Probing the distribution of water molecules hydrating lipid membranes with ultrafast Förster vibrational energy transfer

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 117, Issue 5, 2013, Pages 1367-1377

  Piatkowski, L ^a   De Heij, J ^a   Bakker, Huib J ^a  

^a FOM INSTITUTE AMOLF   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEUTERIUM; ENERGY TRANSFER; HYDRATION; INFRARED SPECTROSCOPY; NANOCLUSTERS; VIBRATIONS (MECHANICAL);

1 ,2-DIOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE; DISTRIBUTION OF WATER; FEMTOSECONDS; HYDRATION LEVELS; INTERMOLECULAR DISTANCE; LIPID MEMBRANES; LIPID MOLECULES; MID-INFRARED SPECTROSCOPY; RELATIVE POSITIONING; STRETCH VIBRATIONS; ULTRA-FAST; VIBRATIONAL ENERGY TRANSFER; WATER MOLECULE;

MOLECULES;

EID: 84873421089     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp310602v     Document Type: Article

References (56)

1. Lee, A. G. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1666, 62-87
2. Volke, F.; Eisenblatter, S.; Galle, J.; Klose, G. Chem. Phys. Lipids 1994, 70, 121-131
3. Wassall, S. R. Biophys. J. 1996, 71, 2724-2732
4. Nilsson, A.; Holmgren, A.; Lindblom, G. Biochemistry 1991, 30, 2126-2133
5. Binder, H.; Pohle, W. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 12039-12048
6. Binder, H. Eur. Biophys. J. 2007, 36, 265-279
7. Gouliaev, N.; Nagle, J. F. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2610-2613
8. Lopez, C. F.; Nielsen, S. O.; Klein, M. L.; Moore, P. B. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6603-6610
9. Bhide, S. Y.; Berkowitz, M. L. J. Chem. Phys. 2005, 123, 224702
10. Bhide, S. Y.; Berkowitz, M. L. J. Chem. Phys. 2006, 125, 094713
11. Zhang, Y.; Fujisaki, H.; Straub, J. E. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 3051-3060
12. Gruenbaum, S. M.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2011, 135, 075101
13. Cheng, J.-X.; Pautot, S.; Weitz, D. A.; Xie, X. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 9826-9830
14. Volkov, V. V.; Nuti, F.; Takaoka, Y.; Chelli, R.; Papini, A. M.; Righini, R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 969-982
15. Volkov, V. V.; Palmer, D. J.; Righini, R. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 1377
16. Victor, V. V.; Palmer, D. J.; Righini, R. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 078302
17. Zhao, W.; Moilanen, D. E.; Fenn, E. E.; Fayer, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13927-13937
18. Volkov, V. V.; Takaoka, Y.; Righini, R. J. Phys. Chem B 2009, 113, 4119-4124
19. Sovago, M.; Vartiainen, E.; Bonn, M. J. Chem. Phys. 2009, 131, 161107
20. Ghosh, A.; Campen, R. K.; Sovago, M.; Bonn, M. Faraday Discuss. 2009, 141, 145-159
21. Bonn, M.; Bakker, H. J.; Ghosh, A.; Yamamoto, S.; Sovago, M.; Campen, R. K. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14971-14978
22. Klösgen, B.; Reichle, C.; Kohlsmann, S.; Kramer, K. D. Biophys. J. 1996, 71, 3251-3260
23. Tielrooij, K. J.; Paparo, D.; Piatkowski, L.; Bakker, H. J.; Bonn, M. Biophys. J. 2009, 97, 2484-2492
