Quantum interferences and electron transfer in photosystem i

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 117, Issue 29, 2013, Pages 5899-5908

  Renaud, Nicolas ^a   Powell, Daniel ^a   Zarea, Mahdi ^a   Movaghar, Bijan ^a   Wasielewski, Michael R ^a   Ratner, Mark A ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE-TRANSFER DYNAMICS; COHERENT OSCILLATIONS; COHERENT PROPAGATION; ELECTRONIC HAMILTONIAN; ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS; HAMILTONIAN APPROACH; IRON-SULFUR CLUSTERS; QUANTUM INTERFERENCE;

CHARGE TRANSFER; ELECTRON TRANSITIONS; ELECTRONIC STRUCTURE; HAMILTONIANS; KETONES;

QUANTUM INTERFERENCE DEVICES;

EID: 84874438323     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp308216y     Document Type: Article

References (85)

1. Arndt, M.; Juffmann, T.; Vedral, V. HFSP J. 2009, 3, 386-400
2. Engel, G. S.; Calhoun, T. R.; Read, E.; Ahn, T.-K.; Mancal, T.; Cheng, Y.; Blankenship, R. E.; Fleming, G. Nature 2007, 446, 782-786
3. Collini, E.; Wong, C.; Wilk, K.; Curmi, P.; Brumer, P.; Scholes, G. Nature 2010, 463, 644-648
4. Strumpfer, J.; Schulten, K. J. Chem. Phys. 2009, 131, 225101
5. Ishizaki, A.; Fleming, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 17255-17260
6. Renaud, N.; Mujica, V.; Ratner, M. J. Chem. Phys. 2011, 135, 075102
7. Jordan, P.; Fromme, P.; Witt, H. T.; Klukas, O.; Saenger, W.; Kraus, N. Nature 2001, 411, 909-917
8. Leibl, W.; Brettel, K. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 100-114
9. Mathis, P.; Fromme, P. Photosynth. Res. 2004, 80, 109-124
10. Guergova-Kuras, M.; Boudreaux, B.; Joliot, A.; Joliot, P.; Redding, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001, 98, 4437-4442
11. Giera, W.; Gibasiewicz, K.; Ramesh, V. M.; Lin, S.; Webber, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 5186-5191
12. Santabarbara, S.; Kuprov, I.; Poluektov, O.; Casal, A.; Russell, C. A.; Purton, S.; Evans, M. C. W. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 15158-15171
13. Yang, F.; Shen, G.; Schluchter, W. M.; Zybailov, B. L.; Ganago, A. O.; Vassiliev, I. R.; Bryant, D. A.; Golbeck, J. H. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 8288-8299
14. Adolphs, J.; Muh, F.; Madjet, M. E.-A.; Schmidt, M.; Busch, A.; Renger, T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3331-3343
15. Joliot, P.; Joliot, A. Biochemistry 1999, 38, 11130-11136
16. Niklas, J.; Epel, B.; Antonkine, M. L.; Sinnecker, S.; Pandelia, M.-E.; Lubitz, W. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 10367-10379
17. Golbeck, J. H.; Srinivasan, N. Biochim. Biophys. Acta 2009, 1787, 1057-1088
18. Franke, J. E.; Palace, G. P.; Warden, J. T. FEBS Lett. 1987, 285, 58-63
19. Moenne-Loccoz, P.; Heathcote, P.; Maclachlan, D. J.; Berry, M. C.; Davis, I. H.; Evans, M. C. W. Biochemistry 1994, 33, 10037-10042
20. Setif, P.; Brettel, K. Biochemistry 1993, 32, 7846-7854
21. Müller, M. G.; Slavova, C.; Luthrab, R.; Redding, K. E.; Holzwarth, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 4123-4128
22. Beddard, G. S. Philos. Trans. R. Soc. London A 1998, 356, 421-448
23. Gibasiewicz, K.; Ramesh, V. M.; Melkozernov, A. N.; Lin, S.; Blankenship, N. W. W. R. E.; Webber, A. N. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11498-11506
24. Bruggemann, B.; Sznee, K.; Novoderezhkin, V.; van Grondelleand, R.; May, V. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 13536-13546
25. Leibl, W.; Toupance, B.; Breton, J. Biochemistry 1995, 34, 10237-10244
26. Hecks, B.; Wulf, K.; Breton, J.; Leib, W.; Trissl, H.-W. Biochemistry 1994, 33, 8619
27. Bretel, K. Biochim. Biophys. Acta 1997, 1318, 322-373
28. Ptushenko, V. V.; Cherepanov, D. A.; Krishtalik, L. I.; Semenov, A. Y. Photosynth. Res. 2008, 97, 55-74
29. Ivashin, N.; Larsson, S. Chem. Phys. Lett. 2003, 375, 383-387
30. Takahashi, S.; Badger, M. R. Trends Plant Sci. 2011, 16, 53-60
31. Harris, S. E.; Yamamoto, Y. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 3611-3614
32. Hernandez, G.; Zhang, J.; Zhu, Y. Opt. Express 2008, 16, 19112
33. Sautet, P.; Joachim, C. Chem. Phys. Lett. 1988, 153, 511-516
34. Renaud, N.; Joachim, C.; Ratner, M. J. Chem. Phys. B 2011, 11518, 5582
35. Fracasso, D.; Valkenier, H.; Hummelen, J. C.; Solomon, G. C.; Chiechi, R. C. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9556-9563
