DNA compaction by a dendrimer

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 2, 2011, Pages 217-230

  Nandy, Bidisha ^a   Maiti, Prabal K ^a  

^a INDIAN INSTITUTE OF SCIENCE   (India)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING ENERGY; BIOLOGICAL MATERIALS; COMPACTION; COMPLEXATION; DNA; ENTROPY; GENE THERAPY; GENE TRANSFER; MOLECULAR DYNAMICS; PH; REACTION KINETICS;

ATOMISTIC MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; BINDING AFFINITIES; BINDING MODES; BIOLOGICAL REACTION; CHARGE RATIO; COMPLEXATION REACTION; COUNTERION RELEASE; COUNTERIONS; DELIVERY VEHICLE; DENDRIMER STRUCTURE; DNA COMPACTIONS; DNA DUPLEXES; DOUBLE-STRANDED DNA (DS-DNA); ELECTROSTATIC INTERACTIONS; EXPERIMENTAL DATA; GENE DELIVERY MATERIAL; HELICAL PARAMETERS; MD SIMULATION; PAMAM DENDRIMER; PHYSIOLOGICAL PH; POSITIVELY CHARGED; PRESENCE OF WATER; RIGID RODS; TIME-SCALES;

DENDRIMERS;

EID: 78651466791     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp106776v     Document Type: Article

References (94)

