Computational studies of the oxygen-evolving complex of photosystem ii and biomimetic oxomanganese complexes for renewable energy applications

ACS Symposium Series

Volumn 1133, Issue , 2013, Pages 203-215

  Rivalta, Ivan ^a,b   Brudvig, Gary W ^a   Batista, Victor S ^a  

^a YALE UNIVERSITY   (United States)

^b UNIVERSITY OF BOLOGNA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOCHEMISTRY; CARBOXYLATION; CATALYTIC OXIDATION; CHLORINE COMPOUNDS; OXYGEN; PHOTOSYNTHESIS; SOLAR ENERGY; X RAY DIFFRACTION;

ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS; ARTIFICIAL PHOTOSYNTHETIC SYSTEMS; ENERGY CONVERSION TECHNOLOGIES; OXYGEN-EVOLVING COMPLEXES; PHOTOSYNTHETIC ORGANISMS; RENEWABLE ENERGY APPLICATIONS; SURROUNDING ENVIRONMENT; TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT;

BIOMIMETICS;

EID: 84905384591     PISSN: 00976156     EISSN: 19475918     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1021/bk-2013-1133.ch011     Document Type: Conference Paper

References (65)

1. Umena, Y.; Kawakami, K.; Shen, J.-R.; Kamiya, N. Nature 2011, 473
2. Joliot, P.; Barbieri, G.; Chabaud, R. Photochem. Photobiol. 1969, 10, 309.
3. Kok, B.; Forbush, B.; McGloin, M. Photochem. Photobiol. 1970, 11, 457.
4. Luber, S.; Rivalta, I.; Umena, Y.; Kawakami, K.; Shen, J.-R.; Kamiya, N.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Biochemstry 2011, 50, 6308.
5. Rivalta, I.; Amin, M.; Luber, S.; Vassiliev, S.; Pokhrel, R.; Umena, Y.; Kawakami, K.; Shen, J.-R.; Kamiya, N.; Bruce, D.; Brudvig, G. W.; Gunner, M. R.; Batista, V. S. Biochemistry 2011, 50, 6312.
6. Ames, W.; Pantazis, D. A.; Krewald, V.; Cox, N.; Messinger, J.; Lubitz, W.; Neese, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19743.
7. Yamanaka, S.; Isobe, H.; Kanda, K.; Saito, T.; Umena, Y.; Kawakami, K.; Shen, J. R.; Kamiya, N.; Okumura, M.; Nakamura, H.; Yamaguchi, K. Chem. Phys. Lett. 2011, 511, 138.
8. Rivalta, I.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Curr. Opin. Chem. Biol. 2012, 16, 19743.
9. Cady, C. W.; Shinopoulos, K. E.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Dalton T. 2010, 39, 3985.
10. Tagore, R.; Chen, H. Y.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9457.
11. Wang, T.; Brudvig, G.; Batista, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 755.
12. Wang, T.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 2395.
13. Luo, S.; Rivalta, I.; Batista, V.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2629.
14. Cady, C. W.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 444.
15. Sauer, K.; Yano, J.; Yachandra, V. K. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 318.
16. Dau, H.; Liebisch, P.; Haumann, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4781.
17. Haumann, M.; Muller, C.; Liebisch, P.; Iuzzolino, L.; Dittmer, J.; Grabolle, M.; Neisius, T.; Meyer-Klaucke, W.; Dau, H. Biochemistry 2005, 44, 1894.
18. Ferreira, K. N.; Iverson, T. M.; Maghlaoui, K.; Barber, J.; Iwata, S. Science 2004, 303, 1831.
19. Britt, R.; Campbell, K.; Peloquin, J.; Gilchrist, M.; Aznar, C.; Dicus, M.; Robblee, J.; Messinger, J. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2004, 1655, 158.
20. Loll, B.; Kern, J.; Saenger, W.; Zouni, A.; Biesiadka, J. Nature 2005, 438, 1040.
21. Sproviero, E. M.; Gascon, J. A.; McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 1119.
22. Sproviero, E. M.; Gascon, J. A.; McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Curr. Opin. Struct. Biol. 2007, 17, 173.
23. Sproviero, E. M.; Gascon, J. A.; McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 2, 3428.
24. Sproviero, E. M.; Gascon, J. A.; McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 395.
25. Sproviero, E. M.; Gascon, J. A.; McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6728.
26. Sproviero, E. M.; Shinopoulos, K.; Gascon, J. A.; McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Philos. Trans. R. Soc., Bs 2008, 363, 1149.
