Probing enzymatic activity inside living cells using a nanowire-cell "sandwich" assay

Nano Letters

Volumn 13, Issue 1, 2013, Pages 153-158

  Na, Yu Ran ^a   Kim, So Yeon ^a   Gaublomme, Jellert T ^b   Shalek, Alex K ^b   Jorgolli, Marsela ^c   Park, Hongkun ^b,c   Yang, Eun Gyeong ^a  

^a Korea Institute of Science and Technology   (South Korea)

^b HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^c HARVARD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

enzyme activity; live cell assay; sandwich assembly; Silicon nanowire

Indexed keywords

CELLULAR MEMBRANES; ENZYMATIC ACTIVITIES; ENZYME FUNCTIONS; INTRACELLULAR SIGNALS; LIVE CELL; LIVING CELL; MINIMALLY INVASIVE; PROTEIN KINASE; SILICON NANOWIRES;

CELL MEMBRANES; CYTOLOGY; FLUORESCENCE MICROSCOPY; MASS SPECTROMETRY; NANOWIRES; SIGNAL TRANSDUCTION; SILICON;

ENZYME ACTIVITY;

ENZYME; NANOWIRE;

ARTICLE; FLUORESCENCE MICROSCOPY; HELA CELL; HUMAN; MASS SPECTROMETRY; METABOLISM;

ENZYMES; HELA CELLS; HUMANS; MASS SPECTROMETRY; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; NANOWIRES;

MLCS; MLOWN;

EID: 84872116038     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl3037068     Document Type: Article

References (49)

