Ultrafast hydrogen-bonding dynamics in the electronic excited state of photoactive yellow protein revealed by femtosecond stimulated raman spectroscopy

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 51, 2012, Pages 14768-14775

  Nakamura, Ryosuke ^a   Hamada, Norio ^a   Abe, Kenta ^b   Yoshizawa, Masayuki ^b  

^a OSAKA UNIVERSITY   (Japan)

^b TOHOKU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHROMOPHORES; HYDROGEN BONDS; OPTICAL PUMPING; PHENOLS; PROTEINS; RAMAN SCATTERING; RAMAN SPECTROSCOPY; STRUCTURAL DYNAMICS;

DENSITY MATRIX; ELECTRONIC EXCITED STATE; FEMTOSECOND-STIMULATED RAMAN; HYDROGEN BONDING NETWORK; NUMERICAL CALCULATION; PHENOLIC OXYGEN; PHOTOACTIVE YELLOW PROTEINS; RAMAN BANDS; RAMAN PUMP; RELATIVE INTENSITY; STIMULATED RAMAN; TIME RESOLUTION; ULTRA-FAST; WILD TYPES;

PLASMA THEORY;

EID: 84871659018     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp308433a     Document Type: Article

References (42)

1. Meyer, T. E. Biochim. Biophys. Acta 1985, 806, 175-183
2. Hoff, W. D.; Düx, P.; HaÌŠrd, K.; Devreese, B.; Nugteren-Roodzant, I. M.; Crielaard, W.; Boelens, R.; Kaptein, R.; Van Beeumen, J.; Hellingwerf, K. J. Biochemistry 1994, 33, 13959-13962
3. Baca, M.; Borgstahl, G. E. O.; Boissinot, M.; Burke, P. M.; Williams, D. R.; Slater, K. A.; Getzoff, E. D. Biochemistry 1994, 33, 14369-14377
4. Hellingwerf, K. J.; Hendriks, J.; Gensch, T. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1082-1094
5. Ihee, H.; Rajagopal, S.; Srajer, V.; Pah, R.; Anderson, S.; Schmidt, M.; Schotte, F.; Anfinrud, P. A.; Wulff, M.; Keith Moffat, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 7145-7150
6. Bernard, C.; Houben, K.; Derix, N. M.; Marks, D.; van der Horst, M. A.; Hellingwerf, K. J.; Boelens, R.; Kaptein, R.; van Nuland, N. A. J. Structure 2005, 13, 953-962
7. Ujj, L.; Devanathan, S.; Meyer, T. E.; Cusanovich, M. A.; Tollin, G.; Atkinson, G. H. Biophys. J. 1998, 75, 406-412
8. Groot, M. L.; van Wilderen, L. J. G. W.; Larsen, D. S.; van der Horst, M. A.; van Stokkum, I. H. M.; Hellingwerf, K. J.; van Grondelle, R. Biochemistry 2003, 42, 10054-10059
9. Heyne, K.; Mohammed, O. F.; Usman, A.; Dreyer, J.; Nibbering, E. T. J.; Cusanovich, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 18100-18106
10. van Wilderen, L. J. G. W.; van der Horst, M. A.; van Stokkum, I. H. M.; Hellingwerf, K. J.; van Grondelle, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15050-15055
11. Sigala, P. A.; Tsuchida, M. A.; Herschlag, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 9232-9237
12. Philip, A. F.; Nome, R. A.; Papadantonakis, G. A.; Scherer, N. F.; Hoff, W. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 5821-5826
13. Devanathan, S.; Lin, S.; Cusanovich, M. A.; Woodbury, N.; Tollin, G. Biophys. J. 2000, 79, 2132-2137
14. Chosrowjan, H.; Mataga, N.; Shibata, Y.; Imamoto, Y.; Tokunaga, F. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7695-7698
15. Mizuno, M.; Kamikubo, H.; Kataoka, M.; Mizutani, Y. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 9306-9310
16. Genick, U. K.; Devanathan, S.; Meyer, T. E.; Canestrelli, I. L.; Williams, E.; Cusanovich, M. A.; Tollin, G.; Getzoff, E. D. Biochemistry 1997, 36, 8-14
