Two forms and two faces, multiple states and multiple uses: Properties and applications of the self-assembling fungal hydrophobins

Biopolymers

Volumn 100, Issue 6, 2013, Pages 601-612

  Ren, Qin ^a   Kwan, Ann H ^a   Sunde, Margaret ^a  

^a UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

Author keywords

Amyloid; Fibril; Hydrophobins

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; DRUG DELIVERY; HYDROPHOBICITY; MONOLAYERS;

AMYLOID; BIOTECHNOLOGICAL APPLICATIONS; FIBRIL; HYDROPHOBIC MATERIAL; HYDROPHOBINS; PROTEIN MONOLAYERS; PROTEIN PURIFICATION; SELF-ASSEMBLING PROPERTIES;

PROTEINS;

AMYLOID; CARBON NANOTUBE; HYDROPHOBIN; SELF ASSEMBLED MONOLAYER; FUNGAL PROTEIN; NANOMATERIAL;

AMINO ACID SEQUENCE; BETA SHEET; BIOCOMPATIBILITY; BIOTECHNOLOGY; CELL ADHESION; CONFORMATIONAL TRANSITION; COVALENT BOND; DRUG BIOAVAILABILITY; DRUG DELIVERY SYSTEM; FUNGUS SPORE; HYDROPHOBICITY; NONHUMAN; PROTEIN ENGINEERING; PROTEIN EXPRESSION; PROTEIN IMMOBILIZATION; PROTEIN PURIFICATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEIN STRUCTURE; REVIEW; WETTABILITY; CHEMICAL PHENOMENA; FUNGUS; SURFACE PROPERTY;

FUNGAL PROTEINS; FUNGI; HYDROPHOBIC AND HYDROPHILIC INTERACTIONS; NANOSTRUCTURES; SURFACE PROPERTIES; WETTABILITY;

EID: 84891724760     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.22259     Document Type: Review

References (84)

