Wiring photosynthetic enzymes to electrodes

Energy and Environmental Science

Volumn 4, Issue 9, 2011, Pages 3263-3274

  Badura, Adrian ^a   Kothe, Tim ^a   Schuhmann, Wolfgang ^a   Rögner, Matthias ^a  

^a RUHR UNIVERSITY BOCHUM   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMPEROMETRIC BIOSENSORS; BIOELECTROCHEMICAL DEVICES; BIOELECTROCHEMISTRY; CATALYTIC PROPERTIES; CHEMICAL PRODUCTS; ELECTRODE SURFACES; ELECTRON TRANSFER; ELECTRON TRANSFER PATHWAYS; LIGHT ENERGY; PHOTOCATALYTIC PROPERTY; PHOTOSYNTHETIC ENZYMES; PHOTOSYSTEM 1; PHOTOSYSTEMS; REDOX ENZYME; WATER SPLITTING;

BIOCHEMISTRY; CATALYSTS; ELECTRON TRANSITIONS; ELECTROPHYSIOLOGY; ENZYMES; PHOTOSYNTHESIS; REDOX REACTIONS; SENSOR ARRAYS;

ENZYME ELECTRODES;

CATALYSIS; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTROCHEMICAL METHOD; ELECTRODE; ELECTRON; ENZYME ACTIVITY; HYDROGEN; IRRADIANCE; LIGHT EFFECT; PHOTOSYNTHESIS; REDOX CONDITIONS; SENSOR;

EID: 80052227862     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1ee01285a     Document Type: Review

References (96)