1. Zinchenko, A. A.; Chen, N. J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, R453
2. Schiessel, H. J. Phys.: Condens. Matter 2003, 15, R699
3. Kukowska-Latallo, J. F.; Bielinska, A. U.; Johnson, J.; Spindler, R.; Tomalia, D. A.; Baker, J. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 4897
4. Tang, M. X.; Redemann, C. T.; Szoka, F. C. Bioconjugate Chem. 1996, 7, 703
5. Zimmerman, S. C.; Zeng, F. W.; Reichert, D. E. C.; Kolotuchin, S. V. Science 1996, 271, 1095
6. Bosman, A. W.; Janssen, H. M.; Meijer, E. W. Chem. Rev. 1999, 99, 1665
7. Grayson, S. M.; Frechet, J. M. J. Chem. Rev. 2001, 101, 3819
8. Haensler, J.; Szoka, F. C. Bioconjugate Chem. 1993, 4, 372
9. Dufes, C.; Uchegbu, I. F.; Schatzlein, A. G. Adv. Drug Delivery Rev. 2005, 57, 2177
10. Abdelhady, H. G.; Allen, S.; Davies, M. C.; Roberts, C. J.; Tendler, S. J. B.; Williams, P. M. Nucleic Acids Res. 2003, 31, 4001
11. Shen, X. C.; Zhou, J.; Liu, X.; Wu, J.; Qu, F.; Zhang, Z. L.; Pang, D. W.; Quelever, G.; Zhang, C. C.; Peng, L. Org. Biomol. Chem. 2007, 5, 3674
12. Wang, D.; Kopeckova, P.; Minko, T.; Nanayakkara, V.; Kopecek, J. Biomacromolecules 2000, 1, 313
13. Pillai, O.; Panchagnula, R. Curr. Opin. Chem. Biol. 2001, 5, 447
14. Roberts, J. C.; Adams, Y. E.; Tomalia, D.; Mercer-Smith, J. A.; Lavallee, D. K. Bioconjugate Chem. 1990, 1, 305
15. Wiener, E. C.; Brechbiel, M. W.; Brothers, H.; Magin, R. L.; Gansow, O. A.; Tomalia, D. A.; Lauterbur, P. C. Magn. Reson. Med. 1994, 31, 1
16. Wiener, E. C.; Konda, S.; Shadron, A.; Brechbiel, M.; Gansow, O. Invest. Radiol. 1997, 32, 748
17. Kim, S.; Kim, J. H.; Moon, W. K.; Min, B. G. J. Digit. Imaging 2000, 13, 193
18. Kobayashi, H.; Kawamoto, S.; Saga, T.; Sato, N.; Hiraga, A.; Ishimori, T.; Konishi, J.; Togashi, K.; Brechbiel, M. W. Magn. Reson. Med. 2001, 46, 781
19. Kobayashi, H.; Kawamoto, S.; Saga, T.; Sato, N.; Hiraga, A.; Ishimori, T.; Akita, Y.; Mamede, M. H.; Konishi, J.; Togashi, K.; Brechbiel, M. W. Magn. Reson. Med. 2001, 45, 795
20. Nicolle, G. M.; Toth, E.; Schmitt-Willich, H.; Raduchel, B.; Merbach, A. E. Chem. - Eur. J. 2002, 8, 1040
21. Konda, S. D.; Wang, S.; Brechbiel, M.; Wiener, E. C. Invest. Radiol. 2002, 37, 199
22. Roy, R.; Baek, M. G.; Rittenhouse-Olson, K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1809
23. Singh, P.; Moll, F.; Lin, S. H.; Ferzli, C.; Yu, K. S.; Koski, R. K.; Saul, R. G.; Cronin, P. Clin. Chem. 1994, 40, 1845
24. Orentas, R. J.; Rospkopf, S. J.; Casper, J. T.; Getts, R. C.; Nilsen, T. W. J. Virol. Methods 1999, 77, 153
25. Snowden, T. S.; Anslyn, E. V. Curr. Opin. Chem. Biol. 1999, 3, 740
26. Yoon, H. C.; Hong, M. Y.; Kim, H. S. Anal. Biochem. 2000, 282, 121
27. Chang, A. C.; Gillespie, J. B.; Tabacco, M. B. Anal. Chem. 2001, 73, 467
28. Cordova, A.; Janda, K. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8248
29. de Groot, D.; de Waal, B. F. M.; Reek, J. N. H.; Schenning, A.; Kramer, P. C. J.; Meijer, E. W.; van Leeuwen, P. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8453
30. Astruc, D.; Chardac, F. Chem. Rev. 2001, 101, 2991
31. Davis, A. V.; Driffield, M.; Smith, D. K. Org. Lett. 2001, 3, 3075
32. Rodriguez, G.; Lutz, M.; Spek, A. L.; van Koten, G. Chem. - Eur. J. 2002, 8, 46
33. Stears, R. L.; Getts, R. C.; Gullans, S. R. Physiol. Genomics 2000, 3, 93
34. Benters, R.; Niemeyer, C. M.; Wohrle, D. ChemBioChem 2001, 2, 686
35. Benters, R.; Niemeyer, C. M.; Drutschmann, D.; Blohm, D.; Wohrle, D. Nucleic Acids Res. 2002, 30, e10
36. Thompson, J. P.; Schengrund, C. L. Biochem. Pharmacol. 1998, 56, 591
37. Kojima, C.; Kono, K.; Maruyama, K.; Takagishi, T. Bioconjugate Chem. 2000, 11, 910
38. De Jesus, O. L. P.; Ihre, H. R.; Gagne, L.; Frechet, J. M. J.; Szoka, F. C. Bioconjugate Chem. 2002, 13, 453
39. Malik, N.; Evagorou, E. G.; Duncan, R. Anti-Cancer Drugs 1999, 10, 767
40. Maruyama-Tabata, H.; Harada, Y.; Matsumura, T.; Satoh, E.; Cui, F.; Iwai, M.; Kita, M.; Hibi, S.; Imanishi, J.; Sawada, T.; Mazda, O. Gene Ther. 2000, 7, 53
41. Harada, Y.; Iwai, M.; Tanaka, S.; Okanoue, T.; Kashima, K.; Maruyama-Tabata, H.; Hirai, H.; Satoh, E.; Imanishi, J.; Mazda, O. Cancer Gene Ther. 2000, 7, 27
42. Tanaka, S.; Iwai, M.; Harada, Y.; Morikawa, T.; Muramatsu, A.; Mori, T.; Okanoue, T.; Kashima, K.; Maruyama-Tabata, H.; Hirai, H.; Satoh, E.; Imanishi, J.; Mazda, O. Cancer Gene Ther. 2000, 7, 1241
43. Balicki, D.; Reisfeld, R. A.; Pertl, U.; Beutler, E.; Lode, H. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 11500