1. Min, D. H.; Su, J.; Mrksich, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43 (44) 5973-5977
2. Parker, L.; Engel-Hall, A.; Drew, K.; Steinhardt, G.; Helseth, D. L.; Jabon, D.; McMurry, T.; Angulo, D. S.; Kron, S. J. J. Mass Spectrom. 2008, 43 (4) 518-527
3. Enzyme Assays: A Practical Approach; Oxford University Press: New York, 2002.
4. Liesener, A.; Karst, U. Anal. Bioanal. Chem. 2005, 382 (7) 1451-1464
5. Greis, K. D. Mass Spectrom. Rev. 2007, 26 (3) 324-339
6. Kim, S.; Blainey, P. C.; Schroeder, C. M.; Xie, X. S. Nat. Methods 2007, 4 (5) 397-399
7. Gorris, H. H.; Rissin, D. M.; Walt, D. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104 (45) 17680-17685
8. Jain, A.; Liu, R.; Ramani, B.; Arauz, E.; Ishitsuka, Y.; Ragunathan, K.; Park, J.; Chen, J.; Xiang, Y. K.; Ha, T. Nature 2011, 473 (7348) 484-488
9. Lamboy, J. A.; Kim, H.; Lee, K. S.; Ha, T.; Komives, E. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108 (25) 10178-10183
10. Lee, G.; Yoo, J.; Leslie, B. J.; Ha, T. Nat. Chem. Biol. 2011, 7 (6) 367-374
11. Kovarik, M. L.; Allbritton, N. L. Trends Biotechnol. 2011, 29 (5) 222-230
12. Hobson, J. P.; Liu, S. H.; Rono, B.; Leppla, S. H.; Bugge, T. H. Nat. Methods 2006, 3 (4) 259-261
13. Zhang, J.; Allen, M. D. Mol. Biosyst. 2007, 3 (11) 759-765
14. Terai, T.; Nagano, T. Curr. Opin. Chem. Biol. 2008, 12 (5) 515-521
15. Frommer, W. B.; Davidson, M. W.; Campbell, R. E. Chem. Soc. Rev. 2009, 38 (10) 2833-2841
16. Gershenson, A. Curr. Opin. Chem. Biol. 2009, 13 (4) 436-442
17. Heller, D. A.; Jin, H.; Martinez, B. M.; Patel, D.; Miller, B. M.; Yeung, T. K.; Jena, P. V.; Hobartner, C.; Ha, T.; Silverman, S. K.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (2) 114-120
18. Edgington, L. E.; Verdoes, M.; Bogyo, M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2011, 15 (6) 798-805
19. Kardash, E.; Bandemer, J.; Raz, E. Nat. Protoc. 2011, 6 (12) 1835-1846
20. Okumoto, S.; Jones, A.; Frommer, W. B. Annu. Rev. Plant Biol. 2012, 63 (1) 663-706
21. Sharma, V.; Wang, Q.; Lawrence, D. S. Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2008, 1784 (1) 94-99
22. Hu, M.; Li, L.; Wu, H.; Su, Y.; Yang, P. Y.; Uttamchandani, M.; Xu, Q. H.; Yao, S. Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (31) 12009-12020
23. Myochin, T.; Hanaoka, K.; Komatsu, T.; Terai, T.; Nagano, T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (33) 13730-13737
24. Lawrence, D. S.; Wang, Q. Z. ChemBioChem 2007, 8 (4) 373-378
25. Kiyokawa, E.; Hara, S.; Nakamura, T.; Matsuda, M. Cancer Sci. 2006, 97 (1) 8-15
26. Aoki, K.; Kiyokawa, E.; Nakamura, T.; Matsuda, M. Philos. Trans. R. Soc., B 2008, 363 (1500) 2143-2151
27. Seong, J. Y.; Ouyang, M. X.; Kim, T.; Sun, J.; Wen, P. C.; Lu, S. Y.; Zhuo, Y.; Llewellyn, N. M.; Schlaepfer, D. D.; Guan, J. L.; Chien, S.; Wang, Y. X. Nat. Commun. 2011, 2 (406) 1-9
28. Zhang, Z. Y. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2002, 42, 209-234
29. Wu, X. L.; Simone, J.; Hewgill, D.; Siegel, R.; Lipsky, P. E.; He, L. S. Cytometry, Part A 2006, 69A (6) 477-486
30. Ouyang, M.; Huang, H.; Shaner, N. C.; Remacle, A. G.; Shiryaev, S. A.; Strongin, A. Y.; Tsien, R. Y.; Wang, Y. Cancer Res. 2010, 70 (6) 2204-2212
31. Kim, W.; Ng, J. K.; Kunitake, M. E.; Conklin, B. R.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (23) 7228-7229
32. Hallstrom, W.; Martensson, T.; Prinz, C.; Gustavsson, P.; Montelius, L.; Samuelson, L.; Kanje, M. Nano Lett. 2007, 7 (10) 2960-2965
33. Park, J.; Bauer, S.; von der Mark, K.; Schmuki, P. Nano Lett. 2007, 7 (6) 1686-1691
34. Cohen-Karni, T.; Timko, B. P.; Weiss, L. E.; Lieber, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106 (18) 7309-7313
35. Liu, Y. C.; Rieben, N.; Iversen, L.; Sorensen, B. S.; Park, J.; Nygard, J.; Martinez, K. L. Nanotechnology 2010, 21 (24) 245105
36. Shalek, A. K.; Robinson, J. T.; Karp, E. S.; Lee, J. S.; Ahn, D. R.; Yoon, M. H.; Sutton, A.; Jorgolli, M.; Gertner, R. S.; Gujral, T. S.; MacBeath, G.; Yang, E. G.; Park, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107 (5) 1870-1875
37. Xie, C.; Hanson, L.; Xie, W.; Lin, Z.; Cui, B.; Cui, Y. Nano Lett. 2010, 10 (10) 4020-4024
38. Park, S. Y.; Park, J.; Sim, S. H.; Sung, M. G.; Kim, K. S.; Hong, B. H.; Hong, S. Adv. Mater. 2011, 23 (36) H263-H267
39. Yu, M. R.; Huang, Y.; Ballweg, J.; Shin, H.; Huang, M. H.; Savage, D. E.; Lagally, M. G.; Dent, E. W.; Blick, R. H.; Williams, J. C. ACS Nano 2011, 5 (4) 2447-2457
40. Hanson, L.; Lin, Z. C.; Xie, C.; Cui, Y.; Cui, B. Nano Lett. 2012, 12 (11) 5815-5820
41. Kim, D. J.; Seol, J. K.; Lee, G.; Kim, G. S.; Lee, S. K. Nanotechnology 2012, 23 (39) 395102
42. VanDersarl, J. J.; Xu, A. M.; Melosh, N. A. Nano Lett. 2012, 12 (8) 3881-3886
43. Chevrier, N.; Mertins, P.; Artyomov, M. N.; Shalek, A. K.; Iannacone, M.; Ciaccio, M. F.; Gat-Viks, I.; Tonti, E.; DeGrace, M. M.; Clauser, K. R.; Garber, M.; Eisenhaure, T. M.; Yosef, N.; Robinson, J.; Sutton, A.; Andersen, M. S.; Root, D. E.; von Andrian, U.; Jones, R. B.; Park, H.; Carr, S. A.; Regev, A.; Amit, I.; Hacohen, N. Cell 2011, 147 (4) 853-867
44. Dive, C.; Watson, J. V.; Workman, P. Cytometry 1990, 11 (2) 244-252
45. Shan, Y.; Hao, X.; Shang, X.; Cai, M.; Jiang, J.; Tang, Z.; Wang, H. Chem. Commun. 2011, 47 (12) 3377-3379
46. Lamkanfi, M.; Festjens, N.; Declercq, W.; Vanden Berghe, T.; Vandenabeele, P. Cell Death Differ. 2007, 14 (1) 44-55
47. Su, J.; Rajapaksha, T. W.; Peter, M. E.; Mrksich, M. Anal. Chem. 2006, 78 (14) 4945-4951
48. Kaidanovich-Beilin, O.; Eldar-Finkelman, H. Physiology 2006, 21, 411-418
49. Zhang, J.; Ma, Y.; Taylor, S. S.; Tsien, R. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001, 98 (26) 14997-15002