Cellular internalization of quantum dots noncovalently conjugated with arginine-rich cell-penetrating peptides

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 10, Issue 10, 2010, Pages 6534-6543

  Liu, Betty R ^a   Li, Jheng Fong ^a   Lu, Shu Wan ^a   Lee, Han Jung ^a   Huang, Yue Wern ^b   Shannon, Katie B ^b   Aronstam, Robert S ^b  

^a NATIONAL DONG HWA UNIVERSITY   (Taiwan)

^b MISSOURI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

Cell penetrating peptide (CPP); Cellular internalization; Polyarginine; Protein transduction domain (PTD); Quantum dot (QD)

Indexed keywords

CELL-PENETRATING PEPTIDE; CELLULAR INTERNALIZATION; POLYARGININE; PROTEIN TRANSDUCTION DOMAIN (PTD); QUANTUM DOT (QD);

AMINO ACIDS; ARGININE; BACTERIOPHAGES; CELL MEMBRANES; CYTOLOGY; PEPTIDES;

SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS;

CELL PENETRATING PEPTIDE; PEPTIDE; POLYARGININE; QUANTUM DOT;

ANALYSIS OF VARIANCE; ARTICLE; CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; DRUG EFFECT; ENDOCYTOSIS; GEL MOBILITY SHIFT ASSAY; HUMAN; PARTICLE SIZE; PROTEIN TRANSPORT; SPECTROFLUOROMETRY; TUMOR CELL LINE;

ANALYSIS OF VARIANCE; CELL LINE, TUMOR; CELL SURVIVAL; CELL-PENETRATING PEPTIDES; ELECTROPHORETIC MOBILITY SHIFT ASSAY; ENDOCYTOSIS; HUMANS; PARTICLE SIZE; PEPTIDES; PROTEIN TRANSPORT; QUANTUM DOTS; SPECTROMETRY, FLUORESCENCE;

EID: 79952004320     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2010.2637     Document Type: Article

References (77)