24. Rehm, D.; Eisenthal, K. B. Chem. Phys. Lett. 1971, 9, 387-389
25. Gochanour, C. R.; Andersen, H. C.; Fayer, M. D. J. Chem. Phys. 1979, 70, 4254-4271
26. Fleming, G. R.; Scholes, G. D. Nature 2004, 431, 256-257
27. McArthur, E. A.; Eisenthal, K. B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1068-1069
28. Woutersen, S.; Bakker, H. J. Nature 1999, 402, 507-509
29. Cowan, M. L.; Bruner, B. D.; Huse, N.; Dwyer, J. R.; Chugh, B.; Nibbering, E. T. J.; Elsaesser, T.; Miller, R. J. D. Nature 2005, 434, 199-202
30. Kraemer, D.; Cowan, M. L.; Paarmann, A.; Huse, N.; Nibbering, E. T. J.; Elsaesser, T.; Miller, R. J. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 437-442
31. Paarmann, A.; Hayashi, T.; Mukamel, S.; Miller, R. J. D. J. Chem. Phys. 2008, 128, 191103
32. Piatkowski, L.; Eisenthal, K. B.; Bakker, H. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 9033-9038
33. Förster, T. F. Z. Naturforschg 1940, 4, 821-827
34. Asher, S. A.; Pershan, P. S. Biophys. J. 1979, 27, 393-421
35. Hristova, K.; White, S. H. Biophys. J. 1998, 74, 2419-2433
36. Hallock, K. J.; Wildman, K. H.; Lee, D. K.; Ramamoorthy, A. Biophys. J. 2002, 82, 2499-2503
37. Tristram-Nagle, S. A.; Nagle, J. F. Chem. Phys. Lipids 2004, 127, 3-14
38. Tristram-Nagle, S. A. Methods Mol. Biol. 2007, 400, 63-75
39. Levine, Y. K.; Bailey, A. I.; Wilkins, M. H. Nature 1968, 220, 577-578
40. Levine, Y. K.; Wilkins, M. H. Nat. New Biol. 1971, 230, 69-72
41. Wiener, M. C.; King, G.; White, S. H. Biophys. J. 1991, 60, 568-576
42. Wiener, M. C.; White, S. H. Biophys. J. 1992, 62, 434-447
43. Szyc, L.; Dwyer, J. R.; Nibbering, E. T. J.; Elsaesser, T. Chem. Phys. Lett. 2009, 357, 36-44
44. Szyc, L.; Yang, M.; Nibbering, E. T. J.; Elsaesser, T. Angew Chem Int. Ed 2010, 49, 3598-3610
45. Beranová, L.; Humpolicková, J.; Sýkora, J.; Benda, A.; Cwiklik, L.; Jurkiewicz, P.; Gröbner, G.; Hof, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 14516-14522
46. Róg, T.; Murzyn, K.; Milhaud, K.; Karttunen, M.; Pasenkiewicz-Gierula, M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2378-2387
47. Rezus, Y. L. A.; Bakker, H. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 114502
48. Cringus, D.; Jansen, T. C.; Pshenichnikov, M. S.; Wiersma, D. A. J. Chem. Phys. 2007, 127, 084507
49. Lipari, G.; Szabo, A. Biophys. J. 1980, 30, 489-506
50. Yang, M.; Li, F.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2011, 135, 164505
51. Fecko, C. J.; Loparo, J. J.; Roberts, S. T.; Tokmakoff, A. J. Chem. Phys. 2005, 122, 054506
52. Jendrasiak, G. L.; Smith, R. L. Chem. Phys. Lipids 2004, 131, 183-195
53. Steinel, T.; Asbury, J. B.; Corcelli, S. A.; Lawrence, C. P.; Skinner, J. L.; Fayer, M. D. Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 295-300
54. Greenwood, A. I.; Tristram-Nagle, S.; Nagle, J. F. Chem. Phys. Lipids 2006, 143, 1-10
55. White, S. H.; Jacobs, R. E.; King, G. I. Biophys. J. 1987, 52, 663-665
56. Parry, J. M.; Hagen, M.; Mouritsen, O. G.; Kinnunen, P. K. J.; Alakoskela, J.-M. I. Langmuir 2010, 26 (7) 4909-4915