Enhanced mechanical pathways through nature's building blocks: Amino acids

Soft Matter

Volumn 8, Issue 45, 2012, Pages 11431-11442

  Johnson, J Casey ^a   Korley, Lashanda T J ^a  

^a Case Western Reserve University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACID SEQUENCE; BIO-INSPIRED APPROACH; BUILDING BLOCKES; DESIGN PROCESS; FUNCTIONAL COATING; INNOVATIVE ENGINEERING; LOAD-BEARING; MATERIALS DESIGN; MECHANICALLY ROBUST; NON-NATIVE; SECONDARY STRUCTURES; SELF-ASSEMBLE;

FILMS; FUNCTIONAL POLYMERS; INNOVATION; PROTECTIVE COATINGS;

AMINO ACIDS;

EID: 84868342479     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2sm26185e     Document Type: Review

References (119)

1. R. O. Ritchie Nat. Mater. 2011 10 817 822
2. K. Matyjaszewski Macromolecules 2012 45 4015 4039
3. G. Moad E. Rizzardo S. H. Thang Polymer 2008 49 1079 1131
4. E. Dujardin S. Mann Adv. Mater. 2002 14 775 14
5. D. A. Stone L. T. J. Korley Macromolecules 2010 43 9217 9226
6. J. Switala P. C. Loewen Arch. Biochem. Biophys. 2002 401 145 154
7. J. E. Nielsen T. V. Borchert Biochim. Biophys. Acta, Protein Struct. Mol. Enzymol. 2000 1543 253 274
8. M. A. Meyers P.-Y. Chen A. Y.-M. Lin Y. Seki Prog. Mater. Sci. 2008 53 1 206
9. B. Bhushan Philos. Trans. R. Soc., A 2009 367 1445 1486
10. K. Liu L. Jiang Nano Today 2011 6 155 175
11. M. J. Buehler S. Keten T. Ackbarow Prog. Mater. Sci. 2008 53 1101 1241
12. M. J. Buehler Y. C. Yung Nat. Mater. 2009 8 175 188
13. Z. Zhang Y.-W. Zhang H. Gao Proc. R. Soc. B 2011 278 519 525
14. J. Rumbley L. Hoang L. Mayne S. W. Englander Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 105 112
15. E. Fuchs Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1995 11 123 154
16. M. J. Buehler S. Keten Nano Res. 2008 1 63 71
17. D. N. Woolfson Biopolymers 2010 94 118 127
18. B. P. Lee P. B. Messersmith J. N. Israelachvili J. H. Waite Annu. Rev. Mater. Res. 2011 41 99 132
19. T. P. J. Knowles M. J. Buehler Nat. Nanotechnol. 2011 6 469 479
20. F. Vollrath D. Porter Soft Matter 2006 2 377 385
21. J. P. O'Brien S. R. Fahnestock T. Termonia K. H. Gardner Adv. Mater. 1998 10 1185 1195
22. K. Mita S. Ichimura T. C. James J. Mol. Evol. 1994 38 583 592
23. J. M. Gosline P. A. Guerette C. S. Ortlepp K. N. Savage J. Exp. Biol. 1999 202 3295 3303
24. Y. Termonia Macromolecules 1994 27 7378 7381
25. S. Keten M. J. Buehler Nano Lett. 2008 8 743 748
26. S. Keten Z. Xu B. Ihle M. J. Buehler Nat. Mater. 2010 9 359 367
27. M. Cetinkaya S. Xiao F. Grater Soft Matter 2011 7 8142 8148
28. N. Du X. Y. Liu J. Narayanan L. Li M. L. M. Lim D. Li Biophys. J. 2006 91 4528 4535
29. J. Kummerlen J. D. van Beek F. Vollrath B. H. Meier Macromolecules 1996 29 2920 2928
