Growth habit modification of ice crystals using antifreeze glycoprotein (AFGP) analogues

Crystal Growth and Design

Volumn 10, Issue 12, 2010, Pages 5066-5077

  Peltier, Raoul ^a   Evans, Clive W ^b   Devries, Arthur L ^c   Brimble, Margaret A ^a   Dingley, Andrew J ^a,b   Williams, David E ^a  

^a UNIVERSITY OF AUCKLAND   (New Zealand)

^b UNIVERSITY OF AUCKLAND   (New Zealand)

^c UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORBENT CONCENTRATION; ANTIFREEZE ACTIVITIES; ANTIFREEZE GLYCOPROTEIN; CD SPECTROSCOPY; GALACTOSE MOIETIES; GROWTH HABIT; HOFMEISTER SERIES; HYDROGEN BONDINGS; HYDROPHOBIC AND HYDROPHILIC; ICE CRYSTAL GROWTH; ICE CRYSTAL SHAPES; ICE CRYSTALS; KINETIC MODELS; LIQUID WATER; PROLINE RESIDUES; PROTEIN SEQUENCES; SHAPE MODIFICATION; SOLUTION ADDITIVES; SOLUTION CONFORMATIONS; THERMAL HYSTERESIS;

ADSORPTION; AMINO ACIDS; CRYSTAL GROWTH; CRYSTAL STRUCTURE; CRYSTALS; GALACTOSAMINE; GLYCOPROTEINS; HYDROGEN BONDS; HYSTERESIS; ICE CONTROL; REACTION KINETICS;

ICE;

EID: 78649923774     PISSN: 15287483     EISSN: 15287505     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cg1005083     Document Type: Article

References (103)

