Excited state structure and dynamics of the neutral and anionic flavin radical revealed by ultrafast transient mid-IR to visible spectroscopy

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 20, 2012, Pages 5810-5818

  Lukacs, Andras ^a,d   Zhao, Rui Kun ^a   Haigney, Allison ^b   Brust, Richard ^b   Greetham, Gregory M ^c   Towrie, Michael ^c   Tonge, Peter J ^b   Meech, Stephen R ^a  

^a UNIVERSITY OF EAST ANGLIA   (United Kingdom)

^b STONY BROOK UNIVERSITY   (United States)

^c Harwell Science and Innovation Campus   (United Kingdom)

^d UNIVERSITY OF PÉCS   (Hungary)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DYNAMICS; EXCITED STATES; FREE RADICAL REACTIONS; GLUCOSE SENSORS; MATRIX ALGEBRA;

ANION-RADICAL STATE; BLUF DOMAINS; CRYPTOCHROMES; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; EXCITED STATE STRUCTURES; EXCITED-STATE DECAY; EXCITED-STATE DYNAMICS; FLAVODOXIN; MID-INFRARED REGIONS; NEUTRAL RADICAL; PHOTOCHEMICAL PROCESS; PHOTOCYCLES; PROTEIN MATRIX; SIGNALING STATE; TRANSIENT ABSORPTION MEASUREMENTS; ULTRA-FAST; ULTRAFAST ELECTRON TRANSFER; VISIBLE SPECTROSCOPY;

PROTEINS;

EID: 84862271732     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2116559     Document Type: Article

References (44)

