Viscosity and diffusion: Crowding and salt effects in protein solutions

Soft Matter

Volumn 8, Issue 5, 2012, Pages 1404-1419

  Heinen, Marco ^a   Zanini, Fabio ^b   Roosen Runge, Felix ^b   Fedunová, Diana ^c   Zhang, Fajun ^b   Hennig, Marcus ^b,d   Seydel, Tilo ^d   Schweins, Ralf ^d   Sztucki, Michael ^e   Antalík, Marián ^c,f   Schreiber, Frank ^b   Nägele, Gerhard ^a  

^a FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH   (Germany)

^b UNIVERSITY OF TÜBINGEN   (Germany)

^c INSTITUTE OF EXPERIMENTAL PHYSICS   (Slovakia)

^d INSTITUT LAUE LANGEVIN   (France)

^e EUROPEAN SYNCHROTRON RADIATION FACILITY   (France)

^f P J AFÁRIK UNIVERSITY   (Slovakia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BOVINE SERUM ALBUMINS; COLLECTIVE DIFFUSION; COLLECTIVE DIFFUSION COEFFICIENT; COMPUTATIONAL COSTS; CONCENTRATED SYSTEMS; DOUGLAS; ELECTROSTATIC REPULSION; EXPERIMENTAL DATA; HARD-SPHERE; LOW SALINITY; PROTEIN CONCENTRATIONS; PROTEIN SOLUTION; REDUCED VISCOSITY; RHEOMETRIC MEASUREMENTS; SALT CONCENTRATION; SALT EFFECT; SEMI-QUANTITATIVE; SMALL ANGLE X-RAY SCATTERING; STATIC PROPERTIES; STATIC SHEAR VISCOSITY; STATIC STRUCTURE FACTORS; THEORETICAL CALCULATIONS; THEORETICAL MODELS;

BODY FLUIDS; DIFFUSION; INTEGRAL EQUATIONS; PHYSIOLOGICAL MODELS; SALINITY MEASUREMENT; SCATTERING; SHEAR FLOW; SPHERES; VISCOSITY; X RAY SCATTERING;

PROTEINS;

BOVINAE;

EID: 84862926002     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c1sm06242e     Document Type: Article

References (103)