1. Hew, C. L.; Yang, D. S. C. Eur. J. Biochem. 1992, 203, 33-42
2. Griffith, M.; Ewart, K. V. Biotechnol. Adv. 1995, 13, 375-402
3. Harding, M. M.; Anderberg, P. I.; Haymet, A. D. J. Eur. J. Biochem. 2003, 270, 1381-1392
4. Feeney, R. E.; Yeh, Y. Trends Food Sci. Technol. 1998, 9, 102-106
5. Rubinsky, B. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2000, 2, 157-187
6. DeVries, A. L. Annu. Rev. Physiol. 1983, 45, 245-260
7. DeVries, A. L.; Komatsu, S. K.; Feeney, R. E. J. Biol. Chem. 1970, 245, 2901-2908
8. Komatsu, S. K.; DeVries, A. L.; Feeney, R. E. J. Biol. Chem. 1970, 245, 2909-2913
9. Knight, C. A.; DeVries, A. L.; Oolman, L. D. Nature 1984, 308, 295-296
10. Scholander, P. F.; Van Dam, L. J. Cell. Comp. Physiol. 1957, 49, 1-4
11. Scholander, P. F.; Van Dam, L.; Kanwisher, J. W.; Hammel, H. T.; Gordon, M. S. J. Cell. Comp. Physiol. 1957, 49, 5-24
12. Scholander, P. F.; Maggert, J. E. Cryobiology 1971, 8, 371-374
13. Wilson, P. W.; Beaglehole, D.; DeVries, A. L. Biophys. J. 1993, 64, 1878-1884
14. Raymond, J. A.; Wilson, P.; DeVries, A. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1989, 86, 881-885
15. Feeney, R. E.; Burcham, T. S.; Yeh, Y. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1986, 15, 59-78
16. DeVries, A. L. Comp. Biochem. Physiol., B: Comp. Biochem. 1988, 90, 611-621
17. Raymond, J. A.; DeVries, A. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1977, 74, 2589-2593
18. Wilson, P. W.; Gould, M.; DeVries, A. L. Cryobiology 2002, 44, 240-250
19. DeVries, A. L. Science 1971, 172, 1152-1155
20. DeVries, A. L.; Vandenheede, J.; Feeney, R. E. J. Biol. Chem. 1971, 246, 305-308
21. Shier, W. T.; Lin, Y.; DeVries, A. L. Biochim. Biophys. Acta 1972, 263, 406-413
22. Feeney, R. E. Am. Sci. 1974, 62, 712-719
23. Lin, Y.; DeVries, A. L.; Duman, J. G. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1972, 46, 87-92
24. Hew, C. L.; Slaughter, D.; Fletcher, G. L.; Joshi, S. B. Can. J. Zool. 1981, 59, 2186-2192
25. Geoghegan, K. F.; Osuga, D. T.; Ahmed, A. I.; Yeh, Y.; Feeney, R. E. J. Biol. Chem. 1980, 255, 663-667
26. Mimura, Y.; Yamamoto, Y.; Inoue, Y.; Chûjô, R. Int. J. Biol. Macromol. 1992, 14, 242-248
27. Rao, B. N. N.; Bush, C. A. Biopolymers 1987, 26, 1227-1244
28. Bouvet, V. R.; Lorello, G. R.; Ben, R. N. Biomacromolecules 2006, 7, 565-571
29. Lane, A. N.; Hays, L. M.; Tsvetkova, N.; Feeney, R. E.; Crowe, L. M.; Crowe, J. H. Biophys. J. 2000, 78, 3195-3207
30. Lane, A. N.; Hays, L. M.; Feeney, R. E.; Crowe, L. M.; Crowe, J. H. Protein Sci. 1998, 7, 1555-1563
31. Bush, C. A.; Ralapati, S.; Matson, G. M.; Yamasaki, R. B.; Osuga, D. T.; Yeh, Y.; Feeney, R. E. Arch. Biochem. Biophys. 1984, 232, 624-631
32. Ahmed, A. I.; Feeney, R. E.; Osuga, D. T.; Yeh, Y. J. Biol. Chem. 1975, 250, 3344-3347
33. Franks, F.; Morris, E. R. Biochim. Biophys. Acta 1978, 540, 346-356
34. Drewes, J. A.; Rowlen, K. L. Biophys. J. 1993, 65, 985-991
35. Berman, E.; Allerhand, A.; DeVries, A. L. J. Biol. Chem. 1980, 255, 4407-4410
36. Raymond, J. A.; Radding, W.; DeVries, A. L. Biopolymers 1977, 16, 2575-2578
37. Krishnan, V. V.; Fink, W. H.; Feeney, R. E.; Yeh, Y. Biophys. Chem. 2004, 110, 223-230
