New light-harvesting roles of hot and forbidden carotenoid states in artificial photosynthetic constructs

Chemical Science

Volumn 3, Issue 6, 2012, Pages 2052-2061

  Kloz, Miroslav ^b   Pillai, Smitha ^a   Kodis, Gerdenis ^a   Gust, Devens ^a   Moore, Thomas A ^a   Moore, Ana L ^a   Grondelle, Rienk Van ^b   Kennis, John T M ^b  

^a ARIZONA STATE UNIVERSITY   (United States)

^b VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTIFICIAL LIGHT HARVESTING; CONJUGATED DOUBLE BONDS; ELECTRONIC COUPLING; ENERGY TRANSFER EFFICIENCY; ENERGY TRANSFER PROCESS; FLUORESCENCE EXCITATION; FORBIDDEN STATE; HIGHER EFFICIENCY; INTERNAL CONVERSION RATES; LIGHT-HARVESTING; STATE FEATURE; TRANSIENT ABSORPTION; TRANSIENT ABSORPTION SPECTROSCOPIES; ULTRA-FAST; VIBRATIONAL ENERGIES; VIBRATIONAL EXCITATION; ZINC PHTHALOCYANINES;

ENERGY EFFICIENCY; PIGMENTS; ZINC COMPOUNDS;

ENERGY TRANSFER;

EID: 84864223223     PISSN: 20416520     EISSN: 20416539     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2sc01023b     Document Type: Article

References (74)

