Citation: HOU Jing-Fei, YANG Yan-Lian, WANG Chen. Molecular Mechanisms of Interface Interactions between Nanomaterials and Proteins[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(1): 63-79. doi: 10.3866/PKU.WHXB201608233
纳米材料-蛋白质界面相互作用的分子机制
English
Molecular Mechanisms of Interface Interactions between Nanomaterials and Proteins
-
Key words:
- Nanomaterial
- / Protein
- / Interface
- / Interaction
- / Biological and medical application
- / Molecular mechanism
-
-
[1]
Mai, L. Q.; Yang, S.; Han, C. H.; Xu, L.; Xu, X.; Pi, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 1551. [麦立强, 杨霜, 韩春华, 徐林, 许絮, 皮玉强. 物理化学学报, 2011, 27, 1551.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110710
-
[2]
Qiu, J. S.; An, Y. L.; Li, Q. X.; Zhou, Y.; Yang, Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2004, 20, 260. [邱介山, 安玉良, 李杞秀, 周颖, 杨青. 物理化学学报, 2004, 20, 260.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20040309
-
[3]
Johnston, H.; Brown, D.; Kermanizadeh, A.; Gubbins, E.; Stone, V. J. Control. Release 2012, 164, 307. doi: 10.1016/j.jconrel.2012.08.018
-
[4]
Wu, Y. L.; Putcha, N.; Ng, K.W.; Leong, D. T.; Lim, C. T.; Joachim Loo, S. C.; Chen, X. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 782. doi: 10.1021/ar300046u
-
[5]
Tenzer, S.; Docter, D.; Rosfa, S.; Wlodarski, A.; Kuharev, J.; Rekik, A.; Knauer, S. K.; Bantz, C.; Nawroth, T.; Bier, C.; Sirirattanapan, J.; Mann, W.; Treuel, L.; Zellner, R.; Maskos, M.; Schild, H.; Stauber, R. H. ACS Nano 2011, 5, 7155. doi: 10.1021/nn201950e
-
[6]
Hong, H.; Gao, T.; Cai, W. Nano Today 2009, 4, 252. doi: 10.1016/j.nantod.2009.04.002
-
[7]
Algar, W. R.; Krull, U. J. J. Colloid Interface Sci. 2011, 359, 148. doi: 10.1016/j.jcis.2011.03.058
-
[8]
Zhang, X.; Yang, R.; Wang, C.; Heng, C. L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2012, 28, 1520. [张晓, 杨蓉, 王琛, 衡成林. 物理化学学报, 2012, 28, 1520.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201203131
-
[9]
Wu, W.; Wieckowski, S.; Pastorin, G.; Benincasa, M.; Klumpp, C.; Briand, J. P.; Gennaro, R.; Prato, M.; Bianco, A. Angew. Chem. Int. Edit. 2005, 44, 6358. doi: 10.1002/anie.200501613
-
[10]
Peer, D.; Karp, J. M.; Hong, S.; Farokhzad, O. C.; Margalit, R.; Langer, R. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 751. doi: 10.1038/nnano.2007.387
-
[11]
So, C. R.; Kulp, J. L.; Oren, E. E.; Zareie, H.; Tamerler, C.; Evans, J. S.; Sarikaya, M. ACS Nano 2009, 3, 1525. doi: 10.1021/nn900171s
-
[12]
Sarikaya, M.; Tamerler, C.; Jen, A. K. J.; Schulten, K.; Baneyx, F. Nat. Mater. 2003, 2, 577. doi: 10.1038/nmat964
-
[13]
Sarikaya, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999, 96, 14183. doi: 10.1073/pnas.96.25.14183
-
[14]
So, C. R.; Hayamizu, Y.; Yazici, H.; Gresswell, C.; Khatayevich, D.; Tamerler, C.; Sarikaya, M. ACS Nano 2012, 6, 1648. doi: 10.1021/nn204631x
-
[15]
So, C. R.; Tamerler, C.; Sarikaya, M. Angew. Chem. Int. Edit. 2009, 48, 5174. doi: 10.1002/anie.200805259.