1. P. Ball Chem. Rev. 2008 108 74 108
2. R. J. Ellis Curr. Opin. Struct. Biol. 2001 11 500
3. S. B. Zimmerman A. P. Minton Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1993 22 27 65
4. T. Ando J. Skolnick Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 18457 18462
5. E. J. W. Verwey and J. T. G. Overbeek, Theory of the Stability of Lyophobic Colloids, Elsevier, New York, 1948
6. M. Heinen P. Holmqvist A. J. Banchio G. Nägele J. Chem. Phys. 2011 134 044532
7. M. Heinen P. Holmqvist A. J. Banchio G. Nägele J. Chem. Phys. 2011 134 129901
8. M. Heinen A. J. Banchio G. Nägele J. Chem. Phys. 2011 135 154504
9. G. D. J. Phillies G. B. Benedek N. A. Mazer J. Chem. Phys. 1976 65 1883 1892
10. D. G. Neal D. Purich D. S. Cannell J. Chem. Phys. 1984 80 3469 3477
11. A. K. Gaigalas J. B. Hubbard M. Mccurley S. Woo J. Phys. Chem. 1992 96 2355 2359
12. M. Placidi S. Cannistraro Europhys. Lett. 1998 43 476 481
13. N. Meechai A. M. Jamieson J. Blackwell J. Colloid Interface Sci. 1999 218 167 175
14. W. Bowen A. Mongruel Colloids Surf., A 1998 138 161 172
15. Y. X. Yu A. W. Tian G. H. Gao Phys. Chem. Chem. Phys. 2005 7 2423 2428
16. J. Happel and H. Brenner, Low-Reynolds-Number Hydrodynamics, Kluwer, Dordrecht, 1973
17. F. Roosen-Runge M. Hennig F. Zhang R. M. J. Jacobs M. Sztucki H. Schober T. Seydel F. Schreiber Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011 108 11815 11820
18. F. Roosen-Runge M. Hennig T. Seydel F. Zhang M. W. A. Skoda S. Zorn R. M. J. Jacobs M. Maccarini P. Fouquet F. Schreiber Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2010 1804 68 75
19. M. L. Broide T. M. Tominc M. D. Saxowsky Phys. Rev. E 1996 53 6325 6335
20. C. Gögelein G. Nägele R. Tuinier T. Gibaud A. Stradner P. Schurtenberger J. Chem. Phys. 2008 129 085102
21. F. Zhang M. W. A. Skoda R. M. J. Jacobs S. Zorn R. A. Martin C. M. Martin G. F. Clark S. Weggler A. Hildebrandt O. Kohlbacher F. Schreiber Phys. Rev. Lett. 2008 101 148101
22. F. Zhang S. Weggler M. J. Ziller L. Ianeselli B. S. Heck A. Hildebrandt O. Kohlbacher M. W. A. Skoda R. M. J. Jacobs F. Schreiber Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2010 78 3450 3457
23. F. Zhang, R. Roth, M. Wolf, F. Roosen-Runge, M. W. A. Skoda, R. M. J. Jacobs, M. Sztucki and F. Schreiber, submitted, 2011
24. A. J. Banchio G. Nägele J. Bergenholtz J. Chem. Phys. 1999 111 8721 8740
25. J. Bergenholtz F. M. Horn W. Richtering N. Willenbacher N. J. Wagner Phys. Rev. E 1998 58 R4088 R4091
26. A. J. Banchio G. Nägele J. Chem. Phys. 2008 128 104903
27. G. C. Abade B. Cichocki M. L. Ekiel-Jezewska G. Nägele E. Wajnryb J. Phys.: Condens. Matter 2010 22 322101
28. A. L. Kholodenko J. F. Douglas Phys. Rev. E 1995 51 1081 1090
29. A. K. Gaigalas V. Reipa J. B. Hubbard J. Edwards J. Douglas Chem. Eng. Sci. 1995 50 1107 1114
30. D. E. Cohen G. M. Thurston R. A. Chamberlin G. B. Benedek M. C. Carey Biochemistry 1998 37 14798 14814
31. P. Boogerd B. Scarlett R. Brouwer Irrig. Drain. 2001 50 109 128
32. F. Nettesheim M. W. Liberatore T. K. Hodgdon N. J. Wagner E. W. Kaler M. Vethamuthu Langmuir 2008 24 7718 7726
33. T. Peters Adv. Protein Chem. 1985 37 161 245
34. U. Böhme U. Scheler Chem. Phys. Lett. 2007 435 342 345
35. J. Lee S. Timasheff Biochemistry 1974 13 257 265
36. A. K. Hunter G. Carta J. Chromatogr., A 2001 937 13 19
37. G. Nägele Phys. Rep. 1996 272 216 372
38. E. Wajnryb P. Szymczak B. Cichocki Phys. A 2004 335 339 358
39. M. Bano I. Strharsky I. Hrmo Rev. Sci. Instrum. 2003 74 4788 4793
40. S. Yadav S. J. Shire D. S. Kalonia Pharm. Res. 2011 28 1973 1983
41. K. Monkos Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2004 1700 27 34
42. D. C. Carter J. X. Ho Adv. Protein Chem. 1994 45 153 203
43. M. L. Ferrer R. Duchowicz B. Carrasco J. Garcia de la Torre A. U. Acuna Biophys. J. 2001 80 2422 2430
44. C. Leggio L. Galantini N. V. Pavel Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 6741 6750
45. J. Garcia de la Torre A. Ortega D. Amoros R. Rodriguez Schmidt J. G. Hernandez Cifre Macromol. Biosci. 2010 10 721 730
46. F. Zhang M. W. A. Skoda R. M. J. Jacobs R. A. Martin C. M. Martin F. Schreiber J. Phys. Chem. B 2007 111 251 259
47. J. S. Pedersen Adv. Colloid Interface Sci. 1997 70 171 210