1. R. J. Cogdell H. A. Frank Biochim. Biophys. Acta 1987 895 63 79
2. A. J. Young H. A. Frank J. Photochem. Photobiol., B 1996 36 3 15
3. Y. Koyama J. Photochem. Photobiol., B 1991 9 265 280
4. B. DemmigAdams W. W. Adams D. H. Barker B. A. Logan D. R. Bowling A. S. Verhoeven Physiol. Plant. 2008 98 253 264
5. K. K. Niyogi O. Bjorkman A. R. Grossman Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 14162 14167
6. T. Polívka V. Sundstrom Chem. Rev. 2004 104 2021 2072
7. P. J. Walla P. A. Linden C. P. Hsu G. D. Scholes G. R. Fleming Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 10808 10813
8. J.-P. Zhang R. Fujii P. Qian T. Inaba T. Mizoguchi Y. Koyama K. Onaka Y. Watanabe J. Phys. Chem. B 2000 104 3683 3691
9. C. C. Gradinaru I. H. M. van Stokkum A. A. Pascal R. van Grondelle H. van Amerongen J. Phys. Chem. B 2000 104 9330 9342
10. A. P. Shreve J. K. Trautman H. A. Frank T. G. Owens A. C. Albrecht Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1991 1058 280 288
11. B. Gobets J. T. M. Kennis J. A. Ihalainen M. Brazzoli R. Croce I. H. M. van Stokkum R. Bassi J. P. Dekker H. van Amerongen G. R. Fleming R. van Grondelle J. Phys. Chem. B 2001 105 10132 10139
12. N. E. Holt J. T. M. Kennis L. Dall'Osto R. Bassi G. R. Fleming Chem. Phys. Lett. 2003 379 305 313
13. F. L. de Weerd J. T. M. Kennis J. P. Dekker R. van Grondelle J. Phys. Chem. B 2003 107 5995 6002
14. N. E. Holt J. T. M. Kennis G. R. Fleming J. Phys. Chem. B 2004 108 19029 19035
15. R. Croce M. G. Muller R. Bassi A. R. Holzwarth Biophys. J. 2001 80 901 915
16. E. J. G. Peterman R. Monshouwer I. H. M. vanStokkum R. vanGrondelle H. vanAmerongen Chem. Phys. Lett. 1997 264 279 284
17. P. Tavan K. Schulten Phys. Rev. B 1987 36 4337
18. H. A. Frank A. Cua V. Chynwat A. Young D. Gosztola M. R. Wasielewski Photosynth. Res. 1994 41 389 395
19. T. Polivka V. Sundstrom Chem. Phys. Lett. 2009 477 1 11
20. C. C. Gradinaru J. T. M. Kennis E. Papagiannakis I. H. M. van Stokkum R. J. Cogdell G. R. Fleming R. A. Niederman R. van Grondelle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 2364 2369
21. E. Papagiannakis J. T. M. Kennis I. H. M. van Stokkum R. J. Cogdell R. van Grondelle Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 6017 6022
22. J. A. Bautista R. E. Connors B. B. Raju R. G. Hiller F. P. Sharples D. Gosztola M. R. Wasielewski H. A. Frank J. Phys. Chem. B 1999 103 8751 8758
23. D. Zigmantas R. G. Hiller F. P. Sharples H. A. Frank V. Sundstrom T. Polivka Phys. Chem. Chem. Phys. 2004 6 3009 3016
24. D. Niedzwiedzki J. F. Koscielecki H. Cong J. O. Sullivan G. N. Gibson R. R. Birge H. A. Frank J. Phys. Chem. B 2007 111 5984 5998
25. D. M. Niedzwiedzki N. Chatterjee M. M. Enriquez T. Kajikawa S. Hasegawa S. Katsumura H. A. Frank J. Phys. Chem. B 2009 113 13604 13612
26. T. Polivka H. A. Frank Acc. Chem. Res. 2010 43 1125 1134
27. D. Zigmantas R. G. Hiller V. Sundstrom T. Polivka Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 16760 16765
28. E. Papagiannakis S. K. Das A. Gall I. H. M. van Stokkum B. Robert R. van Grondelle H. A. Frank J. T. M. Kennis J. Phys. Chem. B 2003 107 5642 5649
29. M. T. A. Alexandre D. C. Luehrs I. H. M. van Stokkum R. Hiller M.-L. Groot J. T. M. Kennis R. Van Grondelle Biophys. J. 2007 93 2118 2128
30. A. Gall R. Berera M. T. A. Alexandre A. A. Pascal L. Bordes M. M. Mendes-Pinto S. Andrianambinintsoa K. V. Stoitchkova A. Marin L. Valkunas P. Horton J. T. M. Kennis R. van Grondelle A. Ruban B. Robert Biophys. J. 2011 101 934 942
31. W. Wohlleben T. Buckup J. L. Herek R. J. Cogdell M. Motzkus Biophys. J. 2003 85 442 450
32. H. H. Billsten J. Pan S. Sinha T. Pascher V. Sundström T. Polívka J. Phys. Chem. A 2005 109 6852 6859
33. G. Kodis C. Herrero R. Palacios E. Marino-Ochoa S. Gould L. de la Garza R. van Grondelle D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. T. M. Kennis J. Phys. Chem. B 2004 108 414 425
34. R. Berera I. H. M. van Stokkum G. Kodis A. E. Keirstead S. Pillai C. Herrero R. E. Palacios M. Vengris R. van Grondelle D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. T. M. Kennis J. Phys. Chem. B 2007 111 6868 6877
35. Y. Shao L. F. Molnar Y. Jung J. Kussmann C. Ochsenfeld S. T. Brown A. T. B. Gilbert L. V. Slipchenko S. V. Levchenko D. P. O'Neill R. A. DiStasio R. C. Lochan T. Wang G. J. O. Beran N. A. Besley J. M. Herbert C. Y. Lin T. Van Voorhis S. H. Chien A. Sodt R. P. Steele V. A. Rassolov P. E. Maslen P. P. Korambath R. D. Adamson B. Austin J. Baker E. F. C. Byrd H. Dachsel R. J. Doerksen A. Dreuw B. D. Dunietz A. D. Dutoi T. R. Furlani S. R. Gwaltney A. Heyden S. Hirata C. P. Hsu G. Kedziora R. Z. Khalliulin P. Klunzinger A. M. Lee M. S. Lee W. Liang I. Lotan N. Nair B. Peters E. I. Proynov P. A. Pieniazek Y. M. Rhee J. Ritchie E. Rosta C. D. Sherrill A. C. Simmonett J. E. Subotnik H. L. Woodcock W. Zhang A. T. Bell A. K. Chakraborty D. M. Chipman F. J. Keil A. Warshel W. J. Hehre H. F. Schaefer J. Kong A. I. Krylov P. M. W. Gill M. Head-Gordon Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 3172 3191