1. Talbot, N. J. Nature 1999, 398, 295-296.
2. Bayry, J.; Aimanianda, V.; Guijarro, J. I.; Sunde, M.; Latgé, J. P. PLoS Pathog 2012, 8, e1002700.
3. Wessels, J. Annu Rev Phytopathol 1994, 32, 413-437.
4. Aimanianda, V.; Bayry, J.; Bozza, S.; Kniemeyer, O.; Perruccio, K.; Elluru, S. R.; Clavaud, C.; Paris, S.; Brakhage, A. A.; Kaveri, S. V.; Romani, L.; Latgé, J. P. Nature 2009, 460, 1117-1121.
5. Kazmierczak, P.; Kim, D. H.; Turina, M.; Van Alfen, N. K. Eukaryot Cell 2005, 4, 931-936.
6. Sevim, A.; Donzelli, B. G.; Wu, D.; Demirbag, Z.; Gibson, D. M.; Turgeon, B. G. Curr Genet 2012, 58, 79-92.
7. Talbot, N. J.; Kershaw, M. J.; Wakley, G. E.; De Vries, O.; Wessels, J.; Hamer, J. E. Plant Cell 1996, 8, 985-999.
8. Wösten, H. A.; de Vocht, M. L. Biochim Biophys Acta 2000, 1469, 79-86.
9. Seidl-Seiboth, V.; Gruber, S.; Sezerman, U.; Schwecke, T.; Albayrak, A.; Neuhof, T.; Von Dohren, H.; Baker, S. E.; Kubicek, C. P. J Mol Evol 2011, 72, 339-351.
10. Jensen, B. G.; Andersen, M. R.; Pedersen, M. H.; Frisvad, J. C.; Søndergaard, I. BMC Res Notes 2010, 3, 344.
11. Littlejohn, K. A.; Hooley, P.; Cox, P. W. Food Hydrocolloids 2012, 27, 503-516.
12. Bettini, P. P.; Frascella, A.; Comparini, C.; Carresi, L.; Pepori, A. L.; Pazzagli, L.; Cappugi, G.; Scala, F.; Scala, A. Can J Microbiol 2012, 58, 965-972.
13. Wessels, J. G.; de Vries, O. M.; Asgeirsdóttir, S. A.; Springer, J. J Gen Microbiol 1991, 137, 2439-2445.
14. Vries, O. M. H.; Fekkes, M. P.; Wösten, H. B.; Wessels, J. H. Arch Microbiol 1993, 159, 330-335.
15. Kwan, A. H.; Winefield, R. D.; Sunde, M.; Matthews, J. M.; Haverkamp, R. G.; Templeton, M. D.; Mackay, J. P. Proc Natl Acad Sci USA 2006, 103, 3621-3626.
16. Kwan, A. H.; Macindoe, I.; Vukasin, P. V.; Morris, V. K.; Kass, I.; Gupte, R.; Mark, A. E.; Templeton, M. D.; Mackay, J. P.; Sunde, M. J Mol Biol 2008, 382, 708-720.
17. Larsen, P.; Nielsen, J. L.; Dueholm, M. S.; Wetzel, R.; Otzen, D.; Nielsen, P. H. Environ Microbiol 2007, 9, 3077-3090.
18. Depas, W. H.; Chapman, M. R. Res Microbiol 2012, 163, 592-606.
19. Blanco, L. P.; Evans, M. L.; Smith, D. R.; Badtke, M. P.; Chapman, M. R. Trends Microbiol 2012, 20, 66-73.
20. Romero, D.; Aguilar, C.; Losick, R.; Kolter, R. Proc Natl Acad Sci USA 2010, 107, 2230-2234.
21. Schwartz, K.; Syed, A. K.; Stephenson, R. E.; Rickard, A. H.; Boles, B. R. PLoS Pathog 2012, 8, e1002744.
22. Beauvais, A.; Schmidt, C.; Guadagnini, S.; Roux, P.; Perret, E.; Henry, C.; Paris, S.; Mallet, A.; Prévost, M. C.; Latgé, J. P. Cell Microbiol 2007, 9, 1588-1600.
23. Müller, F. M.; Seidler, M.; Beauvais, A. Med Mycol 2011, 49 (Suppl 1), S96-S100.
24. Carpenter, C. E.; Mueller, R. J.; Kazmierczak, P.; Zhang, L.; Villalon, D. K.; Van Alfen, N. K. Mol Plant Microbe Interact 1992, 5, 55-61.
25. Szilvay, G. R.; Paananen, A.; Laurikainen, K.; Vuorimaa, E.; Lemmetyinen, H.; Peltonen, J.; Linder, M. B. Biochemistry 2007, 46, 2345-2354.
26. Mackay, J. P.; Matthews, J. M.; Winefield, R. D.; Mackay, L. G.; Haverkamp, R. G.; Templeton, M. D. Structure 2001, 9, 83-91.
27. Morris, V. K.; Kwan, A. H.; Sunde, M. J Mol Biol 2013, 425, 244-256.
28. Kisko, K.; Szilvay, G. R.; Vainio, U.; Linder, M. B.; Serimaa, R. Biophys J 2008, 94, 198-206.
29. Wang, X.; Graveland-Bikker, J. F.; de Kruif, C. G.; Robillard, G. T. Protein Sci 2004, 13, 810-821.