1. Massey, V. Biochem. Soc. Trans. 2000, 28, 283-296.
2. Losi, A.; Gartner, W. Photochem. Photobiol. 2010, 87, 491-510.
3. Aubert, C.; Vos, M. H.; Mathis, P.; Eker, A. P. M; Brettel, K. Nature 2000, 405, 586-590.
4. Lukacs, A.; Eker, A. P. M; Byrdin, M.; Brettel, K.; Vos, M. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14394-14395.
5. Brazard, J.; Usman, A.; Lacombat, F.; Ley, C.; Martin, M. M.; Plaza, P.; Mony, L.; Heijde, M.; Zabulon, G.; Bowler, C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4935-4945.
6. Biskup, T.; Schleicher, E.; Okafuji, A.; Link, G.; Hitomi, K.; Getzoff, E. D.; Weber, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 404-407.
7. Anderson, S.; Dragnea, V.; Masuda, S.; Ybe, J.; Moffat, K.; Bauer, C. Biochemistry 2005, 44, 7998-8005.
8. Masuda, S.; Bauer, C. E. Cell 2002, 110, 613-623.
9. Unno, M.; Sano, R.; Masuda, S.; Ono, T. A.; Yamauchi, S. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12620-12626.
10. Alexandre, M. T. A.; van Wilderen, L. J. G.; van Grondelle, R.; Hellingwerf, K. J.; Groot, M. L.; Kennis, J. T. M. Biophys. J. 2005, 88, 509A-509A.
11. Gauden, M.; Yeremenko, S.; Laan, W.; van Stokkum, I. H. M.; Ihalainen, J. A.; van Grondelle, R.; Hellingwerf, K. J.; Kennis, J. T. M. Biochemistry 2005, 44, 3653-3662.
12. Haigney, A.; Lukacs, A.; Zhao, R. K.; Stelling, A. L.; Brust, R.; Kim, R. R.; Kondo, M.; Clark, I.; Towrie, M.; Greetham, G. M.; et al. Biochemistry 2011, 50, 1321-1328.
13. Stelling, A. L.; Ronayne, K. L.; Nappa, J.; Tonge, P. J.; Meech, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15556-15564.
14. Bonetti, C.; Mathes, T.; van Stokkum, I. H. M.; Mullen, K. M.; Groot, M. L.; van Grondelle, R.; Hegemann, P.; Kennis, J. T. M. Biophys. J. 2008, 95, 4790-4802.
15. Jung, A.; Domratcheva, T.; Tarutina, M.; Wu, Q.; Ko, W. H.; Shoeman, R. L.; Gomelsky, M.; Gardner, K. H.; Schlichting, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 12350-12355.
16. Zhao, R.-K.; Lukacs, A.; Haigney, A.; Brust, R.; Greetham, G. M.; Towrie, M.; Tonge, P. J.; Meech, S. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 17642-17648.
17. Eisenberg, A. S.; Schelvis, J. P. M J. Phys. Chem. A 2008, 112, 6179-6189.
18. Pan, J.; Byrdin, M.; Aubert, C.; Eker, A. P. M; Brettel, K.; Vos, M. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10160-10167.
19. Massey, V.; Stankovich, M.; Hemmerich, P. Biochemistry 1978, 17, 1-8.
20. Greetham, G. M.; Burgos, P.; Cao, Q. A.; Clark, I. P.; Codd, P. S.; Farrow, R. C.; George, M. W.; Kogimtzis, M.; Matousek, P.; Parker, A. W.; Pollard, M. R.; Robinson, D. A.; Xin, Z. J.; Towrie, M. Appl. Spectrosc. 2010, 64, 1311-1319.
21. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; et al. Gaussian 03, revision A.1; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
22. Scott, A. P.; Radom, L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16502-16513.
23. Liebl, U.; Lambry, J. C.; Leibl, W.; Breton, J.; Martin, J. L.; Vos, M. H. Biochemistry 1996, 35, 9925-34.
24. Massey, V.; Palmer, G. Biochemistry 1966, 5, 3181-3189.
25. Kurreck, H.; Bretz, N. H.; Helle, N.; Henzel, N.; Weilbacher, E. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1988, 84, 3293-3306.
26. Chosrowjan, H.; Taniguchi, S.; Mataga, N.; Tanaka, F.; Visser, A. Chem. Phys. Lett. 2003, 378, 354-358.
27. Li, G.; Glusac, K. D. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 10758-10764.
28. van den Berg, P. A. W.; van Hoek, A.; Walentas, C. D.; Perham, R. N.; Visser, A. Biophys. J. 1998, 74, 2046-2058.
29. Wolf, M. M.; Schumann, C.; Gross, R.; Domratcheva, T.; Diller, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 13424-13432.
30. Mataga, N.; Chosrowjan, H.; Taniguchi, S.; Tanaka, F.; Kido, N.; Kitamura, M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 8917-8920.
31. Kao, Y. T.; Saxena, C.; He, T. F.; Guo, L. J.; Wang, L. J.; Sancar, A.; Zhong, D. P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13132-13139.
32. Zhong, D. P.; Zewail, A. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 11867-11872.
33. Tanaka, F.; Rujkorakarn, R.; Chosrowjan, H.; Taniguchi, S.; Mataga, N. Chem. Phys. 2008, 348, 237-241.
34. Kondo, M.; Nappa, J.; Ronayne, K. L.; Stelling, A. L.; Tonge, P. J.; Meech, S. R. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20107-20110.
35. Wolf, M. M. N.; Schumann, C.; Gross, R.; Domratcheva, T.; Diller, R. J. Phy. Chem. B 2008, 112, 13424-13432.
36. Lukacs, A.; Haigney, A.; Brust, R.; Zhao, R.-K.; Stelling, A. L.; Clark, I. P.; Towrie, M.; Greetham, G. M.; Meech, S. R.; Tonge, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16893-16900.
37. Zhelyaskov, V. R.; Bhattacharyya, A. K.; Edmondson, D. E.; Yue, K. T. FASEB J. 1992, 6, A319-A319.
38. Bagchi, S.; Kim, Y. S.; Charnley, A. K.; Smith, A. B.; Hochstrasser, R. M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 3010-3018.
39. Mizutani, Y.; Fujiwara, A. J. Raman Spectrosc. 2008, 39, 1600-1605.
40. Johnson, C. R.; Ludwig, M.; Asher, S. A. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 905-912.
41. Blanco-Rodriguez, A. M.; Towrie, M.; Sykora, J.; Zalis, S.; Vlcek, A. Inorg. Chem. 2011, 50, 6122-6134.
42. Benecky, M. J.; Copeland, R. A.; Spiro, T. G. Biochim. Biophys. Acta 1983, 760, 163-168.
43. Schelvis, J. P. M; Pun, D.; Goyal, N.; Sokolova, O. J. Raman. Spectrosc. 2006, 37, 822-829.
44. Dutta, P. K.; Spiro, T. G. Biochemistry 1980, 19, 1590-1593.