38. Tsvetkova, N. M.; Phillips, B. L.; Krishnan, V. V.; Feeney, R. E.; Fink, W. H.; Crowe, J. H.; Risbud, S. H.; Tablin, F.; Yeh, Y. Biophys. J. 2002, 82, 464-473
39. Tseng, P.-H.; Jiaang, W.-T.; Chang, M.-Y.; Chen, S.-T. Chem.-Eur. J. 2001, 7, 585-590
40. Tachibana, Y.; Monde, K.; Nishimura, S.-I. Macromolecules 2004, 37, 6771-6779
41. Tachibana, Y.; Matsubara, N.; Nakajima, F.; Tsuda, T.; Tsuda, S.; Monde, K.; Nishimura, S.-I. Tetrahedron 2002, 58, 10213-10224
42. Jiaang, W.-T.; Hsiao, K.-F.; Chen, S.-T.; Wang, K.-T. Synthesis 1999, 1687-1690
43. Mathieux, N.; Paulsen, H.; Meldal, M.; Bock, K. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1997, 2359-2368
44. Tsuda, T.; Nishimura, S.-I. Chem. Commun. 1996, 2779-2780
45. Peltier, R.; Brimble, M. A.; Wojnar, J. M.; Williams, D. E.; Evans, C. W.; DeVries, A. L. Chem. Sci. 2010, 1 (5), 538 - 551.
46. Tachibana, Y.; Fletcher, G. L.; Fujitani, N.; Tsuda, S.; Monde, K.; Nishimura, S.-I. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2004, 43, 856-862
47. Ben, R. N.; Eniade, A. A.; Hauer, L. Org. Lett. 1999, 1, 1759-1762
48. Eniade, A.; Murphy, A. V.; Landreau, G.; Ben, R. N. Bioconjugate Chem. 2001, 12, 817-823
49. Liu, S.; Ben, R. N. Org. Lett. 2005, 7, 2385-2388
50. Czechura, P.; Tam, R. Y.; Dimitrijevic, E.; Murphy, A. V.; Ben, R. N. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2928-2929
51. Ben, R. N. ChemBioChem 2001, 2, 161-166
52. Heggemann, C.; Budke, C.; Schomburg, B.; Majer, Z.; Wissbrock, M.; Koop, T.; Sewald, N. Amino Acids 2009, 38, 213-222
53. Kao, M. H.; Fletcher, G. L.; Wang, N. C.; Hew, C. L. Can. J. Zool. 1986, 64, 578-582
54. Tam, R. Y.; Rowley, C. N.; Petrov, I.; Zhang, T.; Afagh, N. A.; Woo, T. K.; Ben, R. N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15745-15753
55. Eniade, A.; Purushotham, M.; Ben, R. N.; Wang, J. B.; Horwath, K. Cell Biochem. Biophys. 2003, 38, 115-124
56. Budke, C.; Heggemann, C.; Koch, M.; Sewald, N.; Koop, T. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 2865-2873
57. Gibson, M. I.; Barker, C. A.; Spain, S. G.; Albertin, L.; Cameron, N. R. Biomacromolecules 2009, 10, 328-333
58. Yeh, Y.; Feeney, R. E. Chem. Rev. 1996, 96, 601-617
59. Li, Q. Z.; Yeh, Y.; Liu, J. J.; Feeney, R. E.; Krishnan, V. V. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204702/1-204702/8
60. Burcham, T. S.; Osuga, D. T.; Yeh, Y.; Feeney, R. E. J. Biol. Chem. 1986, 261, 6390-6397
61. Mao, Y. G.; Ba, Y. J. Chem. Phys. 2006, 125, 091102/1-091102/5
62. Chapsky, L.; Rubinsky, B. FEBS Lett. 1997, 412, 241-244
63. Du, N.; Liu, X. Y.; Hew, C. L. J. Biol. Chem. 2003, 278, 36000-36004
64. Findeisen, M.; Brand, T.; Berger, S. Magn. Reson. Chem. 2007, 45, 175-178
65. Zhang, Y. J.; Cremer, P. S. Curr. Opin. Chem. Biol. 2006, 10, 658-663
66. Derbyshire, W. Water Compr. Treatise 1982, 7, 339-430
67. Ramirez, J. E.; Cavanaug, J. R.; Purcell, J. M. J. Phys. Chem. 1974, 78, 807-810
68. Cho, H.; Shepson, P. B.; Barrie, L. A.; Cowin, J. P.; Zaveri, R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11226-11232
69. Katayama, S.; Fujiwara, S. J. Phys. Chem. 1980, 84, 2320-2325
70. Hills, B. P.; Lefloch, G. Food Chem. 1994, 51, 331-336