-
[16]
Weissbuch, I.; Addadi, L.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. Science 1991, 253, 637. doi: 10.1126/science.253.5020.637
-
[17]
Mann, S. Nature 1988, 332, 119. doi: 10.1038/332119a0
-
[18]
Basalyga, D. M.; Latour, R. A., Jr. J. Biomed. Mater. Res. A 2003, 64A, 120. doi: 10.1002/jbm.a.10360
-
[19]
Latour, R. A., Jr.; Rini, C. J. J. Biomed. Mater. Res. 2001, 60, 564. doi: 10.1002/jbm.10052
-
[20]
Bos, M. A.; Shervani, Z.; Anusiem, A. C. I.; Giesbers, M.; Norde, W.; Kleijin, J. M. Colloid Surface B 1993, 3, 91. doi: 10.1016/0927-7765(93)01109-5
-
[21]
Elwing, H.; Nilsson, B.; Svensson, K. E.; Askendahl, A.; Nilsson, U. R.; Lundstrom, I. J. Colloid Interface Sci. 1987, 125, 139. doi: 10.1016/0021-9797(88)90062-8
-
[22]
Xu, Z. Z.; Yan, X. M.; Zhang, J.; Wang, Y. Q.; Tang, S. C.; Zhong, R. G. Prog. Chem. 2013, 25, 1383. [许志珍, 晏晓敏, 张杰, 王煜倩, 唐仕川, 钟儒刚. 化学进展, 2013, 25, 1383.]
-
[23]
Yang, S. T.; Liu, Y.; Wang, Y.W.; Cao, A. Small 2013, 9, 1635. doi: 10.1002/smll.201201492
-
[24]
Lynch, I.; Cedervall, T.; Lundqvist, M.; Cabaleiro-Lago, C.; Linse, S.; Dawson, K. A. Adv. Colloid Interface Sci. 2007, 134, 167. doi: 10.1016/j.cis.2007.04.021
-
[25]
Chen, Q.; Xu, S.; Liu, Q.; Masliyah, J.; Xu, Z. Adv. Colloid Interface Sci. 2016, 233, 94. doi: 10.1016/j.cis.2015.10.004
-
[26]
Lindman, S.; Lynch, I.; Thulin, E.; Nilsson, H.; Dawson, K. A.; Linse, S. Nano Lett. 2007, 7, 914. doi: 10.1021/nl062743+
-
[27]
Ma, X.; Liu, L.; Mao, X.; Niu, L.; Deng, K.; Wu, W.; Li, Y.; Yang, Y.; Wang, C. J. Mol. Biol. 2009, 388, 894. doi: 10.1016/j.jmb.2009.03.054
-
[28]
Mao, X.; Ma, X.; Liu, L.; Niu, L.; Yang, Y.; Wang, C. J. Struct. Biol. 2009, 167, 209. doi: 10.1016/j.jsb.2009.05.009
-
[29]
Gebauer, J. S.; Malissek, M.; Simon, S.; Knauer, S. K.; Maskos, M.; Stauber, R. H.; Peukert, W.; Treuel, L. Langmuir 2012, 28, 9673. doi: 10.1021/la301104a
-
[30]
Boyer, C.; Huang, X.; Whittaker, M. R.; Bulmus, V.; Davis, T.P. Soft Matter 2011, 7, 1599. doi: 10.1039/C0SM00412J
-
[31]
Peiris, R. H.; Ignagni, N.; Budman, H.; Moresoli, C.; Legge, R.L. Talanta 2012, 99, 457. doi: 10.1016/j.talanta.2012.06.010
-
[32]
Gagner, J. E.; Qian, X.; Lopez, M. M.; Dordick, J. S.; Siegel, R.W. Biomaterials 2012, 33, 8503. doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.07.009
-
[33]
Liu, L.; Busuttil, K.; Zhang, S.; Yang, Y.; Wang, C.; Besenbacher, F.; Dong, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 17435. doi: 10.1039/C1CP21338E
-
[34]
Liedberg, B.; Tengvall P. Langmuir 1995, 11, 3821. doi: 10.1021/la00010a037
-
[35]
Zhong, J.; Wang, J.; Zhou, J. G.; Mao, B. H.; Liu, C. H.; Liu, H. B.; Li, Y. L.; Sham, T. K.; Sun, X. H.; Wang, S. D. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 5931. doi: 10.1021/jp310013z
-
[36]
Yang, Y.; Xu, X. Comput. Mater. Sci. 2012, 61, 83. doi: 10.1016/j.commatsci.2012.03.052
-
[37]