36. Muller, G.; Niklas, J.; Marc, W. L.; Holzwarth, A. R. Biophys. J. 2003, 85, 3899-3922
37. Beuer, H.; Petrucione, F. The theory of open quantum system; Oxford Publishing: Oxford, U.K., 2002
38. Abramavicius, D.; Palmieri, B.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2009, 130, 204512
39. Ishizaki, A.; Fleming, G. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234110
40. Abramavicius, D.; Mukamel, S. J. Chem. Phys. 2010, 133, 064510
41. Ishizaki, A.; Fleming, G. J. Chem. Phys. 2009, 130, 234111
42. Pillo, J.; Härkönen, K.; Maniscalco, S.; Suominen, K.-A. Phys. Rev. A 2009, 79, 062112
43. Katz, G.; Kosloff, R.; Ratner, M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 034108
44. Katz, G.; Ratner, M.; Kosloff, R. New J. Phys. 2010, 12, 015003
45. Koch, C.; Kluner, T.; Kosloff, R. J. Chem. Phys. 2002, 116, 7983-7996
46. Koch, C. P.; Kluner, T.; Freund, H.-J.; Kosloff, R. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 117601
47. Ness, H.; Shevlin, S. A.; Fisher, A. J. Phys. Rev. B 2001, 125422
48. Jean, N.; Sanvito, S. Phys. Rev. B 2006, 73, 094433
49. Lee, H.; Cheng, Y.-C.; Fleming, G. Science 2007, 316, 1462
50. Holzwarth, A. R.; Muller, M. G. Biochemistry 1996, 35, 11-820
51. Babcock, G. T.; Siegbahn, P. E. M.; Blomberg, M. R. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 8812-8824
52. Imsande, J. Plant Physiol. Biochem. 1999, 37, 87-97
53. Antonkine, M. L.; Golbeck, J. H.; Vassiliev, I. R. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 139-160
54. Noodleman, L.; Norman, J. G.; Osborne, J. H.; Aizman, A.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3418-3426
55. Aizman, A.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 3269-3279
56. Noodleman, L.; Peng, C.; Case, D.; Mouesca, L.-M. Coord. Chem. Rev. 1995, 144, 199-244
57. Voityuk, A. A. Chem. Phys. Lett. 2010, 495, 131-134
58. Sun, J.; Wang, H.; Zhao, F.; Sun, Y. Chem. Phys. Lett. 2004, 387, 12-16
59. Shuvalov, V. A. Biochim. Biophys. Acta 1976, 430, 113-121
60. Lakhno, V. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 2246-2250
61. Deisenhofer, J.; Hoff, A. J. Phys. Rep 1997, 287, 1
62. Marcus, R. A. Chem. Phys. Lett. 1987, 133, 471
63. Jortner, J.; Bixon, M.; Michel-Beyerle, M. E. Biochim. Biophys. Acta 1991, 1056, 301
64. Lakhno, V. J. Biol. Phys 2005, 31, 145-159
65. te Velde, G.; Bickelhaupt, F.; van Gisbergen, S.; Guerra, C. F.; Baerends, E.; Snijders, J.; Ziegler, T. J. Comput. Chem. 2001, 22, 931
66. Abramavicius, D.; Mukamel, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6097-6108
67. Mukamel, S. Principles of Nonlinear Optics and Spectroscopy; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1995.
68. Rebane, K.; Avarmaa, R. Chem. Phys. 1982, 68, 191-200
69. Caia, Z.-L.; Zenga, H.; Chenb, M.; Larkum, A. W. D. Biochim. Biophys. Acta 2002, 1556, 89-91
70. Charney, E.; Becker, E. D. J. Phys. Chem. 1965, 42, 910-913
71. Pang, J.; Scrutton, N. S.; de Visser, S.; Sutcliffe, M. J. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 1212-1217
72. Nabedryk, E.; Bagley, K.; Thibodeau, D.; Bauscher, M.; Mantele, W.; Breton, J. FEBS Lett. 1990, 266, 59-62
73. Paavola, J.; Piilo, J.; Suominen, K.-A.; Maniscalco, S. Phys. Rev. A 2009, 79, 052120
74. Weiss, U. Quantum Dissipative Systems; World Scientific: Singapore, 2002.
75. Jortner, J.; Bixon, M. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3795-3800
76. Pieper, J.; Schodel, R.; Irrgang, K.-D.; Voight, J.; Renger, G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7115-7124
77. Pieper, J.; Voigt, J.; Small, G. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2319-2322
78. Taniguchi, M.; Kawai, T. Phys. Rev. E 2005, 72, 061909
79. Cao, J.; Wu, J.; Shen, Y.; Silbey, R. J. N. J. Phys. 2010, 12, 105012
80. Rebentrost, P.; Mohseni, M.; Aspuru-Guzik, A. J. Phys. Chem. B 2009, 9942
81. Sarovar, M.; Cheng, Y.-C.; Whakey, K. B. Phys. Rev. E 2011, 011906
82. Kass, H.; Fromme, P.; Witt, H.; Lubitz, W. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 1225-1239
83. Webber, A.; Lubitz, W. Biochim. Biophys. Acta 2001, 1507, 61-79
84. Xu, W.; Diner, B.; Chitnis, P.; Breton, J. Biochemistry 2002, 41, 11200-11210
85. Srinivasan, N.; Santabarbara, S.; Rappaport, F.; Carbonera, D.; Redding, K.; van der Est, A.; Golbeck, J. H. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 1751