30. Yang, W.; Ren, Q.; Wu, Y. N.; Morris, V. K.; Rey, A. A.; Braet, F.; Kwan, A. H.; Sunde, M. Biopolymers 2013, 99, 84-94.
31. Hakanpää, J.; Linder, M.; Popov, A.; Schmidt, A.; Rouvinen, J. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 2006, 62, 356-367.
32. Hakanpää, J.; Szilvay, G. R.; Kaljunen, H.; Maksimainen, M.; Linder, M.; Rouvinen, J. Protein Sci 2006, 15, 2129-2140.
33. Kallio, J. M.; Linder, M. B.; Rouvinen, J. J Biol Chem 2007, 282, 28733-28739.
34. de Vocht, M. L.; Reviakine, I.; Ulrich, W. P.; Bergsma-Schutter, W.; Wösten, H. A.; Vogel, H.; Brisson, A.; Wessels, J. G.; Robillard, G. T. Protein Sci 2002, 11, 1199-1205.
35. Sunde, M.; Kwan, A. H.; Templeton, M. D.; Beever, R. E.; Mackay, J. P. Micron 2008, 39, 773-784.
36. Dominguez, C.; Boelens, R.; Bonvin, A. M. J Am Chem Soc 2003, 125, 1731-1737.
37. Macindoe, I.; Kwan, A. H.; Ren, Q.; Morris, V. K.; Yang, W.; Mackay, J. P.; Sunde, M. Proc Natl Acad Sci USA 2012, 109, E804-E811.
38. Morris, V. K.; Ren, Q.; Macindoe, I.; Kwan, A. H.; Byrne, N.; Sunde, M. J Biol Chem 2011, 286, 15955-15963.
39. Askolin, S.; Linder, M.; Scholtmeijer, K.; Tenkanen, M.; Penttilä, M.; de Vocht, M. L.; Wösten, H. A. Biomacromolecules 2006, 7, 1295-1301.
40. Nakari-Setälä, T.; Aro, N.; Kalkkinen, N.; Alatalo, E.; Penttilä, M. Eur J Biochem 1996, 235, 248-255.
41. Lahtinen, T.; Linder, M. B.; Nakari-Setälä, T.; Oker-Blom, C. Protein Expr Purif 2008, 59, 18-24.
42. Zhao, Z. X.; Wang, H. C.; Qin, X.; Wang, X. S.; Qiao, M. Q.; Anzai, J.; Chen, Q. Colloids Surf B Biointerfaces 2009, 71, 102-106.
43. Weickert, U.; Wiesend, F.; Subkowski, T.; Eickhoff, A.; Reiss, G. Adv Med Sci 2011, 56, 138-144.
44. Cox, P. W.; Hooley, P. Fungal Biol Rev 2009, 23, 40-47.
45. Khalesi, M.; Venken, T.; Deckers, S.; Winterburn, J.; Shokribousjein, Z.; Gebruers, K.; Verachtert, H.; Delcour, J.; Martin, P.; Derdelinckx, G. Ind Crops Prod 2013, 43, 372-377.
46. Nakari-Setälä, T.; Azeredo, J.; Henriques, M.; Oliveira, R.; Teixeira, J.; Linder, M.; Penttila, M. Appl Environ Microbiol 2002, 68, 3385-3391.
47. Janssen, M. I.; Van Leeuwen, M. B.; Scholtmeijer, K.; Van Kooten, T. G.; Dijkhuizen, L.; Wösten, H. A. Biomaterials 2002, 23, 4847-4854.
48. Janssen, M. I.; Van Leeuwen, M. B.; Van Kooten, T. G.; de Vries, J.; Dijkhuizen, L.; Wösten, H. A. Biomaterials 2004, 25, 2731-2739.
49. Boeuf, S.; Throm, T.; Gutt, B.; Strunk, T.; Hoffmann, M.; Seebach, E.; Muhlberg, L.; Brocher, J.; Gotterbarm, T.; Wenzel, W.; Fischer, R.; Richter, W. Acta Biomater 2012, 8, 1037-1047.
50. Niu, B.; Huang, Y.; Zhang, S.; Wang, D.; Xu, H.; Kong, D.; Qiao, M. Protein Expr Purif 2012, 83, 92-97.
51. Zhang, M.; Wang, Z.; Wang, Z.; Feng, S.; Xu, H.; Zhao, Q.; Wang, S.; Fang, J.; Qiao, M.; Kong, D. Colloids Surf B Biointerfaces 2011, 85, 32-39.
52. Niu, B.; Huang, Y.; Zhang, S.; Wang, D.; Xu, H.; Kong, D.; Qiao, M. Protein Expr Purif 2012, 83, 92-97.
53. Hou, S.; Yang, K.; Qin, M.; Feng, X. Z.; Guan, L.; Yang, Y.; Wang, C. Biosens Bioelectron 2008, 24, 918-922.
54. Li, X.; Hou, S.; Feng, X.; Yu, Y.; Ma, J.; Li, L. Colloids Surf B Biointerfaces 2009, 74, 370-374.
55. von Vacano, B.; Xu, R.; Hirth, S.; Herzenstiel, I.; Rückel, M.; Subkowski, T.; Baus, U. Anal Bioanal Chem 2011, 400,2031-2040.
56. Linder, M.; Selber, K.; Nakari-Setälä, T.; Qiao, M.; Kula, M. R.; Penttilä, M. Biomacromolecules 2001, 2, 511-517.