30. C. M. Elvin A. G. Carr M. G. Huson J. M. Maxwell R. D. Pearson T. Vuocolo N. E. Liyou D. C. C. Wong D. J. Merritt N. E. Dixon Nature 2005 437 999 1002
31. N. Du Z. Yang X. Y. Liu Y. Li H. Y. Xu Adv. Funct. Mater. 2011 21 772 778
32. G. R. Plaza J. Perez-Rigueiro C. Riekel G. B. Perea F. Agullo-Rueda M. Burghammer G. V. Guinea M. Elices Soft Matter 2012 8 6015 6026
33. A. Nova S. Keten N. M. Pugno A. Redaelli M. J. Buehler Nano Lett. 2010 10 2626 2634
34. S. Keten M. J. Buehler J. R. Soc. Interface 2010 7 1709 1721
35. A. Lazaris S. Arcidiacono Y. Huang J. Zhou F. Duguay N. Chretien E. A. Welsh J. W. Soares C. N. Karatzas Science 2002 295 472 476
36. G. Zhou Z. Shoa D. P. Knight J. Yan X. Chen Adv. Mater. 2009 21 366 370
37. J. Yan G. Zhou D. P. Knight Z. Shao X. Chen Biomacromolecules 2010 11 1 5
38. F. Teule W. A. Furin A. R. Cooper J. R. Duncan R. V. Lewis J. Mater. Sci. 2007 42 8974 8985
39. X. Xia Z. Qian C. S. Ki Y. H. Park D. L. Kaplan S. Y. Lee Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 14059 14063
40. M. J. Winningham D. Y. Sogah Macromolecules 1997 30 862 876
41. O. Rathore M. J. Winningham D. Y. Sogah J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2000 38 352 366
42. O. Rathore D. Y. Sogah Macromolecules 2001 34 1477 1486
43. O. Rathore D. Y. Sogah J. Am. Chem. Soc. 2001 123 5231 5239
44. H. Liu W. Xu S. Zhao J. Huang H. Yang Y. Wang C. Ouyang J. Appl. Polym. Sci. 2010 117 235 242
45. J. M. Smeenk M. B. J. Otten J. Thies D. A. Tirrell H. G. Stunnenberg J. C. M. van Hest Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 1968 1971
46. J. M. Smeenk P. Schon M. B. J. Otten S. Speller H. G. Stunnenberg J. C. M. van Hest Macromolecules 2006 39 2989 2997
47. C. Zhou B. Leng J. Yao J. Qian X. Chen P. Zhou D. P. Knight Z. Shao Biomacromolecules 2006 7 2415 2419
48. M. Hachisu K. Ohkawa H. Yamamoto Macromol. Biosci. 2003 3 92 99
49. B. Escuder J. F. Miravet Langmuir 2006 22 7793 7797
50. L. Debelle A. M. Tamburro Int. J. Biochem. Cell Biol. 1999 31 261 272
51. D. W. Urry T. Hugel M. Seitz H. E. Gaub L. Sheiba J. Dea J. Xu T. Parker Philos. Trans. R. Soc., A 2002 357 169 184
52. J. Rosenbloom W. R. Abrams R. Mecham FASEB J. 1993 7 1208 1218
53. C. A. Hoeve P. J. Flory Biopolymers 1974 13 677 686
54. J. M. Gosline Biopolymers 1978 17 677 695
55. B. Li D. O. V. Alonso B. J. Bennion V. Daggett J. Am. Chem. Soc. 2001 123 11991 11998
56. C. M. Venkatachalam D. W. Urry Macromolecules 1981 14 1225 1229
57. D. W. Urry C. M. Venkatachalam Int. J. Quantum Chem. 1983 10 81 93
58. S. M. Mithieux J. E. J. Rasko A. S. Weiss Biomaterials 2004 25 4921 4927
59. F. W. Keeley C. M. Bellingham K. A. Woodhouse Philos. Trans. R. Soc., A 2002 357 185 189
