Role of xanthophylls in light harvesting in green plants: A Spectroscopic investigation of mutant LHCII and Lhcb pigment-protein complexes

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 12, 2012, Pages 3834-3849

  Fuciman, Marcel ^a   Enriquez, Miriam M ^a   Polívka, Tomáš ^b   Dallosto, Luca ^c   Bassi, Roberto ^c   Frank, Harry A ^a  

^a UNIVERSITY OF CONNECTICUT   (United States)

^b UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA   (Czech Republic)

^c UNIVERSITY OF VERONA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHLOROPHYLL; DYNAMICS; ENERGY TRANSFER; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

ARABIDOPSIS THALIANA; ENERGY TRANSFER DYNAMICS; EXCITED-STATE SPECTRA; GREEN PLANTS; LIGHT-HARVESTING; NEOXANTHIN; PIGMENT-PROTEIN COMPLEXES; SPECTROSCOPIC INVESTIGATIONS; SPECTROSCOPIC METHOD; SPECTROSCOPIC PROPERTY; TIME-RESOLVED ABSORPTION; ZEAXANTHIN;

PROTEINS;

EID: 84859222371     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp210042z     Document Type: Article

References (74)

1. Jansson, S. Trends Plant Sci. 1999, 4, 236
2. Green, B. R.; Parson, W. W. Light-Harvesting Antennas in Photosynthesis; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, 2003; Vol. 13.
3. Niyogi, K. K.; Grossman, A. R.; Björkman, O. Plant Cell 1998, 10, 1121
4. Peter, G. F.; Thornber, J. P. J. Biol. Chem. 1991, 266, 16745
5. Caffarri, S.; Croce, R.; Breton, J.; Bassi, R. J. Biol. Chem. 2001, 276, 35924
6. Liu, Z. F.; Yan, H. C.; Wang, K. B.; Kuang, T. Y.; Zhang, J. P.; Gui, L. L.; An, X. M.; Chang, W. R. Nature 2004, 428, 287
7. Standfuss, J.; van Scheltinga, A. C. T.; Lamborghini, M.; Külbrandt, W. EMBO J. 2005, 24, 919
8. Takaichi, S.; Mimuro, M. Plant Cell Physiol. 1998, 39, 968
9. Croce, R.; Weiss, S.; Bassi, R. J. Biol. Chem. 1999, 274, 29613
10. Hobe, S.; Niemeier, H.; Bender, A.; Paulsen, H. Eur. J. Biochem. 2000, 267, 616
11. Yamamoto, H. Y. Methods Enzymol. 1985, 110, 303
12. Demmig-Adams, B. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1020, 1
13. Bassi, R.; Pineau, B.; Dainese, P.; Marquardt, J. Eur. J. Biochem. 1993, 212, 297
14. Hankamer, B.; Barber, J.; Boekema, E. J. Annual Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1997, 48, 641
15. Harrer, R.; Bassi, R.; Testi, M. G.; Schafer, C. Eur. J. Biochem. 1998, 255, 196
16. Boekema, E. J.; Van Roon, H.; Calkoen, F.; Bassi, R.; Dekker, J. P. Biochemistry 1999, 38, 2233
17. Das, S. K.; Frank, H. A. Biochemistry 2002, 41, 13087
18. Pan, X.; Li, M.; Wan, T.; Wang, L.; Jia, C.; Hou, Z.; Zhao, X.; Zhang, J.; Chang, W. Nat. Struct. Mol. Biol. 2011, 18, 309
19. Connelly, J. P.; Mueller, M. G.; Bassi, R.; Croce, R.; Holzwarth, A. R. Biochemistry 1997, 36, 281
20. Peterman, E. J. G.; Monshouwer, R.; van Stokkum, I. H. M.; van Grondelle, R.; van Amerongen, H. Chem. Phys. Lett. 1997, 264, 279
21. Gradinaru, C. C.; van Stokkum, I. H. M.; Pascal, A. A.; van Grondelle, R.; van Amerongen, H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9330
22. Croce, R.; Muller, M. G.; Bassi, R.; Holzwarth, A. R. Biophys. J. 2001, 80, 901