57. Linder, M. B.; Qiao, M.; Laumen, F.; Selber, K.; Hyytiä, T.; Nakari-Setälä, T.; Penttilä, M. E. Biochemistry 2004, 43, 11873-11882.
58. Collén, A.; Penttilä, M.; Stälbrand, H.; Tjerneld, F.; Veide, A. J Chromatogr A 2002, 943, 55-62.
59. Mustalahti, E.; Saloheimo, M.; Joensuu, J. J. Nat Biotechnol 2013, 30, 262-268.
60. Conley, A. J.; Joensuu, J. J.; Richman, A.; Menassa, R. Plant Biotechnol J 2011, 9, 419-433.
61. Joensuu, J. J.; Conley, A. J.; Lienemann, M.; Brandle, J. E.; Linder, M. B.; Menassa, R. Plant Physiol 2010, 152, 622-633.
62. Joensuu, J. J.; Conley, A. J.; Linder, M. B.; Menassa, R. Methods Mol Biol 2012, 824, 527-534.
63. Haas Jimoh Akanbi, M.; Post, E.; Meter-Arkema, A.; Rink, R.; Robillard, G. T.; Wang, X.; Wösten, H. A.; Scholtmeijer, K. Colloids Surf B Biointerfaces 2010, 75, 526-531.
64. Rabinow, B. E. Nat Rev Drug Discov 2004, 3, 785-796.
65. Valo, H. K.; Laaksonen, P. H.; Peltonen, L. J.; Linder, M. B.; Hirvonen, J. T.; Laaksonen, T. J. ACS Nano 2010, 4, 1750-1758.
66. Valo, H.; Kovalainen, M.; Laaksonen, P.; Häkkinen, M.; Auriola, S.; Peltonen, L.; Linder, M.; Järvinen, K.; Hirvonen, J.; Laaksonen, T. J Control Release 2011, 156, 390-397.
67. Bimbo, L. M.; Sarparanta, M.; Mäkilä, E.; Laaksonen, T.; Laaksonen, P.; Salonen, J.; Linder, M. B.; Hirvonen, J.; Airaksinen, A. J.; Santos, H. A. Nanoscale 2012, 4, 3184-3192.
68. Sarparanta, M. P.; Bimbo, L. M.; Mäkilä, E. M.; Salonen, J. J.; Laaksonen, P. H.; Helariutta, A. M.; Linder, M. B.; Hirvonen, J. T.; Laaksonen, T. J.; Santos, H. A.; Airaksinen, A. J. Biomaterials 2012, 33, 3353-3362.
69. Sarparanta, M.; Bimbo, L. M.; Rytkönen, J.; Mäkilä, E.; Laaksonen, T. J.; Laaksonen, P.; Nyman, M.; Salonen, J.; Linder, M. B.; Hirvonen, J.; Santos, H. A.; Airaksinen, A. J. Mol Pharm 2012, 9, 654-663.
70. Ajayan, P. M. Chem Rev 1999, 99, 1787-1800.
71. Bianco, A.; Kostarelos, K.; Prato, M. Curr Opin Chem Biol 2005, 9, 674-679.
72. Yang, W.; Thordarson, P.; Gooding, J. J.; Ringer, S. P.; Braet, F. Nanotechnology 2007, 18, 412001.
73. Beg, S.; Rizwan, M.; Sheikh, A. M.; Hasnain, M. S.; Anwer, K.; Kohli, K. J Pharm Pharmacol 2011, 63, 141-163.
74. Moghaddam, M. J.; Yang, W.; Bojarski, B.; Gengenbach, T. R.; Gao, M.; Zareie, H.; McCall, M. J. Nanotechnology 2012, 23, 425503.
75. Wang, X.; Wang, H.; Huang, Y.; Zhao, Z.; Qin, X.; Wang, Y.; Miao, Z.; Chen, Q.; Qiao, M. Biosens Bioelectron 2010, 26, 1104-1108.
76. Askolin, S.; Nakari-Setälä, T.; Tenkanen, M. Appl Microbiol Biotechnol 2001, 57, 124-130.
77. Nakari-Setälä, T.; Aro, N.; Ilmen, M.; Munoz, G.; Kalkkinen, N.; Penttilä, M. Eur J Biochem 1997, 248, 415-423.
78. Kottmeier, K.; Günther, T. J.; Weber, J.; Kurtz, S.; Ostermann, K.; Rödel, G.; Bley, T. Eng Life Sci 2012, 12, 162-170.
79. Schuurs, T. A.; Schaeffer, E. A.; Wessels, J. G. Genetics 1997, 147, 589-596.
80. Scholtmeijer, |K. University Library, Groningen, 2000. http://dissertations.ub.rug.nl/faculties/science/2000/k.scholtmeijer/
81. Schmoll, M.; Seibel, C.; Kotlowski, C.; Wöllert Genannt Vendt, F.; Liebmann, B.; Kubicek, C. P. Appl Microbiol Biotechnol 2010, 88, 95-103.
82. Wang, Z.; Feng, S.; Huang, Y.; Li, S.; Xu, H.; Zhang, X.; Bai, Y.; Qiao, M. Protein Expr Purif 2010, 72, 19-25.
83. Kirkland, B. H.; Keyhani, N. O. J Ind Microbiol Biotechnol 2011, 38, 327-335.
84. Rey, A. A.; Hocher, A.; Kwan, A. H.; Sunde, M. Biomol NMR Assign 2013;7:109-112.