Luan, B.; Huynh, T.; Zhou, R. J. Phys. Chem. B 2016, 120, 2124. doi: 10.1021/acs.jpcb.5b11449
-
[38]
Zuo, G.; Huang, Q.; Wei, G.; Zhou, R.; Fang, H. ACS Nano 2010, 4, 7508. doi: 10.1021/nn101762b
-
[39]
Zuo, G.; Zhou, X.; Huang, Q.; Fang, H.; Zhou, R. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 23323. doi: 10.1021/jp208967t
-
[40]
Webb, K.; Hlady, V.; Tresco, P. A. J. Biomed. Mater. Res. 1998, 41, 422. doi: 10.1002/(SICI)1097-4636(19980905)41:3<422::AID-JBM12>3.0.CO;2-K
-
[41]
Sander, M.; Madliger, M.; Schwarzenbach, R. P. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 8870. doi: 10.1021/es103008s
-
[42]
Madliger, M.; Sander, M.; Schwarzenbach, R. P. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 8877. doi: 10.1021/es103007u
-
[43]
Whaley, S. R.; English, D. S.; Hu, E. L.; Barbara, P. F.; Belcher, A. M. Nature 2000, 405, 665. doi: 10.1038/35015043
-
[44]
Sarikaya, M.; Tamerler, C.; Schwartz, D. T.; Baneyx, F. Annu. Rev. Mater. Res. 2004, 34, 373. doi: 10.1146/annurev.matsci.34.040203.121025
-
[45]
Brown, S.; Sarikaya, M.; Johnson, E. J. Mol. Biol. 2000, 299, 725. doi: 10.1006/jmbi.2000.3682
-
[46]
Brown, S. Nat. Biotechnol. 1997, 15, 269. doi: 10.1038/nbt0397-269
-
[47]
Kulp, J. L.; Sarikaya, M.; Evans, J. S. J. Mater. Chem. 2004, 14, 2325. doi: 10.1039/B401260G
-
[48]
Collins, P. G.; Arnold, M. S.; Avouris, P. Science 2001, 292, 706. doi: 10.1126/science.1058782
-
[49]
Wang, S.; Humphreys, E. S.; Chung, S. Y.; Delduco, D. F.; Lustig, S. R.; Wang, H.; Parker, K. N.; Rizzo, N.W.; Subramoney, S.; Chiang, Y. M.; Jagota, A. Nat. Mater. 2003, 2, 196. doi: 10.1038/nmat833
-
[50]
Ge, C.; Du, J.; Zhao, L.; Wang, L.; Liu, Y.; Li, D.; Yang, Y.; Zhou, R.; Zhao, Y.; Chai, Z.; Chen, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 16968. doi: 10.1073/pnas.1105270108
-
[51]
Kim, J. E.; Lee, M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 303, 576. doi: 10.1016/S0006-291X(03)00393-0
-
[52]
Xie, L.; Luo, Y.; Lin, D.; Xi, W.; Yang, X.; Wei, G. Nanoscale 2014, 6, 9752. doi: 10.1039/C4NR01005A
-
[53]
Noon, W. H.; Kong, Y.; Ma, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 6466. doi: 10.1073pnas.022532599
-
[54]
DuBay, K. F.; Pawar, A. P.; Chiti, F.; Zurdo, J.; Dobson, C. M.; Vendruscolo, M. J. Mol. Biol. 2004, 341, 1317. doi: 10.1016/j.jmb.2004.06.043
-
[55]
Lopes, P.; Xu, M.; Zhang, M.; Zhou, T.; Yang, Y.; Wang, C.; Elena, E. F. Nanoscale 2014, 6, 7853. doi: 10.1039/C4NR02413C
-
[56]
Saifuddin, N.; Raziah, A. Z.; Junizah, A. R. J. Chem. 2013, 2013, 1. doi: 10.1155/2013/676815
-
[57]
Azevedo, R. M.; Costa, J. B.; Serp, P.; Loureiro, J. M.; Faria, J.L.; Silva, C. G.; Tavares, A. P. J. Chem. Technol. Biotech. 2015, 90, 1570. doi: 10.1002/jctb.4698
-
[58]
Dreyer, D. R.; Park, S.; Bielawski, C.W.; Ruoff, R. S. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228. doi: 10.1039/B917103G