60. C. M. Bellingham M. A. Lillie J. M. Gosline G. M. Wright B. C. Starcher A. J. Bailey K. A. Woodhouse F. W. Keeley Biopolymers 2003 70 445 455
61. L. Huang R. A. McMillan R. P. Apkarian B. Pourdeyhimi V. P. Conticello E. L. Chaikof Macromolecules 2000 33 2989 2997
62. K. Nagapudi W. T. Brinkman J. E. Leisen L. Huang R. A. McMillan R. P. Apkarian V. P. Conticello E. L. Chaikof Macromolecules 2002 35 1730 1737
63. R. E. Sallach W. Cui J. Wen A. Martinez V. P. Conticello E. L. Chaikof Biomaterials 2009 30 409 422
64. A. Bracalello V. Santopietro M. Vassalli G. Marletta R. Del Gaudio B. Bochicchio A. Pepe Biomacromolecules 2011 12 2957 2965
65. W. Qiu W. Teng J. Cappello X. Wu Biomacromolecules 2009 10 602 608
66. X. Hu X. Wang J. Rnjak A. S. Weiss D. L. Kaplan Biomaterials 2010 31 8121 8131
67. M. A. Serban J. A. Kluge M. M. Laha D. L. Kaplan Biomacromolecules 2010 11 2230 2237
68. Y. Chen Z. Guan J. Am. Chem. Soc. 2010 132 4577 4579
69. S. E. Grieshaber A. J. E. Farran S. Lin-Gibson K. L. Kiick X. Jia Macromolecules 2009 42 2532 2541
70. T. Weis-Fogh J. Exp. Biol. 1960 37 889 907
71. D. Neff S. F. Frazier L. Quimby R. T. Wang S. Zill Arthropod Struct. Dev. 2000 29 75 83
72. H. C. Bennet-Clark E. C. A. Lucey J. Exp. Biol. 1967 47 59 76
73. J. Gosline M. Lillie E. Carrington P. Guerette C. Ortlepp K. Savage Philos. Trans. R. Soc., A 2002 357 121 132
74. T. Weis-Fogh J. Mol. Biol. 1961 3 520 531
75. S. O. Andersen Biochim. Biophys. Acta 1964 93 213 215
76. K. Bailey T. Weis-Fogh Biochim. Biophys. Acta 1961 48 452 459
77. D. H. Ardell S. O. Andersen Insect Biochem. Mol. Biol. 2001 31 965 970
78. K. M. Nairn R. E. Lyons R. J. Mulder S. T. Mudie D. J. Cookson E. Lesieur M. Kim D. Lau F. H. Scholes C. M. Elvin Biophys. J. 2008 95 3358 3365
79. T. Weis-Fogh J. Mol. Biol. 1961 3 648 667
80. B. Bochicchio A. Pepe A. M. Tamburro Chirality 2008 20 985 994
81. R. Kappiyoor G. Balasubramanian D. M. Dudek I. K. Puri Soft Matter 2011 7 11006 11009
82. G. Qin S. Lapidot K. Numatta X. Hu S. Meirovitch M. Dekel I. Podoler O. Shoseyov D. L. Kaplan Biomacromolecules 2009 10 3227 3234
83. G. Qin A. Rivkin S. Lapidot X. Hu I. Preis S. B. Arinus O. Dgany O. Shoseyov D. L. Kaplan Biomaterials 2011 32 9231 9243
84. R. E. Lyons E. Lesieur M. Kim D. C. C. Wong M. G. Huson K. M. Nairn A. G. Brownlee R. D. Pearson C. M. Elvin Protein Eng., Des. Sel. 2007 20 25 32
85. R. E. Lyons K. M. Nairn M. G. Huson M. Kim G. Durmsday C. M. Elvin Biomacromolecules 2009 10 3009 3014
86. A. M. Tamburro S. Panariello V. Santopietro A. Bracalello B. Bochicchio A. Pepe ChemBioChem 2010 11 83 93
87. M. Y. Truong N. K. Dutta N. R. Choudhury M. Kim C. M. Elvin K. M. Nairn A. J. Hill Biomaterials 2011 32 8462 8473
88. M. B. Charati J. L. Lfkovits J. A. Burdick J. G. Linhardt K. L. Kiick Soft Matter 2009 5 3412 3416