1. M. Green and P. M. Loewenstein, Cell 55, 1179 (1988).
2. A. D. Frankel and C. O. Pabo, Cell 55, 1189 (1988).
3. E. Vives, P. Brodin, and B. Lebleu, J. Biol. Chem. 272, 16010 (1997).
4. A. Joliot, C. Pernelle, H. Deagostini-Bazin, and A. Prochiantz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 1864 (1991).
5. G. Elliott and P. O'Hare, Cell 88, 223 (1997).
6. S. Futaki, Int. J. Pharm. 245, 1 (2002).
7. J. S. Wadia and S. F. Dowdy, Curr. Opin. Biotechnol. 13, 52 (2002).
8. S. F. Dowdy and E. L. Snyder, Expert Opin. Drug Deliv. 2, 43 (2005).
9. G. P. Dietz and M. Bahr, Mol. Cell. Neurosci. 27, 85 (2004).
10. M. Chang, J. C. Chou, and H. J. Lee, Plant Cell Physiol. 46, 482 (2005).
11. K. Liu, H. J. Lee, S. S. Leong, C. L. Liu, and J. C. Chou, J. Plant Growth Regul. 26, 278 (2007).
12. Y. H. Wang, C. P. Chen, M. H. Chan, M. Chang, Y. W. Hou, H. H. Chen, H. R. Hsu, K. Liu, and H. J. Lee, Biochem. Biophys. Res. Commun. 346, 758 (2006).
13. Y. W. Hou, M. H. Chan, H. R. Hsu, B. R. Liu, C. P. Chen, H. H. Chen, and H. J. Lee, Exp. Dermatol. 16, 999 (2007).
14. M. Chang, J. C. Chou, C. P. Chen, B. R. Liu, and H. J. Lee, New Phytol. 174, 46 (2007).
15. B. R. Liu, J. C. Chou, and H. J. Lee, J. Membrane Biol. 222, 1 (2008).
16. L. Crombez, M. C. Morris, S. Deshayes, F. Heitz, and G. Divita, Curr. Pharm. Des. 14, 3656 (2008).
17. G. Tunnemann, G. Ter-Avetisyan, R. M. Martin, M. Stockl, A. Herrmann, and M. C. Cardoso, J. Pept. Sci. 14, 469 (2008).
18. D. J. Stephens and V. J. Allan, Science 300, 82 (2003).
19. C. J. Weijer, Science 300, 96 (2003).
20. M. Brucher, M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, and A. P. Alivisatos, Science 281, 2013 (1998).
21. W. C. W. Chan and S. Nie, Science 281, 2016 (1998).
22. X. Michalet, F. F. Pinaud, L. A. Bentolila, J. M. Tsay, S. Doose, J. J. Li, G. Sundaresan, A. M. Wu, S. S. Gambhir, and S. Weiss, Science 307, 538 (2005).
23. F. Chen and D. Gerion, Nano Lett. 4, 1827 (2004).
24. X. Gao, L. Yang, J. A. Petros, F. F. Marshall, J. W. Simons, and S. Nie, Curr. Opin. Biotechnol. 16, 63 (2005).
25. A. M. Iga, J. P. Robertson, M. C. Winslet, and A. M. Seifalian, J. Biomed. Biotechnol. 2007, 76087 (2007).
26. S. Lin, X. Xie, M. R. Patel, Y. H. Yang, Z. Li, F. Cao, O. Gheysens, Y. Zhang, S. S. Gambhir, J. H. Rao, and J. C. Wu, BMC Biotechnol. 7, 67 (2007).
27. L. Josephson, C. H. Tung, A. Moore, and R. Weissleder, Bioconjug. Chem. 10, 186 (1999).
28. A. Hoshino, K. Fujioka, T. Oku, S. Nakamura, M. Suga, Y. Yamaguchi, K. Suzuki, M. Yasuhara, and K. Yamamoto, Microbiol. Immunol. 48, 985 (2004).
29. B. C. Lagerholm, M. Wang, L. A. Ernst, D. H. Ly, H. Liu, M. P. Bruchez, and A. S. Waggoner, Nano Lett. 4, 2019 (2004).
30. S. Santra, H. Yang, J. T. Stanley, P. H. Holloway, B. M. Moudgil, G. Walter, and R. A. Mericle, Chem. Commun. 25, 3144 (2005).
31. J. B. Delehanty, I. L. Medintz, T. Pons, F. M. Brunei, P. E. Dawson, and H. Mattoussi, Bioconjug. Chem. 17, 920 (2006).
32. F. L. Xue, J. Y. Chen, J. Guo, C. C. Wang, W. L. Yang, P. N. Wang, and D. R. Lu, J. Fluoresc. 17, 149 (2007).
33. S. K. Chakraborty, J. A. J. Fitzpatrick, J. A. Phillippi, S. Andreko, A. S. Waggoner, M. P. Bruchez, and B. Ballou, Nano Lett. 7, 2618 (2007).
34. G. Ruan, A. Agrawal, A. I. Marcus, and S. Nie, J. Am. Chem. Soc. 129, 14759 (2007).
35. L. N. Johnson, S. M. Cashman, and R. Kumar-Singh, Mol. Ther. 16, 107 (2008).
36. Y. Lei, H. Tang, L. Yao, R. Yu, M. Feng, and B. Zou, Bioconjug. Chem. 19, 421 (2008).
37. I. L. Medintz, T. Pons, J. B. Delehanty, K. Susumu, F. M. Brunel, P. E. Dawson, and H. Mattoussi, Bioconjug. Chem. 19, 1785 (2008).
38. Y. E. Koshman, S. B. Waters, L. A. Walker, T. Los, P. de Tombe, P. H. Goldspink, and B. Russell, J. Mol. Cell. Cardiol. 45, 853 (2008).
39. B. Chen, Q. Liu, Y. Zhang, L. Xu, and X. Fang, Langmuir 24, 11866 (2008).
