A graphene-based platform for the assay of duplex-DNA unwinding by helicase

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 49, Issue 33, 2010, Pages 5703-5707

  Jang, Hongje ^a   Kim, Young Kwan ^a   Kwon, Hyun Mi ^b   Yeo, Woon Seok ^b   Kim, Dong Eun ^b   Min, Dal Hee ^a  

^a Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)   (South Korea)

^b Konkuk University   (South Korea)

Author keywords

Biosensors; DNA; Fluorescence spectroscopy; Graphene; Viruses

Indexed keywords

DNA FLUORESCENCE; DNA UNWINDING; DOUBLE-STRANDED DNA (DS-DNA); HELICASE ACTIVITIES; HELICASES; QUANTITATIVE MEASUREMENT; REAL TIME; SINGLE-STRANDED DNA; UNWINDING ACTIVITY;

BIOSENSORS; FLUORESCENCE; FLUORESCENCE SPECTROSCOPY; GENES; GRAPHENE; GRAPHITE; VIRUSES;

DNA;

CARBON; DNA; FLUORESCENT DYE; HELICASE; OXIDE;

ARTICLE; CHEMISTRY; CORONAVIRUS; DNA DENATURATION; ENZYMOLOGY; GENETIC PROCEDURES; METABOLISM; SPECTROFLUOROMETRY;

BIOSENSING TECHNIQUES; CARBON; CORONAVIRUS; DNA; DNA HELICASES; FLUORESCENT DYES; NUCLEIC ACID DENATURATION; OXIDES; SPECTROMETRY, FLUORESCENCE;

EID: 77955323564     PISSN: 14337851     EISSN: 15213773     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.201001332     Document Type: Article

References (40)