23. Walla, P. J.; Linden, P. A.; Ohta, K.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 1909
24. Croce, R.; Muller, M. G.; Caffari, S.; Bassi, R.; Holzwarth, A. R. Biophys. J. 2003, 84, 2517
25. Akimoto, S.; Yokono, M.; Ohmae, M.; Yamazaki, I.; Tanaka, A.; Higuchi, M.; Tsuchiya, T.; Miyashita, H.; Mimuro, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12612
26. Hudson, B.; Kohler, B. Annu. Rev. Phys. Chem. 1974, 25, 437
27. Christensen, R. L.; Barney, E. A.; Broene, R. D.; Galinato, M. G. I.; Frank, H. A. Arch. Biochem. Biophys. 2004, 430, 30
28. Kwa, S. L. S.; Van Amerongen, H.; Lin, S.; Dekker, J. P.; Van Grondelle, R.; Struve, W. S. Biochim. Biophys. Acta 1992, 1102, 202
29. Bittner, T.; Irrgang, K. D.; Renger, G.; Wasielewski, M. R. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11821
30. Connelly, J. P.; Müller, M. G.; Hucke, M.; Gatzen, G.; Mullineaux, C. W.; Ruban, A. V.; Horton, P.; Holzwarth, A. R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 1902
31. Gradinaru, C. C.; Van Stokkum, I. H. M.; Van Grondelle, R.; Van Amerongen, H. Photosynthesis: Mechanisms and Effects, Proceedings of the International Congress on Photosynthesis, 11th, Budapest, Aug. 17-22, 1998; Vol. 1, p 277.
32. Agarwal, R.; Krueger, B. P.; Scholes, G. D.; Yang, M.; Yom, J.; Mets, L.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2908
33. van Amerongen, H.; van Grondelle, R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 604
34. Holt, N. E.; Kennis, J. T. M.; DallOsto, L.; Bassi, R.; Fleming, G. R. Chem. Phys. Lett. 2003, 379, 305
35. Cheng, Y.-C.; Ahn, T.-K.; Avenson, T. J.; Zigmantas, D.; Niyogi, K. K.; Ballottari, M.; Bassi, R.; Fleming, G. R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 13418
36. Polívka, T.; Frank, H. A. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1125
37. Pascal, A. A.; Liu, Z.; Broess, K.; van Oort, B.; van Amerongen, H.; Wang, C.; Horton, P.; Robert, B.; Chang, W.; Ruban, A. V. Nature 2005, 436, 134
38. Ruban, A. V.; Berera, R.; Ilioaia, C.; van Stokkum, I. H. M.; Kennis, J. T. M.; Pascal, A. A.; van Amerongen, H.; Robert, B.; Horton, P.; van Grondelle, R. Nature 2007, 450, 575
39. Holt, N. E.; Zigmantas, D.; Valkunas, L.; Li, X. P.; Niyogi, K. K.; Fleming, G. R. Science 2005, 307, 433
40. Ahn, T. K.; Avenson, T. J.; Ballottari, M.; Cheng, Y. C.; Niyogi, K. K.; Bassi, R.; Fleming, G. R. Science 2008, 320, 794
41. Bode, S.; Quentmeier, C. C.; Liao, P.-N.; Barros, T.; Walla, P. J. Chem. Phys. Lett. 2008, 450, 379
42. Bode, S.; Quentmeier, C. C.; Liao, P.-N.; Hafi, N.; Barros, T.; Wilk, L.; Bittner, F.; Walla, P. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 12311
43. Liao, P. N.; Bode, S.; Wilk, L.; Hafi, N.; Walla, P. J. Chem. Phys. 2010, 373, 50
44. Miloslavina, Y.; Wehner, A.; Lambrev, P. H.; Wientjes, E.; Reus, M.; Garab, G.; Croce, R.; Holzwarth, A. R. FEBS Lett. 2008, 582, 3625
45. Holzwarth, A. R.; Miloslavina, Y.; Nilkens, M.; Jahns, P. Chem. Phys. Lett. 2009, 483, 262