-
[59]
Zhang, M.; Yin, B. C.; Wang, X. F.; Ye, B. C. Chem. Commun. 2011, 47, 2399. doi: 10.1039/C0CC04887A
-
[60]
Loh, K. P.; Bao, Q.; EdaM, G.; Chhowalla, M. Nat. Chem. 2010, 2, 1015. doi: 10.1038/nchem.907
-
[61]
Praveen, N. G.; Gurzov, E. N.; Chen, P.; Pilkington, E. H.; Stanley, W. J.; Litwak, S. A.; Davis, T. P.; Ke, P. C.; Ding, F.Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 94. doi: 10.1039/C5CP05924K
-
[62]
Docter, D.; Westmeier, D.; Markiewicz, M.; Stolte, S.; Knauer, S.; Stauber, R. H. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 6094. doi: 10.1039/C5CS00217F
-
[63]
Zhu, M.; Nie, G.; Meng, H.; Xia, T.; Nel, A.; Zhao, Y. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 622. doi: 10.1021/ar300031y
-
[64]
O'Connell, D. J.; Bombelli, F. B.; Pitek, A. S.; Monopoli, M.P.; Cahill, D. J.; Dawson, K. A. Nanoscale 2015, 7, 15268. doi: 10.1039/C5NR01970B
-
[65]
Zhang, X. D.; Wu, D.; Shen, X.; Liu, P. X.; Fan, F. Y.; Fan, S.J. Biomaterials 2012, 33, 4628. doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.03.020
-
[66]
Wang, J.; Cao, Y.; Li, Q.; Liu, L.; Dong, M. Chem. -Eur. J. 2015, 21, 9632. doi: 10.1002/chem.201500577
-
[67]
Walkey, C. D.; Chan, W. C.W. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2780. doi: 10.1039/C1CS15233E
-
[68]
Rodriguez-Lorenzo, L.; Krpetic, Z.; Barbosa, S.; Alvarez-Puebla, R. A.; Liz-Marzan, L. M.; Prior, I. A.; Brust, M. Integr. Biol. 2011, 3, 922. doi: 10.1039/C1IB00029B
-
[69]
Cedervall, T.; Lynch, I.; Lindman, S.; Berggard, T.; Thulin, E.; Nilsson, H.; Dawson, K. A.; Linse, S. Proc. Natl. Acad, Sci. U. S. A. 2007, 104, 2050. doi: 10.1073/pnas.0608582104
-
[70]
Meng, H.; Liong, M.; Xia, T.; Li, Z.; Ji, Z.; Zink, J. I.; Nel, A.E. ACS Nano 2010, 4, 4539. doi: 10.1021/nn100690m
-
[71]
Qiu, Y.; Liu, Y.; Wang, L.; Xu, L.; Bai, R.; Ji, Y.; Wu, X.; Zhao, Y.; Li, Y.; Chen, C. Biomaterials 2010, 31, 7606. doi: 10.1016/j.biomaterials.2010.06.051
-
[72]
Xia, T.; Kovochich, M.; Liong, M.; Meng, H.; Kabehie, S.; George, S.; Zink, J. I.; Nel, A. E. ACS Nano 2009, 3, 3273. doi: 10.1021/nn900918w
-
[73]
Moros, M.; Pelaz, B.; Lopez-Larrubia, P.; Garcia-Martin, M.L.; Grazu, V.; de la Fuente, J. M. Nanoscale 2010, 2, 1746. doi: 10.1039/C0NR00104J
-
[74]
Xu, M.; Li, J.; Lwai, H.; Mei, Q.; Fujita, D.; Su, H.; Chen, H.; Hanagata, N. Sci. Rep. 2012, 2, 406. doi: 10.1038/srep00406
-
[75]
Lunqvist, M., Stigler, J., Elia, G., Lynch, I., Cedervall, T. &Dawson, K. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 14265. doi: 10.1073/pnas.0805135105
-
[76]
Tan, X.; Feng, L.; Zhang, J.; Yang, K.; Zhang, S.; Liu, Z.; Peng, R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 1370. doi: 10.1021/am302706g
-
[77]
Sethuraman, A.; Belfort, G. Biophys. J. 2005, 88, 1322. doi: 10.1529/biophysj.104.051797
-
[78]
Castells, V.; Yang, S.; Van Tassel, P. R. Phys. Rev. E 2002, 65, 031912. doi: 10.1103/PhysRevE.65.031912
