First-principles simulations of two photon absorption spectra of dynamic structural chromophores in green fluorescent protein

International Journal of Quantum Chemistry

Volumn 112, Issue 13, 2012, Pages 2607-2614

  Zhang, M Y ^a   Wang, J Y ^a   Lin, C S ^a   Cheng, W D ^a  

^a FUJIAN INSTITUTE OF RESEARCH ON THE STRUCTURE OF MATTER   (China)

Author keywords

Cis trans isomerization; fluorescent proteins; photoisomerization; TPA cross section

Indexed keywords

BRIDGE BONDS; CIS-TRANS ISOMERIZATION; FIRST-PRINCIPLES SIMULATIONS; FLUORESCENT PROTEIN; GREEN FLUORESCENT PROTEIN; INTERNAL STRUCTURE; RADIATIONLESS DECAY; SUM-OVER-STATES; TIME DEPENDENT DENSITY FUNCTIONAL THEORY; TPA CROSS SECTIONS; TWO-PHOTON ABSORPTION SPECTRUM; TWO-PHOTON ABSORPTIONS;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; FLUORESCENCE; OPTICAL PROPERTIES; PHOTOISOMERIZATION; PROTEINS; TWO PHOTON PROCESSES;

CHROMOPHORES;

EID: 84861579531     PISSN: 00207608     EISSN: 1097461X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/qua.23236     Document Type: Article

References (47)