46. Muller, M. G.; Lambrev, P.; Reus, M.; Wientjes, E.; Croce, R.; Holzwarth, A. R. ChemPhysChem 2010, 11, 1289
47. DellaPenna, D. Pure Appl. Chem. 1999, 71, 2205
48. DallOsto, L.; Caffarri, S.; Bassi, R. Plant Cell 2005, 17, 1217
49. Sakuraba, Y.; Tanaka, R.; Yamasato, A.; Tanaka, A. J. Biol. Chem. 2009, 284, 36689
50. DallOsto, L.; Fiore, A.; Cazzaniga, S.; Giuliano, G.; Bassi, R. J. Biol. Chem. 2007, 282, 35056
51. Mathies, G.; van Hemert, M. C.; Gast, P.; Gupta, K.; Frank, H. A.; Lugtenburg, J.; Groenen, E. J. J. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 9552
52. Dainese, P.; Hoyer-Hansen, G.; Bassi, R. Photochem. Photobiol. 1990, 51, 693
53. Gilmore, A. M.; Yamamoto, H. Y. Plant Physiol. 1991, 96, 635
54. Ilagan, R. P.; Christensen, R. L.; Chapp, T. W.; Gibson, G. N.; Pascher, T.; Polivka, T.; Frank, H. A. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3120
55. DallOsto, L.; Cazzangia, S.; North, H.; Marion-Poll, A.; Bassi, R. Plant Cell 2007, 19, 1048
56. Bassi, R.; Croce, R.; Cugini, D.; Sandona, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 10056
57. Remelli, R.; Varotto, C.; Sandona, D.; Croce, R.; Bassi, R. J. Biol. Chem. 1999, 274, 33510
58. Croce, R.; Canino, G.; Ros, F.; Bassi, R. Biochemistry 2002, 41, 7334
59. Mozzo, M.; DallOsto, L.; Hienerwadel, R.; Bassi, R.; Croce, R. J. Biol. Chem. 2008, 283, 6184
60. Croce, R.; Cinque, G.; Holzwarth, A. R.; Bassi, R. Photosynth. Res. 2000, 64, 221
61. Polívka, T.; Zigmantas, D.; Sundström, V.; Formaggio, E.; Cinque, G.; Bassi, R. Biochemistry 2002, 41, 439
62. Cinque, G.; Croce, R.; Bassi, R. Photosynth. Res. 2000, 64, 233
63. Caffarri, S.; Croce, R.; Cattivelli, L.; Bassi, R. Biochemistry 2004, 43, 9467
64. Frank, H. A.; Cua, A.; Chynwat, V.; Young, A.; Gosztola, D.; Wasielewski, M. R. Photosynth. Res. 1994, 41, 389
65. Horton, P.; Ruban, A. V.; Rees, D.; Pascal, A. A.; Noctor, G.; Young, A. J. FEBS Lett. 1991, 292, 1
66. Ruban, A. V.; Rees, D.; Pascal, A. A.; Horton, P. Biochim. Biophys. Acta 1992, 1102, 39
67. Mullineaux, C. W.; Pascal, A. A.; Horton, P.; Holzwarth, A. R. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1141, 23
68. van Stokkum, I. H. M.; Larsen, D. S.; van Grondelle, R. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1657, 82
69. Billsten, H. H.; Zigmantas, D.; Sundström, V.; Polívka, T. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 465
70. Polívka, T.; Herek, J. L.; Zigmantas, D.; Akerlund, H. E.; Sundström, V. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 4914
71. Galinato, M. G. I.; Niedzwiedzki, D.; Deal, C.; Birge, R. R.; Frank, H. A. Photosynth. Res. 2007, 94, 67
72. Amarie, S.; Standfuss, J.; Barros, T.; Külbrandt, W.; Dreuw, A.; Wachtveitl, J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3481
73. Amarie, S.; Wilk, L.; Barros, T.; Kühlbrandt, W.; Dreuw, A.; Wachtveitl, J. Biochim. Biophys. Acta 2009, 1787, 747
74. Avenson, T. J.; Ahn, T. K.; Zigmantas, D.; Niyogi, K.; Li, Z.; Ballottari, M.; Bassi, R.; Fleming, G. R. J. Biol. Chem. 2008, 283, 3550