27. Galstyan, A.; Robertazzi, A.; Knapp, E. W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7442.
28. Yano, J.; Kern, J.; Irrgang, K.; Latimer, M.; Bergmann, U.; Glatzel, P.; Pushkar, Y.; Biesiadka, J.; Loll, B.; Sauer, K.; Messinger, J.; Zouni, A.; Yachandra, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 12047.
29. Grabolle, M.; Haumann, M.; Muller, C.; Liebisch, P.; Dau, H. J. Biol. Chem. 2006, 281, 4580.
30. Demmig, B.; Winter, K. Planta 1983, 159, 66.
31. Critchley, C. Biochim. Biophys. Acta 1985, 811, 33.
32. Sandusky, P. O.; Yocum, C. F. Biochim. Biophys. Acta 1984, 766, 603.
33. Brudvig, G. W.; Beck, W. F.; de Paula, J. C. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1989, 18, 25.
34. Popelkova, H.; Yocum, C. F. Photosynth. Res. 2007, 93, 111.
35. Kühne, H.; Szalai, V. A.; Brudvig, G. W. Biochemistry 1999, 38, 6604.
36. Wincencjusz, H.; van Gorkom, H. J.; Yocum, C. F. Biochemistry 1997, 36, 3663.
37. Murray, J. W.; Maghlaoui, K.; Kargul, J.; Ishida, N.; Lai, T. L.; Rutherford, A. W.; Sugiura, M.; Boussac, A.; Barber, J. Energy Environ. Sci. 2008, 1, 161.
38. Guskov, A.; Kern, J.; Gabdulkhakov, A.; Broser, M.; Zouni, A.; Saenger, W. Nat. Struct. Mol. Biol. 2009, 16, 334.
39. Hureau, C.; Blondin, G.; Charlot, M. F.; Philouze, C.; Nierlich, M.; Cesario, M.; Anxolabehere-Mallart, E. Inorg. Chem. 2005, 44, 3669.
40. Yachandra, V. K.; Sauer, K.; Klein, M. P. Chem. Rev. 1996, 96, 2927.
41. Pecoraro, V. L.; Baldwin, M. J.; Caudle, M. T.; Hsieh, W. Y.; Law, N. A. Pure Appl. Chem. 1998, 70, 925.
42. Vrettos, J. S.; Limburg, J.; Brudvig, G. W. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2001, 1503, 229.
43. Britt, R. D.; Campbell, K. A.; Peloquin, J. M.; Gilchrist, M. L.; Aznar, C. P.; Dicus, M. M.; Robblee, J.; Messinger, J. Biochim. Biophys. Acta, Bioenerg. 2004, 1655-158.
44. Haumann, M.; Barra, M.; Loja, P.; Loscher, S.; Krivanek, R.; Grundmeier, A.; Andreasson, L. E.; Dau, H. Biochemistry 2006, 45, 13101.
45. Hasegawa, K.; Kimura, Y.; Ono, T. A. Biochemistry 2002, 41, 13839.
46. Boussac, A.; Rutherford, A. W. J. Biol. Chem. 1994, 269, 12462.
47. McEvoy, J. P.; Brudvig, G. W. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4754.
48. Olesen, K.; Andreasson, L. E. Biochemistry 2003, 42, 2025.
49. Pokhrel, R.; McConnel, I.; Brudvig, G. W. Biochemistry 2011, 50, 2725.
50. Dilbeck, P. L.; Hwang, H. J.; Zaharieva, I.; Gerencser, L.; Dau, H.; Burnap, R. L. Biochemistry 2012, 51, 1079.
51. Limburg, J.; Vrettos, J. S.; Chen, H. Y.; de Paula, J. C.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 423.
52. Limburg, J.; Vrettos, J. S.; Liable-Sands, L. M.; Rheingold, A. L.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W. Science 1999, 283, 1524.
53. Li, G.; Sproviero, E. M.; Snoeberger, R. C., III; Iguchi, N.; Blakemore, J. D.; Crabtree, R. H.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 230.
54. Narita, K.; Kuwabara, T.; Sone, K.; Shimizu, K.-i.; Yagi, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23107.
55. Yagi, M.; Narita, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8084.
56. Milikisiyants, S.; Chatterjee, R.; Lakshmi, K. V. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 12220.
57. Limburg, J.; Szalai, V. A.; Brudvig, G. W. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1999, 1353.
58. Hillier, W.; Messinger, J.; Wydrzynski, T. Biochemistry 1998, 37, 16908.
59. Lundberg, M.; Siegbahn, P. E. M. Chem. Phys. Lett. 2005, 401, 347.
60. Lundberg, M.; Blomberg, M. R. A.; Siegbahn, P. E. M. Inorg. Chem. 2004, 43, 264.
61. Sameera, W. M. C.; McKenzie, C. J.; McGrady, J. E. Dalton Trans. 2011, 40, 3859.
62. Siegbahn, E. M. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 8290.
63. Rivalta, I.; Brudvig, G. W.; Batista, V. S. Unpublished (in preparation).
64. Chen, Z.; Concepcion, J. J.; Hu, X.; Yang, W.; Hoertz, P. G.; Meyer, T. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 7225.
65. Fecenko, C. J.; Thorp, H. H.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15098.