1. K. Brettel W. Leibl Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2001 1507 100 114
2. M. Grabolle H. Dau Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2005 1708 209 218
3. H. Bottin B. Lagoutte Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1992 1101 48 56
4. B. Esper A. Badura M. Rögner Trends Plant Sci. 2006 11 543 549
5. I. J. Iwuchukwu M. Vaughn N. Myers H. O'Neill P. Frymier B. D. Bruce Nat. Nanotechnol. 2009 5 73 79
6. E. El-Mohsnawy M. J. Kopczak E. Schlodder M. Nowaczyk H. E. Meyer B. Warscheid N. V. Karapetyan M. Rögner Biochemistry 2010 49 4740 4751
7. H. Kuhl J. Kruip A. Seidler A. Krieger-Liszkay M. Bunker D. Bald A. J. Scheidig M. Rögner J. Biol. Chem. 2000 275 20652 20659
8. K. N. Ferreira T. M. Iverson K. Maghlaoui J. Barber S. Iwata Science 2004 303 1831 1838
9. A. Guskov J. Kern A. Gabdulkhakov M. Broser A. Zouni W. Saenger Nat. Struct. Mol. Biol. 2009 16 334 342
10. P. Jordan P. Fromme H. T. Witt O. Klukas W. Saenger N. Krauss Nature 2001 411 909 917
11. Y. Umena K. Kawakami J. R. Shen N. Kamiya Nature 2011 473 55 60
12. K. Habermüller M. Mosbach W. Schuhmann Fresenius J. Anal. Chem. 2000 366 560 568
13. I. Willner E. Katz Angew. Chem., Int. Ed. 2000 39 1180
14. R. A. Marcus N. Sutin Biochim. Biophys. Acta. 1985 811 265 322
15. G. Renger T. Renger Photosynth. Res. 2008 98 53 80
16. Y. Miloslavina M. Szczepaniak M. G. Müller J. Sander M. Nowaczyk M. Rögner A. R. Holzwarth Biochemistry 2006 45 2436 2442
17. G. Raszewski T. Renger J. Am. Chem. Soc. 2008 130 4431 4446
18. A. R. Holzwarth M. G. Müller M. Reus M. Nowaczyk J. Sander M. Rögner Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 6895 6900
19. G. Raszewski B. A. Diner E. Schlodder T. Renger Biophys. J. 2008 95 105 119
20. J. Kern G. Renger Photosynth. Res. 2007 94 183 202
21. K. Satoh H. Koike T. Ichimura S. Katoh Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1992 1102 45 52
22. W. Oettmeier S. Reimer A. Trebst Plant Sci. Lett. 1974 2 267 271
23. W. Oettmeier Cell. Mol. Life Sci. 1999 55 1255 1277
24. M. Koblíek J. Maly J. Masojídek J. Komenda T. Kuera M. T. Giardi A. K. Mattoo R. Pilloton Biotechnol. Bioeng. 2002 78 110 116
25. J. Maly J. Krejci M. Ilie L. Jakubka J. Masojídek R. Pilloton K. Sameh P. Steffan Z. Stryhal M. Sugiura Anal. Bioanal. Chem. 2005 381 1558 1567
26. M. T. Giardi E. Pace Trends Biotechnol. 2005 23 257 263
27. K. Ataka F. Giess W. Knoll R. Naumann S. Haber-Pohlmeier B. Richter J. Heberle J. Am. Chem. Soc. 2004 126 16199 16206
28. G. B. Sigal C. Bamdad A. Barberis J. Strominger G. M. Whitesides Anal. Chem. 1996 68 490 497
29. J. Maly J. Masojídek A. Masci M. Ilie E. Cianci V. Foglietti W. Vastarella R. Pilloton Biosens. Bioelectron. 2005 21 923 932
30. A. Badura B. Esper K. Ataka C. Grunwald C. Woll J. Kuhlmann J. Heberle M. Rögner Photochem. Photobiol. 2006 82 1385 1390
31. K. Habermüller A. Ramanavicius V. Laurinavicius W. Schuhmann Electroanalysis 2000 12 1383 1389
32. Y. Ling M. Haemmerle A. J. J. Olsthoorn W. Schuhmann H. L. Schmidt J. A. Duine A. Heller Anal. Chem. 1993 65 238 241
33. T. J. Ohara Platinum Met. Rev. 1995 39 54 62
34. T. J. Ohara R. Rajagopalan A. Heller Anal. Chem. 1993 65 3512 3517
35. A. Badura D. Guschin B. Esper T. Kothe S. Neugebauer W. Schuhmann M. Rögner Electroanalysis 2008 20 1043 1047
36. M. Hakala I. Tuominen M. Keranen T. Tyystjarvi E. Tyystjarvi Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2005 1706 68 80
37. I. Vass K. Cser O. Cheregi Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007 1113 114 122
38. D. Guschin J. Castillo N. Dimcheva W. Schuhmann Anal. Bioanal. Chem. 2010 398 1661 1673
39. M. W. Kanan Y. Surendranath D. G. Nocera Chem. Soc. Rev. 2009 38 109 114
40. H. Dau I. Zaharieva Acc. Chem. Res. 2009 42 1861 1870
41. M. M. Nowaczyk R. Hebeler E. Schlodder H. E. Meyer B. Warscheid M. Rögner Plant Cell 2006 18 3121 3131
42. E. M. Aro M. Suorsa A. Rokka Y. Allahverdiyeva V. Paakkarinen A. Saleem N. Battchikova E. Rintamaki J. Exp. Bot. 2005 56 347 356
43. M. Edelman A. Mattoo Photosynth. Res. 2008 98 609
44. M. Vittadello M. Y. Gorbunov D. T. Mastrogiovanni L. S. Wielunski E. L. Garfunkel F. Guerrero D. Kirilovsky M. Sugiura A. W. Rutherford A. Safari P. G. Falkowski ChemSusChem 2010 3 471 475
45. A. Aoki A. Heller J. Phys. Chem. 1993 97 11014 11019
46. A. Nakamura T. Suzawa Y. Kato T. Watanabe FEBS Lett. 2005 579 2273 2276
47. A. N. Webber W. Lubitz Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2001 1507 61 79
48. A. R. Holzwarth M. G. Müller J. Niklas W. Lubitz Biophys. J. 2006 90 552 565
49. M. G. Müller J. Niklas W. Lubitz A. R. Holzwarth Biophys. J. 2003 85 3899 3922
50. M. G. Müller C. Slavov R. Luthra K. E. Redding A. R. Holzwarth Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 4123 4128
51. L. Frolov Y. Rosenwaks C. Carmeli I. Carmeli Adv. Mater. 2005 17 2434 2437