89. L. Li S. Teller R. J. Clifton X. Jia K. L. Kiick Biomacromolecules 2011 12 2302 2310
90. Y. Cao H. Li Nat. Mater. 2007 6 109 114
91. S. Lv D. M. Dudek Y. Cao M. M. Balamurali J. Gosline H. Li Nature 2010 465 69 73
92. A. J. Link M. L. Mock D. A. Tirrell Curr. Opin. Biotechnol. 2003 14 603 609
93. R. E. Connor D. A. Tirrell J. Macromol. Sci., Polym. Rev. 2007 47 9 28
94. J. A. Johnson Y. Y. Lu J. A. Van Deventer D. A. Tirrell Curr. Opin. Biotechnol. 2010 14 774 780
95. J. Hentschel H. G. Börner J. Am. Chem. Soc. 2006 128 14142 14149
96. J. Hentschel H. G. Börner Macromol. Biosci. 2009 9 187 194
97. A. Sinaga T. A. Hatton K. C. Tam Biomacromolecules 2007 8 2801 2808
98. A. Sinaga T. A. Hatton K. C. Tam J. Phys. Chem. B 2008 112 11542 11550
99. A. P. Nowak V. Breedveld L. Pakstis B. Ozbas D. J. Pine D. Pochan T. J. Deming Nature 2002 417 424 428
100. V. Breedveld A. P. Nowak J. Sato T. J. Deming D. J. Pine Macromolecules 2004 37 3943 3953
101. E. T. Pashuck H. Cui S. I. Stupp J. Am. Chem. Soc. 2010 132 6041 6046
102. J. C. Johnson N. D. Wanasekara L. T. J. Korley Biomacromolecules 2012 13 1279 1286
103. A. Nakanishi A. Shoji K. Takegoshi Macromolecules 2009 42 9307 9311
104. S. Tanaka A. Ogura T. Kaneko Y. Murata M. Akashi Macromolecules 2004 37 1370 1377
105. M. Szycher A. Siciliano J. Biomater. Appl. 1991 5 323 336
106. M. K. Hassan K. A. Mauritz R. F. Storey J. S. Wiggins J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2006 44 2990 3000
107. C. Zhang N. Zhang X. Wen J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007 82 637 650
108. P. C. Caracciolo F. Buffa G. A. Abraham J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2009 20 145 155
109. J. Han R.-W. Cao B. Chen L. Ye A.-Y. Zhang J. Zhang Z.-G. Feng J. Biomed. Mater. Res., Part A 2011 96 705 714
110. D. Sarkar J.-C. Yang A. S. Gupta S. T. Lopina J. Biomed. Mater. Res., Part A 2009 90 263 271
111. E. C. Buruiana T. Buruiana J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2004 15 781 795
112. T. J. Deming J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2000 38 3011 3018
113. I. Dimitrov H. Schlaad Chem. Commun. 2003 2944 2945
114. H. Lu J. Cheng J. Am. Chem. Soc. 2007 129 14114 14115
115. K. Kirshenbaum R. N. Zuckermann K. A. Dill Curr. Opin. Struct. Biol. 1999 9 530 535
116. T. S. Burkoth E. Beausoleil S. Kaur D. Tang F. E. Cohen R. N. Zuckermann Chem. Biol. 2002 9 647 654
117. N. P. Chongsiriwatana J. A. Patch A. M. Czyzewski M. T. Dohm A. Ivankin D. Gidalevitz R. N. Zuckermann A. E. Barron Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 2794 2799
118. X. Chen N. Ayres Macromolecules 2010 43 1341 1348
119. X. Chen K. Ding N. Ayres Polym. Chem. 2011 2 2635 2642