1. a) A. J. van Brabant, R. Stan, N. A. Ellis, Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2000, 7, 409;
2. b) S. S. Velankar, P. Soultanas, M. S. Dillingham, H. S. Subramanya, D. B. Wigley, Cell 1999, 97, 75;
3. c) D. E. Kim, M. Narayan, S. S. Patel,J. Mol. Biol 2002,527,807;
4. d) M. R. Singleton, M. R. Sawaya, T. Ellenberger, D. B. Wigley, Cell 2000, 707, 589.
5. a) W. L. de Laat, N. G. Jaspers, J. H. Hoeijmakers, Genes Dev. 1999,73,768;
6. b) T. Lindahl, R. T. Wood, Science 1999,286,1897.
7. a) A. D. Kwong, B. G. Rao, K. T. Jeang, Nat. Rev. Drug Discovery 2005, 4, 845;
8. b) C. S. Crumpacker, P. A. Schaffer, Nat. Med. 2002, 8, 327;
9. c) P. S. Jones, Antiviral Chem. Chemother. 1998, 9, 283;
10. d) D. N. Frick, Drug News Perspect. 2003,16, 355;
11. e) X. G. Xi, Curr. Med. Chem. 2007,14, 883.
12. a) G. Kleymann, R. Fischer, U. A. K. Betz, M. Hendrix, W Bender, U Schneider, G. Handke, P. Eckenberg, G. Hewlett, V. Pevzner, J. Baumeister, O. Weber, K. Henniger, J. Keldenich, A. Jensen, J. KoIb, U. Bach, A. Popp, J. Maben, I. Frappa, D. Haebich, O. Lockhoff, H. Rubsamen-Waigmann, Nat. Med. 2002, 8, 392;
13. b) J. J. Crute, C. A. Grygon, K. D. Hargrave, B. Simoneau, A. M. Faucher, G. Bolger, P. Kibler, M. Liuzzi, M. G. Cordingley, Nat. Med. 2002, 8, 386.
14. P. Borowski, A. Niebuhr, O. Mueller, M. Bretner, K, Felczak, T. Kulikowski, H. Schmitz,J. Virol 2001, 75, 3220.
15. The trap DNA is a ssDNA lacking any fluorescent or radioisotope label, which is complementary to the displaced strand of DNA. Trap DNA is generally added in excess to the helicase reaction mixture to prevent reannealing of unwound, labeled DNA, which would result in, going back to substrate dsDNA. See R. L. Eoff, K. D. Raney, Nat. Struct. Mol. Biol. 2006, 13, 242.
16. a) C. C. Hsu, L. H. Hwang, Y. W. Huang, W. K. Chi, Y. D. Chu, D. S. Chen, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998, 253, 594;
17. b) O. Artsaenko, K. Tessmann, M. Sack, D. Haussinger, T. Heintges, J. Gen. Virol. 2003, 84, 2323.
18. I. Rasnik, S. Myong, T. Ha, Nucleic Acids Res 2006, 34, 4225.
19. a) K. D. Raney, L. C. Sowers, D. P. Millar, S. J. Benkovic, Proc. Natl Acad. Sci. USA 1994,91,6644;
20. b) L. T. Zhang, G. Schwartz, M. O'Donnell, R. K. Marrison, Anal. Biochem. 2001, 293, 31.
21. S. He, B. Song, D. Li, C. Zhu, W. Qi, Y. Wen, L. Wang, S. Song, H. Fang, C. Fan, Adv. Funct. Mater. 2010,20, 453.
22. a) N. Varghese, U. Mogera, A. Govindaraj, A. Das, P. K. Maiti, A. K. Sood, C. N. R. Rao, ChemPhysChem 2009, 10, 206
23. b) Z. Liu, J. T. Robinson, X. Sun, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2008,130, 10876;
24. c) R. S. Swathi, K. L. Sebastian, J. Chem. Phys. 2008, 729, 054703;
25. d) R. S. Swathi, K. L. Sebastian, J. Chem. Phys 2009, 130, 086101.
26. a) A. Bernini, O. Spiga, V Venditti, F. Prischi, L. Bracci, J. D. Huang, J. A. Tanner, N. Niccolai, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 343,1101;
27. b) V. Thiel, K. A. Ivanov, A. Putics, T. Hertzig, B. Schelle, S. Bayer, B. Weissbrich, E. J. Snyder, H. Rabenau, H. W. Doerr, A. E. Gorbalenya, J. Ziebuhr, J. Gen. Virol. 2003, 84, 2305
28. c)J. A. Tanner, R. M. Watt, Y. B. Chai, L. Y. Lu, M. C. Lin, J. S. M. Peiris, L. L. M. Poon, H. F. Kung, J. D. Huang, J. Biol, Chem. 2003,278, 39578.
29. a) J. D. Huang, B. J. Zheng, H. Z. Sun, Hong Kong Med. J. 2008, 14, 36;
30. b)N. Yang, J. A. Tanner, Z. Wang, J. D. Huang, B.J. Zheng, N. Y. Zhu, H. Z. Sun, Chem. Commun. 2007, 4413.
31. Y. J. Jeong, M. K. Levin, S. S. Patel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004, 101, 7264.
32. L. J. Cote, F. Kim, J. X. Huang, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1043.
33. a) Z. Luo, Y. Lu, L. A. Somers, A. T. C. Johnson, J. Am. Chem. Soc. 2009,131, 898;
34. b) S. Gilje, S. Han, M. Wang, K. L. Wang, R. B. Kaner, Nano Lett. 2007, 7, 3394;
35. c) N. I. Kovtyukhova, P. J. Ollivier, B. R. Martin, T. E. Mallouk, S. A. Chizhik, E. V. Buzaneva, A.D. Gorchinskiy, Chem. Mater. 1999, 11, 771;
36. d)H. C. Schniepp, J. L. Li, M. J. McAllister, H. Sai, M. H. Alonso, D. H. Adamson, R. K. Prud'homme, R. Car, D. A. Saville, I. A. Aksay, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8535.
37. a) M. Minczuk, J, Piwowarski, M. A. Papworth, K. Awiszus, S. Schalinski, A. Dziembowski, A. Dmochowska, E. Bartnik, K. Tokatlidis, P. P. Stepien, P. Borowski, Nucleic Acids Res. 2002,30, 5074;
38. b) K. A. Ivanov, V Thiel, J. C. Dobbe, Y. V. D. Meer, E. J. Snijder, J. Ziebuhr, J. Virol 2004, 78, 5619.
39. N. R. Bachur, F. Yu, R. Johnson, R. Hickey, Y. Wu, L. Malkas, Mol Pharm. 1992,41, 993.
40. K. J. Jang, N. R. Lee, W S. Yeo, Y. J. Jeong, D. E. Kim, Biochem. Biophys Res Commun. 2008, 366, 738.