17. Anderson, S.; Crosson, S.; Moffat, K. Acta Crystallogr. D 2004, 60, 1008-1016
18. Sugishima, M.; Tanimoto, N.; Soda, K.; Hamada, N.; Tokunaga, F.; Fukuyama, K. Acta Crystallogr. D 2004, 60, 2305-2309
19. Nakamura, R.; Hamada, N.; Kanematsu, Y.; Abe, K.; Yoshizawa, M. Proceedings of The 15th International Conference on Time-Resolved Vibrational Spectroscopy, Ascona, Switzerland, June 19-24, 2011, University of Zurich: Zurich, Switzerland, 2011.
20. Nakamura, R.; Hamada, N.; Kanematsu, Y.; Abe, K.; Yoshizawa, M. Proceedings of The 18th International Conference on Ultrafast Phenomena, Lausanne, Switzerland, July 8-13, 2012, EDP Sciences: France, 2012.
21. Yoshizawa, M.; Kurosawa, M. Phys. Rev. A 1999, 61, 013808
22. Laimgruber, S.; Schachenmayr, H.; Schmidt, B.; Zinth, W.; Gilch, P. Appl. Phys. B: Laser Opt. 2006, 50, 557-564
23. Shim, S.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4826-4832
24. Larsen, D. S.; van Stokkum, I. H. M.; Vengris, M.; van der Horst, M. A.; de Weerd, F. L.; Hellingwerf, K. J.; van Gromdelle, R. Biophys. J. 2004, 87, 1858-1872
25. Yoshizawa, M.; Aoki, H.; Hashimoto, H. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2002, 75, 949-955
26. Frontinera, R. R.; Shim, S.; Mathies, R. A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 064507
27. Niu, K.; Zhao, B.; Sun, Z.; Lee, S. Y. J. Chem. Phys. 2010, 132, 084510
28. Imamoto, Y.; Ito, T.; Kataoka, M.; Tokunaga, F. FEBS Lett. 1995, 374, 157-160
29. Mihara, K.; Hisatomi, O.; Imamoto, Y.; Kataoka, M.; Tokunaga, F. J. Biochem. 1997, 121, 876-880
30. Yoshizawa, M.; Nakamura, R.; Yoshimatsu, O.; Abe, K.; Sakai, S.; Nakagawa, K.; Fujii, R.; Nango, M.; Hashimoto, H. Acta. Biochim. Polym. 2012, 59, 49-52
31. Abe, K. Ph.D. Thesis, Tohoku University, Japan, 2012.
32. Kim, M.; Mathies, R. A.; Hoff, W. D.; Hellingwerf, K. J. Biochemistry 1995, 34, 12669-12672
33. Unno, M.; Kumauchi, M.; Tokunaga, F.; Yamauchi, S. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2719-2726
34. Zhou, Y.; Ujj, L.; Meyer, T. E.; Cusanovich, M. A.; Atkinson, G. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 5719-5726
35. Devanathan, S.; Brudler, R.; Hessling, B.; Woo, T. T.; Gerwert, K.; Getzoff, E. D.; Cusanovich, M. A.; Tollin, G. Biochemistry 1999, 38, 13766-13772
36. Halle, S. D.; Yoshizawa, M.; Matsuda, H.; Okada, S.; Nakanishi, H.; Kobayashi, T. J. Opt. Soc. Am. B 1994, 11, 731-736
37. McCamant, D. W.; Kukura, P.; Mathies, R. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10449-10457
38. Yamaguchi, S.; Kamikubo, H.; Kurihara, K.; Kuroki, R.; Niimura, N.; Shimizu, N.; Yamazaki, Y.; Kataoka, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 440-444
39. Premvardhan, L. L.; van der Horst, M. A.; Hellingwerf, K. J.; van Grondelle, R. Biophys. J. 2003, 84, 3226-3239
40. Gromov, E. V.; Burghardt, I.; Koppel, H.; Cederbaum, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6798-6806
41. Chosrowjan, H.; Mataga, N.; Nakashima, N.; Imamoto, Y.; Tokunaga, F. Chem. Phys. Lett. 1997, 270, 267-272
42. Nakamura, R.; Hamada, N.; Ichida, H.; Tokunaga, F.; Kanematsu, Y. J. Chem. Phys. 2007, 127, 215102