52. N. Waschewski, G. Bernát and M. Rögner, in Biomass to Biofuels: Strategies for Global Industries, ed., N. Q. A. Vertès, H. Blaschek, and, H. Yukawa, John Wiley & Sons, Ltd., 2010, pp. 387-401
53. R. Das P. J. Kiley M. Segal J. Norville A. A. Yu L. Wang S. A. Trammell L. E. Reddick R. Kumar F. Stellacci N. Lebedev J. Schnur B. D. Bruce S. Zhang M. Baldo Nano Lett. 2004 4 1079 1083
54. I. Carmeli L. Frolov C. Carmeli S. Richter J. Am. Chem. Soc. 2007 129 12352
55. K. Brettel Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1997 1318 322 373
56. I. Lee J. W. Lee E. Greenbaum Phys. Rev. Lett. 1997 79 3294 3297
57. B. Munge S. K. Das R. Ilagan Z. Pendon J. Yang H. A. Frank J. F. Rusling J. Am. Chem. Soc. 2003 125 12457 12463
58. M. Ciobanu H. A. Kincaid V. Lo A. D. Dukes G. Kane Jennings D. E. Cliffel J. Electroanal. Chem. 2007 599 72 78
59. N. Terasaki N. Yamamoto K. Tamada M. Hattori T. Hiraga A. Tohri I. Sato M. Iwai M. Iwai S. Taguchi I. Enami Y. Inoue Y. Yamanoi T. Yonezawa K. Mizuno M. Murata H. Nishihara S. Yoneyama M. Minakata T. Ohmori M. Sakai M. Fujii Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2007 1767 653 659
60. C. J. Faulkner S. Lees P. N. Ciesielski D. E. Cliffel G. K. Jennings Langmuir 2008 24 8409 8412
61. D. C. Goetze R. Carpentier J. Photochem. Photobiol., B 1990 8 17 26
62. P. N. Ciesielski A. M. Scott C. J. Faulkner B. J. Berron D. E. Cliffel G. K. Jennings ACS Nano 2008 2 2465 2472
63. P. N. Ciesielski C. J. Faulkner M. T. Irwin J. M. Gregory N. H. Tolk D. E. Cliffel G. K. Jennings Adv. Funct. Mater. 2010 20 4048 4054
64. P. N. Ciesielski F. M. Hijazi A. M. Scott C. J. Faulkner L. Beard K. Emmett S. J. Rosenthal D. Cliffel G. Kane Jennings Bioresour. Technol. 2010 101 3047 3053
65. S. Itoh M. Iwaki I. Ikegami Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2001 1507 115 138
66. J. Biggins Biochemistry 1990 29 7259 7264
67. N. Terasaki N. Yamamoto T. Hiraga Y. Yamanoi T. Yonezawa H. Nishihara T. Ohmori M. Sakai M. Fujii A. Tohri M. Iwai Y. Inoue S. Yoneyama M. Minakata I. Enami Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 1585 1587
68. N. Terasaki N. Yamamoto M. Hattori N. Tanigaki T. Hiraga K. Ito M. Konno M. Iwai Y. Inoue S. Uno K. Nakazato Langmuir 2009 25 11969 11974
69. E. Greenbaum Science 1985 230 1373 1375
70. J. W. Lee C. V. Tevault S. L. Blankinship R. T. Collins E. Greenbaum Energy Fuels 1994 8 770 773
71. J. F. Millsaps B. D. Bruce J. W. Lee E. Greenbaum Photochem. Photobiol. 2001 73 630 635
72. O. Yehezkeli O. I. Wilner R. Tel-Vered D. Roizman-Sade R. Nechushtai I. Willner J. Phys. Chem. B 2010 114 14383 14388
73. K. N. Gourovskaya M. D. Mamedov I. R. Vassiliev J. H. Golbeck A. Y. Semenov FEBS Lett. 1997 414 193 196
74. V. Proux-Delrouyre C. Demaille W. Leibl P. Setif H. Bottin C. Bourdillon J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13686 13692
75. A. Badura D. Guschin T. Kothe M. J. Kopczak W. Schuhmann M. Rögner Energy Environ. Sci. 2011 10.1039/C1EE01126J
76. D. Gust T. A. Moore A. L. Moore Acc. Chem. Res. 2009 42 1890
77. C. W. Cady R. H. Crabtree G. W. Brudvig Coord. Chem. Rev. 2008 252 444 455
78. R. Lomoth A. Magnuson M. Sjödin P. Huang S. Styring L. Hammarström Photosynth. Res. 2006 87 25 40
79. C. Herrero B. Lassalle-Kaiser W. Leibl A. W. Rutherford A. Aukauloo Coord. Chem. Rev. 2008 252 456 468
80. S. O. Wenk D.-J. Qian T. Wakayama C. Nakamura N. Zorin M. Rögner J. Miyake Int. J. Hydrogen Energy 2002 27 1489 1493
81. W. Haehnel H. J. Hochheimer J. Electroanal. Chem. 1979 104 563 574
82. K. A. Vincent A. Parkin F. A. Armstrong Chem. Rev. 2007 107 4366 4413
83. R. A. Grimme C. E. Lubner D. A. Bryant J. H. Golbeck J. Am. Chem. Soc. 2008 130 6308 6309
84. R. A. Grimme C. E. Lubner J. H. Golbeck Dalton Trans. 2009 10106 10113
85. E. Reisner Eur. J. Inorg. Chem. 2011 2011 1005 1016
86. A. K. Jones E. Sillery S. P. J. Albracht F. A. Armstrong Chem. Commun. 2002 866 867
87. M. Frey ChemBioChem 2002 3 153 160
88. K. A. Vincent A. Parkin O. Lenz S. P. J. Albracht J. C. Fontecilla-Camps R. Cammack B.r. Friedrich F. A. Armstrong J. Am. Chem. Soc. 2005 127 18179 18189
89. M. Hambourger M. Gervaldo D. Svedruzic P. W. King D. Gust M. Ghirardi A. L. Moore T. A. Moore J. Am. Chem. Soc. 2008 130 2015 2022
90. T. Buhrke O. Lenz N. Krauss B.r. Friedrich J. Biol. Chem. 2005 280 23791 23796
91. C. E. Lubner P. Knörzer P. J. Silva K. A. Vincent T. Happe D. A. Bryant J. H. Golbeck Biochemistry 2010 49 10264 10266
92. H. Krassen A. Schwarze B. Friedrich K. Ataka O. Lenz J. Heberle ACS Nano 2009 3 4055 4061
93. M. Ihara H. Nishihara K. S. Yoon O. Lenz B. Friedrich H. Nakamoto K. Kojima D. Honma T. Kamachi I. Okura Photochem. Photobiol. 2006 82 676 682
94. I. Grotjohann P. Fromme Photosynth. Res. 2005 85 51 72
95. J. W. Schopf Photosynth. Res. 2011 107 87 101
96. O. Shlyk-Kerner I. Samish D. Kaftan N. Holland P. S. Maruthi Sai H. Kless A. Scherz Nature 2006 442 827 830