-
[79]
Kafer, D.; Witte, G.; Cyganik, P.; Terfort, A.; Woll, C. A.J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1723. doi: 10.1021/ja0571592
-
[80]
Tamerler, C.; Oren, E. E.; Duman, M.; Venkatasubramanian, E.; Sarikaya, M. Langmuir 2006, 22, 7712. doi: 10.1021/la0606897
-
[81]
Schreiber, F. Prog. Surf. Sci. 2000, 65, 151. doi: 10.1016/S0079-6816(00)00024-1
-
[82]
Pelaz, B.; Charron, G.; Pfeiffer, C.; Zhao, Y.; de la Fuente, J.; Liang, X.; Parak, W.; del Pino, P. Small 2013, 9, 1573. doi: 10.1002/smll.201201229
-
[83]
Zhang, M.; Mao, X.; Wang, C.; Zeng, W.; Zhang, C.; Li, Z.; Fang, Y.; Yang, Y.; Liang, W.; Wang, C. Biomaterials 2013, 34, 1383. doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.10.067
-
[84]
Kelly, J.W. Curr. Opin. Struct. Biol. 1996, 6, 11. doi: 10.1016/S0959-440X(96)80089-3
-
[85]
Burkhard, P.; Meier, M.; Lustig, A. Protein Sci. 2000, 9, 2294. doi: 10.1110/ps.9.12.2294
-
[86]
Mao, X.; Wang, Y.; Liu, L.; Niu, L.; Yang, Y.; Wang, C.Langmuir 2009, 25, 8849. doi: 10.1021/la901342r
-
[87]
Lewis, P. F.; Emerman, M. J. Virol. 1994, 68, 510.
-
[88]
Nie, Z.; Bergeron, D.; Subbramanian, R. A.; Yao, X. J.; Checroune, F.; Rougeau, N.; Cohen, E. A. J. Virol. 1998, 72, 4104.
-
[89]
Emerman, M. Curr. Biol. 1996, 6, 1096. doi: 10.1016/S0960-9822(02)00676-0
-
[90]
Rogel, M. E.; Wu, L. I.; Emerman, M. J. Virol. 1995, 69, 882.
-
[91]
Romani, B.; Engelbrecht, S. J. Gen. Virol. 2009, 90, 1795. doi: 10.1099/vir.0.011726-0
-
[92]
Engler, A.; Stangler, T.; Willbold, D. Eur. J. Biochem. 2001, 268, 389. doi: 10.1046/j.1432-1033.2001.01895.x
-
[93]
Wecker, K.; Roques, B. P. Eur. J. Biochem. 1999, 266, 359. doi: 10.1046/j.1432-1327.1999.00858.x
-
[94]
Mao, X.; Guo, Y.; Luo, Y.; Niu, L.; Liu, L.; Ma, X.; Wang, H.; Yang, Y.; Wei, G.; Wang, C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2181. doi: 10.1021/ja307198u
-
[95]
Xie, H.; Becraft, E. J.; Baughman, R. H.; Dalton, A. B.; Dieckmann, G. R. J. Pept. Sci. 2008, 14, 139. doi: 10.1002/psc.978
-
[96]
Tomasio, S. M.; Walsh, T. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8778. doi: 10.1021/jp8087594
-
[97]
Mao, X. B.; Wang, C. X.; Wu, X. K.; Ma, X. J.; Liu, L.; Zhang, L.; Niu, L.; Guo, Y. Y.; Li, D. H.; Yang, Y. L.; Wang, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 19605. doi: 10.1073/pnas.1102971108
-
[98]
Gagner, J. E.; Shrivastava, S.; Qian, X.; Dordick, J. S.; Siegel, R.W. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 3149. doi: 10.1021/jz301253s
-
[99]
Shrivastava, S.; McCallum, S. A.; Nuffer J. H.; Qian, X.; Siegel, R.W.; Dordick, J. S. Langmuir 2013, 29, 10841. doi: 10.1021/la401985d
-
[100]
Deshapriya, I. K.; Kumar, C. V. Langmuir 2013, 29, 14001. doi: 10.1021/la403165y
-
[1]
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 12
- 文章访问数: 1065
- HTML全文浏览量: 139

下载: