Remote control of lipophilic nucleic acids domain partitioning by DNA hybridization and enzymatic cleavage

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 50, 2012, Pages 20490-20497

  Schade, Matthias ^a   Knoll, Andrea ^a   Vogel, Alexander ^b   Seitz, Oliver ^a   Liebscher, Jürgen ^a,c   Huster, Daniel ^b   Herrmann, Andreas ^a   Arbuzova, Anna ^a  

^a HUMBOLDT UNIVERSITY   (Germany)

^b UNIVERSITY OF LEIPZIG   (Germany)

^c NATIONAL INSTITUTE FOR RESEARCH AND DEVELOPMENT OF ISOTOPIC AND MOLECULAR TECHNOLOGIES   (Romania)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMIMETIC SURFACES; DNA HYBRIDIZATION; DNA LINKERS; DOMAIN PARTITIONING; ENZYMATIC CLEAVAGE; ENZYME CATALYSIS; FUNCTIONALIZATIONS; LIPID MODIFICATIONS; MEMBRANE COMPOSITION; MODULAR SYSTEM; MOLECULAR BASIS; NANO-STRUCTURING; PEPTIDE NUCLEIC ACID;

BIOMOLECULES; LIQUIDS; SIGNAL TRANSDUCTION;

DNA;

COMPLEMENTARY DNA; DNA; ENDONUCLEASE; NUCLEASE; OLIGONUCLEOTIDE; PEPTIDE NUCLEIC ACID; TOCOPHEROL;

ARTICLE; CATALYSIS; COMPLEX FORMATION; DNA HYBRIDIZATION; DNA MODIFICATION; DNA PROTEIN COMPLEX; ENZYME ACTIVATION; FLUORESCENCE MICROSCOPY; LIPOPHILICITY; NUCLEOTIDE SEQUENCE; PALMITOYLATION; PROTEIN DOMAIN; PROTEIN LOCALIZATION; PROTON NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; TEMPERATURE SENSITIVITY;

BIOCATALYSIS; BIOMIMETICS; DNA; ENZYMES; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION; PEPTIDE NUCLEIC ACIDS; TOCOPHEROLS;

EID: 84871371793     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja309256t     Document Type: Article

References (62)

1. Simons, K.; Sampaio, J. L. Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 2011, 3
2. Lingwood, D.; Simons, K. Science 2010, 327, 46
3. Mouritsen, O. G. Biochim. Biophys. Acta 2010, 1798, 1286
4. Simons, K.; Ikonen, E. Nature 1997, 387, 569
5. Levental, I.; Grzybek, M.; Simons, K. Biochemistry 2010, 49, 6305
6. Friedrichson, T.; Kurzchalia, T. V. Nature 1998, 394, 802
7. Resh, M. D. Sci. STKE 2006, 2006, re14
8. Bader, B.; Kuhn, K.; Owen, D. J.; Waldmann, H.; Wittinghofer, A.; Kuhlmann, J. Nature 2000, 403, 223
9. Mann, R. K.; Beachy, P. A. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1529, 188
10. Levental, I.; Lingwood, D.; Grzybek, M.; Coskun, U.; Simons, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 22050
11. Prior, I. A.; Muncke, C.; Parton, R. G.; Hancock, J. F. J. Cell Biol. 2003, 160, 165
12. Wang, T. Y.; Leventis, R.; Silvius, J. R. Biochemistry 2001, 40, 13031
13. Stöckl, M.; Nikolaus, J.; Herrmann, A. Methods Mol. Biol. 2010, 606, 115
14. Weise, K.; Triola, G.; Janosch, S.; Waldmann, H.; Winter, R. Biochim. Biophys. Acta 2010, 1798, 1409
15. Bunge, A.; Loew, M.; Pescador, P.; Arbuzova, A.; Brodersen, N.; Kang, J.; Dähne, L.; Liebscher, J.; Herrmann, A.; Stengel, G.; Huster, D. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 16425
16. Kurz, A.; Bunge, A.; Windeck, A. K.; Rost, M.; Flasche, W.; Arbuzova, A.; Strohbach, D.; Müller, S.; Liebscher, J.; Huster, D.; Herrmann, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4440
17. Loew, M.; Springer, R.; Scolari, S.; Altenbrunn, F.; Seitz, O.; Liebscher, J.; Huster, D.; Herrmann, A.; Arbuzova, A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16066
18. Beales, P. A.; Vanderlick, T. K. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 13678
19. Brunsveld, L.; Waldmann, H.; Huster, D. Biochim. Biophys. Acta 2009, 1788, 273
20. Baumgart, T.; Hammond, A. T.; Sengupta, P.; Hess, S. T.; Holowka, D. A.; Baird, B. A.; Webb, W. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 3165
21. Baumgart, T.; Hunt, G.; Farkas, E. R.; Webb, W. W.; Feigenson, G. W. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1768, 2182
22. Sezgin, E.; Levental, I.; Grzybek, M.; Schwarzmann, G.; Mueller, V.; Honigmann, A.; Belov, V. N.; Eggeling, C.; Coskun, U.; Simons, K.; Schwille, P. Biochim. Biophys. Acta 2012, 1818, 1777
23. Sezgin, E.; Kaiser, H. J.; Baumgart, T.; Schwille, P.; Simons, K.; Levental, I. Nat. Protoc. 2012, 7, 1042
24. Veatch, S. L.; Keller, S. L. Biophys. J. 2003, 85, 3074
25. Veatch, S. L.; Keller, S. L. Biochim. Biophys. Acta 2005, 1746, 172
26. Feigenson, G. W. Biochim. Biophys. Acta 2009, 1788, 47
27. Korlach, J.; Schwille, P.; Webb, W. W.; Feigenson, G. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 8461
28. Veatch, S. L.; Cicuta, P.; Sengupta, P.; Honerkamp-Smith, A.; Holowka, D.; Baird, B. ACS Chem. Biol. 2008, 3, 287
29. Diezmann, F.; Seitz, O. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5789
30. Benkoski, J. J.; Höök, F. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9773
31. Chan, Y.-H. M.; Lenz, P.; Boxer, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 18913
32. Loew, M.; Kang, J.; Dähne, L.; Hendus-Altenburger, R.; Kaczmarek, O.; Liebscher, J.; Huster, D.; Ludwig, K.; Böttcher, C.; Herrmann, A.; Arbuzova, A. Small 2009, 5, 320
33. Borisenko, G. G.; Zaitseva, M. A.; Chuvilin, A. N.; Pozmogova, G. E. Nucleic Acids Res. 2009, 37, e28
34. Gartner, Z. J.; Bertozzi, C. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 4606
35. Stengel, G.; Zahn, R.; Höök, F. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9584
36. Chan, Y. H.; van Lengerich, B.; Boxer, S. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 979
37. Werz, E.; Korneev, S.; Montilla-Martinez, M.; Wagner, R.; Hemmler, R.; Walter, C.; Eisfeld, J.; Gall, K.; Rosemeyer, H. Chem. Biodiversity 2012, 9, 272
38. Bunge, A.; Kurz, A.; Windeck, A. K.; Korte, T.; Flasche, W.; Liebscher, J.; Herrmann, A.; Huster, D. Langmuir 2007, 23, 4455
39. Bunge, A.; Müller, P.; Stöckl, M.; Herrmann, A.; Huster, D. Biophys. J. 2008, 94, 2680
40. Vogel, A.; Reuther, G.; Weise, K.; Triola, G.; Nikolaus, J.; Tan, K. T.; Nowak, C.; Herrmann, A.; Waldmann, H.; Winter, R.; Huster, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8784
41. Bartels, T.; Lankalapalli, R. S.; Bittman, R.; Beyer, K.; Brown, M. F. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14521
42. Zadeh, J. N.; Steenberg, C. D.; Bois, J. S.; Wolfe, B. R.; Pierce, M. B.; Khan, A. R.; Dirks, R. M.; Pierce, N. A. J. Comput. Chem. 2011, 32, 170
43. Shaw, J. E.; Epand, R. F.; Epand, R. M.; Li, Z.; Bittman, R.; Yip, C. M. Biophys. J. 2006, 90, 2170
44. Demidov, V. V.; Potaman, V. N.; Frank-Kamenetskii, M. D.; Egholm, M.; Buchard, O.; Sonnichsen, S. H.; Nielsen, P. E. Biochem. Pharmacol. 1994, 48, 1310
45. Koppelhus, U.; Nielsen, P. E. Adv. Drug Delivery Rev. 2003, 55, 267
46. Oess, S.; Icking, A.; Fulton, D.; Govers, R.; Muller-Esterl, W. Biochem. J. 2006, 396, 401
47. Rietveld, A.; Neutz, S.; Simons, K.; Eaton, S. J. Biol. Chem. 1999, 274, 12049
48. Stachowiak, J. C.; Hayden, C. C.; Sanchez, M. A.; Wang, J.; Bunker, B. C.; Voigt, J. A.; Sasaki, D. Y. Langmuir 2011, 27, 1457
49. Weise, K.; Kapoor, S.; Denter, C.; Nikolaus, J.; Opitz, N.; Koch, S.; Triola, G.; Herrmann, A.; Waldmann, H.; Winter, R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 880
50. Abankwa, D.; Gorfe, A. A.; Hancock, J. F. Semin. Cell Dev. Biol. 2007, 18, 599
51. Lu, K.; Duan, Q. P.; Ma, L.; Zhao, D. X. Bioconjugate Chem 2010, 21, 187
52. Diezmann, F.; Eberhard, H.; Seitz, O. Biopolymers 2010, 94, 397
53. Lovrinovic, M.; Seidel, R.; Wacker, R.; Schroeder, H.; Seitz, O.; Engelhard, M.; Goody, R. S.; Niemeyer, C. M. Chem. Commun. 2003, 822
54. Niemeyer, C. M. Trends Biotechnol. 2002, 20, 395
55. Lygina, A. S.; Meyenberg, K.; Jahn, R.; Diederichsen, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8597
56. Schneggenburger, P. E.; Mullar, S.; Worbs, B.; Steinem, C.; Diederichsen, U. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8020
57. Kahya, N.; Scherfeld, D.; Bacia, K.; Poolman, B.; Schwille, P. J. Biol. Chem. 2003, 278, 28109
58. Kahya, N.; Schwille, P. Mol. Membr. Biol. 2006, 23, 29
59. Jarikote, D. V.; Köhler, O.; Socher, E.; Seitz, O. Eur. J. Org. Chem. 2005, 2005, 3187
60. Hope, M. J.; Bally, M. B.; Webb, G.; Cullis, P. R. Biochim. Biophys. Acta 1985, 812, 55
61. Davis, J. H.; Jeffrey, K. R.; Bloom, M.; Valic, M. I.; Higgs, T. P. Chem. Phys. Lett. 1976, 42, 390
62. Huster, D.; Arnold, K.; Gawrisch, K. Biochemistry 1998, 37, 17299