, I. P.; Gould, I. R.; Klug, D. R. Faraday Discuss. 1997, 108, 51-62
60. Mercer, I. P.; Gould, I. R.; Klug, D. R. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7720-7727
61. Vasil'ev, S.; Bruce, D. Biophys. J. 2006, 90, 3062-3063
62. Walker, R. C.; Mercer, I. P.; Gould, I. R.; Klug, D. R. J. Comput. Chem. 2007, 28, 478-480
63. Kobus, M.; Gorbunov, R. D.; Nguyen, P.; Stock, G. Chem. Phys. 2008, 347, 208-217
64. Jiang, J.; Abramavicius, D.; Bulheller, B. M.; Hirst, J. D.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8270-8277
65. Fujisaki, H.; Stock, G. J. Chem. Phys. 2008, 129, 134110
66. Jansen, T. L. C.; Knoester, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 22910-22916
67. Jansen, T. L. C.; Knoester, J. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1405-1411
68. Zhu, H.; May, V.; Röder, B.; Renger, T. J. Chem. Phys. 2008, 128, 154905
69. Zhu, H.; Röder, B.; May, V. Chem. Phys. 2009, 362, 19-26
70. Linnanto, J.; Korppi-Tommola, J. E. I.; Helenius, V. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8739-8750
71. Madjet, M. E.; Abdurahman, A.; Renger, T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17268-81
72. Beljonne, D.; Curutchet, C.; Scholes, G. D.; Silbey, R. J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6583-6599
73. Krueger, B.; Scholes, G.; Fleming, G. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5378-5386
74. Frähmcke, J. S.; Walla, P. J. Chem. Phys. Lett. 2006, 430, 397-403
75. Renger, T. Photosynth. Res. 2009, 102, 471-485
76. Renger, T.; Grundkötter, B.; Madjet, M. E.; Müh, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 13235-40
77. Scholes, G. D.; Curutchet, C.; Mennucci, B.; Cammi, R.; Tomasi, J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6978-6982
78. Foloppe, N.; MacKerell, A. D., Jr. J. Comput. Chem. 2000, 21, 86-104
79. MacKerell, A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3586-3616
80. Phillips, J. C.; Braun, R.; Wang, W.; Gumbart, J.; Tajkhorshid, E.; Villa, E.; Chipot, C.; Skeel, R. D.; Kale, L.; Schulten, K. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1781-1802
81. Silva-Junior, M. R.; Thiel, W. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 1546-1564
82. Petrenko, T.; Neese, F. J. Chem. Phys. 2007, 127, 164319
83. Alden, R. G.; Johnson, E.; Nagarajan, V.; Law, W. W. P. J.; Cogdell, R. G. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4667-4680
84. Czikklely, V.; Försterling, H. D.; Kuhn, H. Chem. Phys. Lett. 1970, 6, 207-210
85. Curutchet, C.; Muñoz Losa, A.; Monti, S.; Kongsted, J.; Scholes, G. D.; Mennucci, B. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1838-1848
86. Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 17247-17248
87. Hünenberger, P. H.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Mol. Biol. 1995, 252, 492-503
88. Kubař, T.; Kleinekathöfer, U.; Elstner, M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13107-13117
89. Joo, T.; Jia, Y.; Yu, J.-Y.; Lang, M. J.; Fleming, G. R. J. Chem. Phys. 1996, 104, 6089-6108
90. Yang, M.; Agarwal, R.; Fleming, G. R. J. Photochem. Photobiol., A 2001, 142, 107-119
91. Makri, N.; Sim, E.; Makarov, D.; Topaler, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 3926-3931
92. Weiss, U. Quantum Dissipative Systems, 2 nd ed.; World Scientific: Singapore, 1999.
93. Renger, T.; May, V.; Kühn, O. Phys. Rep. 2001, 343, 137-254
94. Cho, M. Chem. Rev. 2008, 108, 1331-1418
95. Kleinekathöfer, U.; Barvík, I.; Heřman, P.; Kondov, I.; Schreiber, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 14094-14102
96. Strümpfer, J.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 2009, 131, 225101
97. Schröder, M.; Kleinekathöfer, U.; Schreiber, M. J. Chem. Phys. 2006, 124 084903-1-14
98. Zhang, J.-P.; Fujii, R.; Qian, P.; Inaba, T.; Mizoguchi, T.; Koyama, Y. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 3683-3691
99. Heřman, P.; Kleinekathöfer, U.; Barvík, I.; Schreiber, M. J. Lumin. 2001, 94&95, 447-450
100. Heřman, P.; Kleinekathöfer, U.; Barvík, I.; Schreiber, M. Chem. Phys. 2002, 275, 1-13