44. Kobayashi, H.; Kawamoto, S.; Saga, T.; Sato, N.; Ishimori, T.; Konishi, J.; Ono, K.; Togashi, K.; Brechbiel, M. W. Bioconjugate Chem. 2001, 12, 587
45. Tripathi, P. K.; Khopade, A. J.; Nagaich, S.; Shrivastava, S.; Jain, S.; Jain, N. K. Pharmazie 2002, 57, 261
46. Larin, S. V.; Lyulin, S. V.; Lyulin, A. V.; Darinskii, A. A. Polym. Sci., Ser. A 2009, 51, 459
47. Lyulin, S. V.; Vattulainen, I.; Gurtovenko, A. A. Macromolecules 2008, 41, 4961
48. Pavan, G. M.; Albertazzi, L.; Danani, A. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2667
49. Welch, P.; Muthukumar, M. Macromolecules 2000, 33, 6159
50. Boroudjerdi, H.; Netz, R. R. Europhys. Lett. 2003, 64, 413
51. Boroudjerdi, H.; Netz, R. R. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, S1137
52. Kunze, K. K.; Netz, R. R. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 4389
53. Jones, S. P.; Pavan, G. M.; Danani, A.; Pricl, S.; Smith, D. K. Chem. - Eur. J. 2010, 16, 4519
54. Mills, M.; Orr, B.; Holl, M. M. B.; Andricioaei, I. Biophys. J. 2010, 98, 834
55. Vasumathi, V.; Maiti, P. K. Macromolecules 2010, 43, 8264
56. Maiti, P. K.; Bagchi, B. Nano Lett. 2006, 6, 2478
57. Bielinska, A. U.; KukowskaLatallo, J. F.; Baker, J. R. Biochim. Biophys. Acta, Gene Struct. Expression 1997, 1353, 180
58. Messina, R. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 113102
59. Maiti, P. K.; Pascal, T. A.; Vaidehi, N.; Goddard, W. A. Nucleic Acids Res. 2004, 32, 6047
60. Maiti, P. K.; Pascal, T. A.; Vaidehi, N.; Heo, J.; Goddard, W. A. Biophys. J. 2006, 90, 1463
61. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E.; et al. AMBER9.0, University of California: San Francisco, CA, 2006.
62. Cornell, W. D.; Cieplak, P.; Bayly, C. I.; Gould, I. R.; Merz, K. M.; Ferguson, D. M.; Spellmeyer, D. C.; Fox, T.; Caldwell, J. W.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2309
63. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089
64. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577
65. Maiti, P. K.; Cagin, T.; Wang, G. F.; Goddard, W. A. Macromolecules 2004, 37, 6236
66. Maiti, P. K.; Cagin, T.; Lin, S. T.; Goddard, W. A. Macromolecules 2005, 38, 979
67. Maiti, P. K.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25628
68. Maiti, P. K.; Bagchi, B. J. Chem. Phys. 2009, 131, 214901
69. Maiti, P. K.; Li, Y. Y.; Cagin, T.; Goddard, W. A. J. Chem. Phys. 2009, 130, 144902
70. Maiti, P. K.; Messina, R. Macromolecules 2008, 41, 5002
71. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926
72. Ryckaert, J. P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327
73. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684
74. Ritort, F.; Mihardja, S.; Smith, S. B.; Bustamante, C. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 118301
75. Fant, K.; Esbjorner, E. K.; Lincoln, P.; Norden, B. Biochemistry 2008, 47, 1732
76. Strahs, D.; Schlick, T. J. Mol. Biol. 2000, 301, 643
77. Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1988, 6, 63
78. Lavery, R.; Sklenar, H. J. Biomol. Struct. Dyn. 1989, 6, 655
79. Cheatham, T. E.; Kollman, P. A. J. Mol. Biol. 1996, 259, 434
80. Cheatham, T. E.; Kollman, P. A. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4805
81. Jones, S.; van Heyningen, P.; Berman, H. M.; Thornton, J. M. J. Mol. Biol. 1999, 287, 877
82. Orberg, M. L.; Schillen, K.; Nylander, T. Biomacromolecules 2007, 8, 1557
83. Suh, J.; Paik, H. J.; Hwang, B. K. Bioorg. Chem. 1994, 22, 318
84. Tanford, C. Physical Chemistry of Macromolecules; Wiley: New York, 1961.
85. Koltover, I.; Salditt, T.; Safinya, C. R. Biophys. J. 1999, 77, 915
86. Braunlin, W. H.; Strick, T. J.; Record, M. T. Biopolymers 1982, 21, 1301
87. Scherrenberg, R.; Coussens, B.; van Vliet, P.; Edouard, G.; Brackman, J.; de Brabander, E.; Mortensen, K. Macromolecules 1998, 31, 456
88. Harries, D.; May, S.; Gelbart, W. M.; Ben-Shaul, A. Biophys. J. 1998, 75, 159
89. Lin, S. T.; Blanco, M.; Goddard, W. A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11792
90. Lin, S. T.; Maiti, P. K.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8191
91. Schiessel, H.; Bruinsma, R. F.; Gelbart, W. M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7245
92. Braun, C. S.; Fisher, M. T.; Tomalia, D. A.; Koe, G. S.; Koe, J. G.; Middaugh, C. R. Biophys. J. 2005, 88, 4146
93. Zhao, X. C.; Striolo, A.; Cummings, P. T. Biophys. J. 2005, 89, 3856
94. Kollman, P. A.; Massova, I.; Reyes, C.; Kuhn, B.; Huo, S. H.; Chong, L.; Lee, M.; Lee, T.; Duan, Y.; Wang, W.; Donini, O.; Cieplak, P.; Srinivasan, J.; Case, D. A.; Cheatham, T. E. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 889