48. D. I. Svergun S. Richard M. H. J. Koch Z. Sayers S. Kuprin G. Zaccai Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 2267 2272
49. F. Zhang, F. Roosen-Runge, M. W. A. Skoda, R. M. J. Jacobs, M. Wolf, P. Callow, H. Frielinghaus, V. Pipich, S. Prévost and F. Schreiber, submitted, 2011
50. A. Isihara J. Chem. Phys. 1950 18 1446 1449
51. B. R. Jennings K. Parslow Proc. R. Soc. London, Ser. A 1988 419 137 149
52. F. Perrin J. Phys. Radium 1936 7 1 11
53. G. B. Jeffery Proc. R. Soc. London, Ser. A 1922 102 161 179
54. F. M. van der Kooij E. S. Boek A. P. Philipse J. Colloid Interface Sci. 2001 235 344 349
55. M. Kotlarchyk S.-H. Chen J. Chem. Phys. 1983 79 2461 2469
56. W. B. Russel D. W. Benzing J. Colloid Interface Sci. 1981 83 163 177
57. A. R. Denton Phys. Rev. E 2000 62 3855 3864
58. J.-P. Hansen J. B. Hayter Mol. Phys. 1982 46 651 656
59. B. J. Yoon J. Colloid Interface Sci. 1991 142 575 581
60. E. Eggen R. van Roij Phys. Rev. E 2009 80 041402
61. N. Boon R. van Roij J. Chem. Phys. 2011 134 054706
62. C. Alvarez G. Tellez J. Chem. Phys. 2010 133 144908
63. R. Ramirez R. Kjellander J. Chem. Phys. 2003 119 11380 11395
64. N. Hoffmann C. N. Likos J.-P. Hansen Mol. Phys. 2004 102 857 867
65. J.-P. Hansen and I. R. McDonald, Theory of Simple Liquids, Academic Press, London, 2nd edn, 1986
66. M. Heinen P. Holmqvist A. J. Banchio G. Nägele J. Appl. Crystallogr. 2010 43 970 980
67. C. W. J. Beenakker P. Mazur Phys. A 1983 120 388 410
68. C. W. J. Beenakker Phys. A 1984 128 48 81
69. U. Genz R. Klein Phys. A 1991 171 26 42
70. R. B. Jones R. Schmitz Phys. A 1988 149 373 394
71. D. J. Jeffrey Y. Onishi J. Fluid Mech. 1984 139 261 290
72. A. J. Banchio J. Gapinski A. Patkowski W. Häussler A. Fluerasu S. Sacanna P. Holmqvist G. Meier M. P. Lettinga G. Nägele Phys. Rev. Lett. 2006 96 138303
73. J. Gapinski A. Wilk A. Patkowski W. Häussler A. J. Banchio R. Pecora G. Nägele J. Chem. Phys. 2005 123 054708
74. J. Bergenholtz N. Willenbacher N. J. Wagner B. Morrison D. van den Ende J. Mellema J. Colloid Interface Sci. 1998 202 430 440
75. G. K. Batchelor J. T. Green J. Fluid Mech. 1972 56 401 427
76. W. B. Russel J. Chem. Soc. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1984 80 31 41
77. G. Nägele J. Bergenholtz J. Chem. Phys. 1998 108 9893 9904
78. A. J. Banchio J. Bergenholtz G. Nägele Phys. Rev. Lett. 1999 82 1792 1795
79. C. M. Roth B. L. Neal A. M. Lenhoff Biophys. J. 1996 70 977 987
80. B. Cichocki M. L. Ekiel-Jezewska P. Szymczak E. Wajnryb J. Chem. Phys. 2002 117 1231 1241
81. C. Tanford J. G. Buzzell J. Phys. Chem. 1956 60 225 231
82. D. W. Kupke M. G. Hodgins J. W. Beams Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1972 69 2258
83. R. Curvale M. Masuelli A. P. Padilla Int. J. Biol. Macromol. 2008 42 133 137
84. S. Förster and M. Schmidt, Physical Properties of Polymers, Springer, Berlin, 1995, vol. 120, pp. 51-133
85. M. Antonietti A. Briel S. Förster J. Chem. Phys. 1996 105 7795 7807
86. H. Eisenberg Biophys. Chem. 1977 7 3 13
87. T. Okubo J. Chem. Phys. 1987 87 6733 6739
88. Y. Dziechciarek J. J. G. van Soest A. P. Philipse J. Colloid Interface Sci. 2002 246 48 59
89. Y. Rabin Phys. Rev. A 1987 35 3579 3581
90. S. A. Rice J. G. Kirkwood J. Chem. Phys. 1959 31 901 908
91. K. Nishida K. Kiriyama T. Kanaya K. Kaji T. Okubo J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2004 42 1068 1074
92. K. Miyazaki B. Bagchi A. Yethiraj J. Chem. Phys. 2004 121 8120 8127
93. P. Retailleau M. Riès-Kautt A. Ducruix L. Belloni S. J. Candau J. P. Munch Europhys. Lett. 1999 46 154 159
94. H. Ohshima Langmuir 2007 23 12061 12066
95. J. D. Sherwood J. Phys. Chem. B 2007 111 3370 3378
96. M. G. McPhie G. Nägele J. Chem. Phys. 2007 127 034906
97. A. J. Banchio M. G. McPhie G. Nägele J. Phys.: Condens. Matter 2008 20 404213
98. S. U. Egelhaaf V. Lobaskin H. H. Bauer H. P. Merkle P. Schurtenberger Eur. Phys. J. E 2004 13 153 164
99. B. Cichocki M. L. Ekiel-Jezewska E. Wajnryb J. Chem. Phys. 2003 119 606 619
100. B. Cichocki B. U. Felderhof J. Chem. Phys. 1994 101 7850 7855
101. D. Kleshchanok M. Heinen G. Nägele P. Holmqvist Soft Matter 2011 10.1039/C1SM06735D
102. Y. Liu W.-R. Chen S.-H. Chen J. Chem. Phys. 2005 122 044507
103. J. M. Kim R. Castaneda-Priego Y. Liu N. J. Wagner J. Chem. Phys. 2011 134 064904