71. Tsukahara, T.; Mizutani, W.; Mawatari, K.; Kitamori, T. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 10808-10816
72. Gunko, V. M.; Turov, V. V. Langmuir 1999, 15, 6405-6415
73. Gunko, V. M.; Turov, V. V.; Bogatyrev, V. M.; Zarko, V. I.; Leboda, R.; Goncharuk, E. V.; Novza, A. A.; Turov, A. V.; Chuiko, A. A. Adv. Colloid Interface Sci. 2005, 118, 125-172
74. Gunko, V. M.; Turov, V. V.; Zarko, V. I.; Goncharuk, E. V.; Turova, A. A. Colloids Surf., A 2009, 336, 147-158
75. Knight, C. A.; DeVries, A. L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 5749-5761
76. Schrag, J. D.; OGrady, S. M.; DeVries, A. L. Biochim. Biophys. Acta 1982, 717, 322-326
77. Bush, C. A.; Feeney, R. E.; Osuga, D. T.; Ralapati, S.; Yeh, Y. Int. J. Pept. Protein Res. 1981, 17, 125-129
78. Makowska, J.; Rodziewicz-Motowidlo, S.; Baginska, K.; Vila, J. A.; Liwo, A.; Chmurzynski, L.; Scheraga, H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 1744-1749
79. Rath, A.; Davidson, A. R.; Deber, C. M. Biopolymers 2005, 80, 179-185
80. Evans, R. P.; Hobbs, R. S.; Goddard, S. V.; Fletcher, G. L. Comp. Biochem. Physiol., A: Comp. Physiol. 2007, 148, 556-561
81. Wang, S.; Amornwittawat, N.; Banatlao, J.; Chung, M.; Kao, Y.; Wen, X. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13891-13894
82. Li, N.; Andorfer, C. A.; Duman, J. G. J. Exp. Biol. 1998, 201, 2243-2251
83. Amornwittawat, N.; Wang, S.; Duman, J. G.; Wen, X. Biochim. Biophys. Acta 2008, 1784, 1942-1948
84. Kristiansen, E.; Pedersen, S. A.; Zachariassen, K. E. Cryobiology 2008, 57, 122-129
85. Baldwin, R. L. Biophys. J. 1996, 71, 2056-2063
86. Cacace, M. G.; Landau, E. M.; Ramsden, J. J. Q. Rev. Biophys. 1997, 30, 241-277
87. Collins, K. D.; Washabaugh, M. W. Q. Rev. Biophys. 1985, 18, 323-422
88. Knight, C. A.; Wierzbicki, A. Cryst. Growth Des. 2001, 1, 439-446
89. Nada, H.; Furukawa, Y. J. Cryst. Growth 2005, 283, 242-256
90. Hayward, J. A.; Haymet, A. D. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 3712-3719
91. Knight, C. A.; Wierzbicki, A. Cryst. Growth Des. 2001, 1, 439-446
92. Kristiansen, E.; Zachariassen, K. E. Cryobiology 2005, 51, 262-80
93. Hall, D. G.; Lips, A. Langmuir 1999, 15, 1905-1912
94. Can, O.; Holland, N. B. J. Colloid Interface Sci. 2009, 329, 24-30
95. Li, L. F.; Liang, X. X.; Li, Q. Z. Chem. Phys. Lett. 2009, 472, 124-127
96. Li, Q. Z.; Luo, L. F. Chem. Phys. Lett. 2000, 320, 335-338
97. Knight, C. A.; Cheng, C. C.; DeVries, A. L. Biophys. J. 1991, 59, 409-418
98. Pertaya, N.; Marshall, C. B.; DiPrinzio, C. L.; Wilen, L.; Thomson, E. S.; Wettlaufer, J. S.; Davies, P. L.; Braslavsky, I. Biophys. J. 2007, 92, 3663-3673
99. Zepeda, S.; Yokoyama, E.; Uda, Y.; Katagiri, C.; Furukawa, Y. Cryst. Growth Des. 2008, 8, 3666-3672
100. Wathen, B.; Kuiper, M.; Walker, V.; Jia, Z. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 729-737
101. Sander, L. M.; Tkachenko, A. V. Phys. Rev. Lett. 2004, 93
102. Knight, C. A.; Wierzbicki, A.; Laursen, R. A.; Zhang, W. Cryst. Growth Des. 2001, 1, 429-438
103. Mok, Y. F.; Lin, F. H.; Graham, L. A.; Celik, Y.; Braslavsky, I.; Davies, P. L. Biochemistry (Moscow) 2010, 49, 2593-2603