36. A. Dreuw G. R. Fleming M. Head-Gordon J. Phys. Chem. B 2003 107 6500 6503
37. H. Rademaker A. J. Hoff R. Vangrondelle L. N. M. Duysens Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1980 592 240 257
38. D. Carbonera M. Di Valentin C. Corvaja G. Agostini G. Giacometti P. A. Liddell D. Kuciauskas A. L. Moore T. A. Moore D. Gust J. Am. Chem. Soc. 1998 120 4398 4405
39. D. Gust T. A. Moore A. L. Moore C. Devadoss P. A. Liddell R. Hermant R. A. Nieman L. J. Demanche J. M. Degraziano I. Gouni J. Am. Chem. Soc. 1992 114 3590 3603
40. A. Osuka H. Yamada K. Maruyama N. Mataga T. Asahi M. Ohkouchi T. Okada I. Yamazaki Y. Nishimura J. Am. Chem. Soc. 1993 115 9439 9452
41. R. E. Palacios G. Kodis C. Herrero E. M. Ochoa M. Gervaldo S. L. Gould J. T. M. Kennis D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. Phys. Chem. B 2006 110 25411 25420
42. M. Kloz S. Pillai G. Kodis D. Gust T. A. Moore A. L. Moore R. van Grondelle J. T. M. Kennis J. Am. Chem. Soc. 2011 133 7007 7015
43. R. Berera C. Herrero I. H. M. van Stokkum M. Vengris G. Kodis R. E. Palacios H. van Amerongen R. van Grondelle D. Gust T. A. Moore A. L. Moore J. T. M. Kennis Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 5343 5348
44. N. E. Holt D. Zigmantas L. Valkunas X. P. Li K. K. Niyogi G. R. Fleming Science 2005 307 433 436
45. T. K. Ahn T. J. Avenson M. Ballottari Y.-C. Cheng K. K. Niyogi R. Bassi G. R. Fleming Science 2008 320 794 797
46. A. V. Ruban R. Berera C. Ilioaia I. H. M. van Stokkum J. T. M. Kennis A. A. Pascal H. van Amerongen B. Robert P. Horton R. van Grondelle Nature 2007 450 575 U522
47. R. Berera R. van Grondelle J. T. M. Kennis Photosynth. Res. 2009 101 105 118
48. R. Berera I. H. M. van Stokkum S. d'Haene J. T. M. Kennis R. van Grondelle J. P. Dekker Biophys. J. 2009 96 2261 2267
49. A. Wilson C. Punginelli A. Gall C. Bonetti M. Alexandre J.-M. Routaboul C. A. Kerfeld R. van Grondelle B. Robert J. T. M. Kennis D. Kirilovsky Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 12075 12080
50. P. Muller X. P. Li K. K. Niyogi Plant Physiol. 2001 125 1558 1566
51. A. Wilson G. Ajlani J. M. Verbavatz I. Vass C. A. Kerfeld D. Kirilovsky Plant Cell 2006 18 992 1007
52. A. Wilson C. Boulay A. Wilde C. A. Kerfeld D. Kirilovsky Plant Cell 2007 19 656 672
53. B. O'Regan M. Gratzel Nature 1991 353 737 740
54. G. Li V. Shrotriya J. Huang Y. Yao T. Moriarty K. Emery Y. Yang Nat. Mater. 2005 4 864 868
55. S. H. Park A. Roy S. Beaupre S. Cho N. Coates J. S. Moon D. Moses M. Leclerc K. Lee A. J. Heeger Nat. Photonics 2009 3 297 302
56. S. D. Straight G. Kodis Y. Terazono M. Hambourger T. A. Moore A. L. Moore D. Gust Nat. Nanotechnol. 2008 3 280 283
57. Y. Terazono G. Kodis K. Bhushan J. Zaks C. Madden A. L. Moore T. A. Moore G. R. Fleming D. Gust J. Am. Chem. Soc. 2011 133 2916 2922
58. Y. Pang G. R. Fleming Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 6782 6788
59. C. Bonetti M. Stierl T. Mathes I. H. M. van Stokkum K. M. Mullen T. A. Cohen-Stuart R. van Grondelle P. Hegemann J. T. M. Kennis Biochemistry 2009 48 11458 11469
60. K. M. Mullen I. H. M. van Stokkum J. Statistical Software 2007 18
61. I. H. M. van Stokkum D. S. Larsen R. van Grondelle Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2004 1657 82 104
62. K. C. Toh E. A. Stojkovic I. H. M. van Stokkum K. Moffat J. T. M. Kennis Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 9170 9175
63. C. Bonetti M. T. A. Alexandre I. H. M. van Stokkum R. G. Hiller M. L. Groot R. van Grondelle J. T. M. Kennis Phys. Chem. Chem. Phys. 2010 12 9256 9266
64. D. Kosumi M. Fujiwara R. Fujii R. J. Cogdell H. Hashimoto M. Yoshizawa J. Chem. Phys. 2009 130 214506
65. A. P. Shreve J. K. Trautman T. G. Owens A. C. Albrecht Chem. Phys. Lett. 1991 178 89 96
66. J. Savolainen D. van der Linden N. Dijkhuizen J. L. Herek J. Photochem. Photobiol., A 2008 196 99 105
67. A. E. Jailaubekov S. H. Song M. Vengris R. J. Cogdell D. S. Larsen Chem. Phys. Lett. 2010 487 101 107
68. T. Polivka J. L. Herek D. Zigmantas H.-E. Akerlund V. Sundstrom Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 4914 4917
69. B. DeCoster R. L. Christensen R. Gebhard J. Lugtenburg R. Farhoosh H. A. Frank Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 1992 1102 107 114
70. H. H. Billsten D. Zigmantas V. Sundstrom T. Polivka Chem. Phys. Lett. 2002 355 465 470
71. F. L. de Weerd I. H. M. van Stokkum R. van Grondelle Chem. Phys. Lett. 2002 354 38 43
72. S. Akimoto I. Yamazaki S. Takaichi M. Mimuro Chem. Phys. Lett. 1999 313 63 68
73. T. Buckup J. Savolainen W. Wohlleben J. L. Herek H. Hashimoto R. R. B. Correia M. Motzkus J. Chem. Phys. 2006 125 194505
74. V. Chynwat H. A. Frank Chem. Phys. 1995 194 237 244