40. A. T. Jones, J. Cell. Mol. Med. 11, 670 (2007).
41. I. Nakase, T. Takeuchi, G. Tanaka, and S. Futaki, Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 598 (2008).
42. J. M. Gump and S. F. Dowdy, Trends Mol. Med. 13, 443 (2007).
43. C. P. Chen, J. C. Chou, B. R. Liu, M. Chang, and H. J. Lee, FEBS Lett. 581, 1891 (2007).
44. Y. H. Wang, Y. W. Hou, and H. J. Lee, J. Biochem. Biophys. Methods 70, 579 (2007).
45. V. Vichai and K. Kirtikara, Nat. Protoc. 1, 1112 (2006).
46. X. Wu, H. Liu, J. Liu, K. N. Haley, J. A. Treadway, J. P. Larson, N. Ge, F. Peale, and M. P. Bruchez, Nat. Biotechnol. 21, 41 (2003).
47. J. Malecki, A. Wiedlocha, J. Wesche, and S. Olsnes, EMBO J. 21, 4480 (2002).
48. I. M. Kaplan, J. S. Wadia, and S. F. Dowdy, J. Control. Release 102, 247 (2005).
49. G. T. Hess, W. H. Humphries, N. C. Fay, and C. K. Payne, Biochim. Biophys. Acta 1773, 1583 (2007).
50. R. Fuchs, S. Schmid, and I. Mellman, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 539 (1989).
51. T. G. Hammond, F. O. Goda, G. L. Navar, W. C. Campbell, R. R. Majewski, D. L. Galvan, F. Pontillon, J. H. Kaysen, T. J. Goodwin, S. W. Paddock, and P. J. Verroust, J. Membr. Biol. 162, 157 (1998).
52. L. J. Robinson, F. Aniento, and J. Gruenberg, J. Cell Sci. 110, 2079 (1997).
53. J. H. Boot, Cell Struct. Fund. 20, 233 (1995).
54. J. E. Schnitzer, J. Liu, and P. Oh, J. Biol. Chem. 270, 14399 (1995).
55. J. E. Schnitzer, J. Allard, and P. Oh, Am. J. Physiol. 268, 48 (1995).
56. P. R. Sudhakaran, R. Prinz, and K. V. Figura, J. Biosci. 4, 413 (1982).
57. T. Suzuki, S. Futaki, M. Niwa, S. Tanaka, K. Ueda, and Y. Sugiura, J. Biol. Chem. 277, 2437 (2002).
58. D. S. Pouniotis, V. Apostolopouslos, and G. A. Pietersz, Immunology 117, 329 (2006).
59. A. Equchi, T. Akuta, H. Okuyama, T. Senda, H. Yokoi, H. Inokuchi, S. Fujita, T. Hayakawa, K. Takeda, M. Hasegawa, and M. Nakanishi, J. Biol. Chem. 276, 26204 (2001).
60. J. S. Wadia, R. V. Stan, and S. F. Dowdy, Nat. Med. 10, 310 (2004).
61. K. S. Kawamura, M. Sung, E. Bolewska-Pedyczak, and J. Gariepy, Biochemistry 45, 1116 (2006).
62. A. Subtil, I. Gaidarov, K. Kobylarz, M. A. Lampson, J. H. Keen, and T. E. McGraw, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 6775 (1999).
63. S. K. Rodal, G. Skretting, O. Garred, F. Vilhardt, B. van Deurs, and K. Sandvig, Mol. Biol. Cell 10, 961 (1999).
64. A. K. Holzer and S. B. Howell, Cancer Res. 66, 10944 (2006).
65. S. Nishimura, S. Takahashi, H. Kamikatahira, Y. Kuroki, D. E. Jaalouk, S. O'Brien, E. Koivunen, W. Arap, R. Pasqualini, H. Nakayama, and A. Kuniyasu, J. Biol. Chem. 283, 11752 (2008).
66. A. Fittipaldi, A. Ferrari, M. Zoppé, C. Arcangeli, V. Pellegrini, F. Beltram, and M. Glacca, J. Biol. Chem. 278, 34141 (2003).
67. W. Shurety, N. A. Bright, and J. P. Luzio, J. Cell Sci. 109, 2927 (1996).
68. A. Fervari, V. Pellegrini, C. Arcangeli, A. Fittipaldi, M. Giacca, and F. Beltram, Mol. Ther. 8, 284 (2003).
69. I. Nakase, M. Niwa, T. Takeuchi, K. Sonomura, N. Kawabata, Y. Koike, M. Takehashi, S. Tanaka, K. Ueda, J. C. Simpson, A. T. Jones, Y. Sugiura, and S. Futaki, Mol. Ther. 10, 1011 (2004).
70. O. Meier, K. Boucke, S. V. Hammer, S. Keller, R. P. Stidwill, S. Hemmi, and U. F. Greber, J. Cell Biol. 158, 1119 (2002).
71. A. Subtil and A. Dautry-Varsat, J. Cell Sci. 110, 2441 (1997).
72. G. M. K. Poon and J. Gariepy, Biochem. Soc. Trans. 35, 788 (2007).
73. T. P. Spurck, J. D. Pickett-Heaps, and M. W. Klymkowsky, Protoplasma 131, 47 (1986).
74. S. Futaki, I. Nakase, A. Tadokoro, T. Takeuchi, and A. T. Jones, Biochem. Soc. Trans. 35, 784 (2007).
75. L. W. Zhang and N. A. Monteiro-Riviere, Toxicol. Sci. 110, 138 (2009).
76. H. D. Herce, A. E. Garcia, J. Litt, R. S. Kane, P. Martin, N. Enrique, A. Rebolledo, and V. Milesi, Biophys. J. 97, 1917 (2009).
77. S. D. Conner and S. L. Schmid, Nature 422, 37 (2003).