1. P. T. C. So, Y. D. Chen, B. R. Masters, K. M. Berland, Annu Rev Biomed Eng 2000, 02, 399.
2. K. Konig, J Microsc 2000, 200, 83.
3. J. R. Lakowicz, I. Gryczynski, H. Malak, M. Schrader, P. Engelhardt, H. Kano, S. W. Hell, Biophys J 1997, 72, 567.
4. J. M. Squirrell, D. L. Wokosin, J. G. White, B. D. Bavister, Nat Biotechnol 1999, 17, 763.
5. R. Y. Tsien, Ann ReV Biochem 1998, 67, 509.
6. S. M. Potter, C. -M. Wang, P. A. Garrity, S. E. Fraser, Gene 1996, 173, 25.
7. C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, W. W. Webb, Natl Acad Sci U S A 1996, 93, 10763.
8. A. Volkmer, V. Subramaniam, D. J. S. Birch, T. M. Jovin, Biophys J 2000, 78, 1589.
9. R. Heim, D. C. Prasher, R. Y. Tsien, Proc Natl Acad Sci USA 1994, 91, 12501.
10. A. B. Cubitt, R. Heim, S. R. Adams, A. E. Boyd, L. A. Gross, R. Y. Tsien, Trends Biochem Sci 1995, 20, 448.
11. D. Stoner- Ma, A. A. Jaye, K. L. Ronayne, J. Nappa, S. R. Meech, P. J. Tonge, J Am Chem Soc 2008, 130, 1227.
12. G. A. Blab, P. H. M. Lommerse, L. Cognet, G. S. Harms, T. Schmidt, Chem Phys Lett 2001, 350, 71.
13. W. R. Zipfel, R. M. Williams, W. W. Webb, Nat Biotechnol 2003, 21, 1369.
14. A. A. Heikal, S. T. Hess, G. S. Baird, R. Y. Tsien, W. W. Webb, Proc Natl Acad Sci USA 2000, 97, 11996.
15. S. Olsen, S. C. Smith, J Am Chem Soc 2008, 130, 8677.
16. V. Valerio, B. Ranieri, N. Riccardo, A. Stefania, G. Elena, V. Cristiano, B. Fabio, J Phys Chem B 2008, 112, 10714.
17. D. Jian, F. Abulwerdi, A. Baldridge, J. Kowalik, K. M. Solntsev, L. M. Tolbert, J Am Chem Soc 2008, 130, 14096.
18. M. Andresen, M. C. Wahl, A. C. Stiel, F. Grater, L. V. Schafer, S. Trowitzsch, G. Weber, C. Eggeling, H. Grubmuller, S. W. Hell, S. Jakobs, Proc Natl Acad Sci USA 2005, 102, 13070.
19. M. Andresen, A. C. Stiel, S. Trowitzsch, G. Weber, C. Eggeling, M. C. Wahl, S. W. Hell, S. Jakobs, Proc Natl Acad Sci USA 2007, 104, 13005.
20. W. Weber, V. Helms, J. A. Mccammon, P. W. Langhoff, Proc Natl Acad Sci USA 1999, 96, 617.
21. P. G. Wilmann, J. Petersen, A. Pettikiriarachchi, A. M. Buckle, S. C. Smith, S. Olsen, M. A. Perugini, R. J. Devenish, M. Prescott, J. Rossjohn, J Mol Biol 2005, 349, 223.
22. M. C. Chen, C. R. Lambert, J. D. Urgitis, M. Zimmer, Chem Phys 2001, 270, 157.
23. J. N. Henderson, S. J. Remington, J Physiol 2006, 21, 162.
24. S. L. Maddalo, M. Zimmer, Photochem Photobiol 2006, 82, 367.
25. C. M. Megley, L. A. Dickson, S. L. Maddalo, G. J. Chandler, M. Zimmer, J Phys Chem B 2009, 113, 302.
26. I. Demachy, J. Ridard, H. Laguitton-Pasquier, E. Durnerin, G. Vallverdu, P. Archirel, B. Levy, J Phys Chem B 2005, 109, 24121.
27. A. A. Voituyk, M. Michel-Beyerle, N. Rösch, Chem Phys Lett 1998, 296, 269.
28. D. Yarbrough, R. M. Wachter, K. Kallio, M. V. Matz, S. Remington, J Proc Natl Acad Sci USA 2001, 98, 462.
29. S. Olsen, S. C. SmiTh, J Am Chem Soc 2007, 129, 2054.
30. H. Niwa, S. Inouye, T. Hirano, T. Matsuno, S. Kojima, M. Kubota, M. Ohashi, F. I. Tsuji, Proc Natl Acad Sci USA 1996, 93, 13617.
31. K. L. Litvinenko, N. M. Webber, S. R. Meech, J Phys Chem 2003, 107A, 2616.
32. K. Brejc, T. K. Sixma, P. A. Kitts, S. R. Kain, R. Y. Tsien, M. Ormo, Proc Natl Acad Sci USA 1997, 94, 2306.
33. B. Dick, R. M. Hochstrasser, H. P. Trommsdorff, Nonlinear Optical Properties of Organic Molecules and Crystals., D. S. Chemla, J. Zyss, Eds., Vol. 2; Academic Press: Orlando, FL, 1987; p. 167.
34. B. J. Orr, J. F. Ward, Mol Phys 1971. 20, 513.
35. W. -D. Cheng, D. -S. Wu, X. -D. Li, Y. -Z. Lan, H. Zhang, D. -G. Chen, Y. -J. Gong, Y. -C. Zhang, F. -F. Li, J. Shen, Z. -G. Kan, Phys Rev B 2004, 70, 155401.
36. B. Champagne, B. Kirtman, J Chem Phys 2006. 125, 024101.
37. D. Beljonne, W. Wenseleers, E. Zojer, Z. Shuai, H. Vogel, S. J. K. Pond, J. W. Perry, S. R. Marder, B. Jean-Luc, Adv Funct Matter 2002, 12, 631.
38. F. Terenziani, C. Katan, E. Badaeva, S. Tretiak, M. Blanchard-Desce, Adv Mater 2008, 20, 4641.
39. K. Ohta, L. Antonov, S. Yamada, K. Kamada, J Chem Phys 2007, 127, 084504.
40. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, J. A., Jr. Montgomery, T. Vreven, K. N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S. S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Revision B.03 Ed, Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
41. B. M. Pierce, J Chem Phys 1989, 91, 791.
42. S. J. A. Gisbergen, J. G. Snijders, E. Baerends, J Comput Phys Commun 1999, 118, 119.
43. X. -D. Li, W. -D. Cheng, D. -S. Wu, Y. -Z. Lan, H. Zhang, Y. -J. Gong, F. -F. Li, J. Shen, J Phys Chem B 2005, 109, 5574.
44. W. -D. Cheng, D. -S. Wu, H. Zhang, J. -T. Chen, J Phys Chem B 2001, 105, 11221.
45. G. Maroulis, P. Karamanis, C. Pouchan, J Chem Phys 2007, 126, 154316.
46. G. Maroulis, C. Pouchan, J Phys Chem B 2003, 107, 10683.
47. S. M. Kirkpatrick, R. R. Naik, M. O. Stone, J Phys Chem B 2001, 105, 2867.