Specificity of growth inhibitors and their cooperative effects in calcium oxalate monohydrate crystallization

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 1, 2014, Pages 367-376

  Farmanesh, Sahar ^a   Ramamoorthy, Sriram ^b   Chung, Jihae ^a   Asplin, John R ^c   Karande, Pankaj ^b   Rimer, Jeffrey D ^a  

^a UNIVERSITY OF HOUSTON   (United States)

^b RENSSELAER POLYTECHNIC INSTITUTE   (United States)

^c LithoLink Corporation   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BULK CRYSTALLIZATION; CALCIUM OXALATE MONOHYDRATE; CO-OPERATIVE EFFECTS; CRYSTAL GROWTH INHIBITION; FLUORESCENT CONFOCAL MICROSCOPY; INHIBITOR COMBINATION; INHIBITOR CONCENTRATION; MORPHOLOGICAL MODIFICATION;

ADSORPTION; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; BIOMIMETICS; BIOMINERALIZATION; CRYSTALLINE MATERIALS; OXALIC ACID;

CALCIUM;

CHONDROITIN SULFATE; GROWTH INHIBITOR; SERUM ALBUMIN; TRANSFERRIN; WHEWELLITE;

ADSORPTION; AMINO ACID SEQUENCE; ANISOTROPY; ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CHEMICAL FORCE MICROSCOPY; CONFOCAL MICROSCOPY; CRYSTALLIZATION; FLUORESCENCE MICROSCOPY; GROWTH INHIBITION; GROWTH RATE; ISOTHERM; KINETICS; MACROMOLECULE; MINERALIZATION; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR RECOGNITION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEOMICS;

CALCIUM OXALATE; CRYSTALLIZATION; GROWTH INHIBITORS; HUMANS; KINETICS; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; OPTICAL IMAGING; SUBSTRATE SPECIFICITY;

EID: 84892182761     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja410623q     Document Type: Article

References (72)

1. Suzuki, M.; Saruwatari, K.; Kogure, T.; Yamamoto, Y.; Nishimura, T.; Kato, T.; Nagasawa, H. Science 2009, 325, 1388
2. Nancollas, G. H.; Tang, R.; Phipps, R. J.; Henneman, Z.; Gulde, S.; Wu, W.; Mangood, A.; Russell, R. G. G.; Ebetino, F. H. Bone 2006, 38, 617
3. Aizenberg, J.; Weaver, J. C.; Thanawala, M. S.; Sundar, V. C.; Morse, D. E.; Fratzl, P. Science 2005, 309, 275
4. Kroger, N.; Deutzmann, R.; Sumper, M. Science 1999, 286, 1129
5. Graether, S. P.; Kuiper, M. J.; Gagne, S. M.; Walker, V. K.; Jia, Z. C.; Sykes, B. D.; Davies, P. L. Nature 2000, 406, 325
6. Chen, C. L.; Qi, J. H.; Zuckermann, R. N.; DeYoreo, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5214
7. Huang, M. L.; Ehre, D.; Jiang, Q.; Hu, C. H.; Kirshenbaum, K.; Ward, M. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 19922
8. Weissbuch, I.; Leiserowitz, L. Chem. Rev. 2008, 108, 4899
9. De Yoreo, J. J.; Qiu, S. R.; Hoyer, J. R. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2006, 291, F1123
10. Farmanesh, S.; Chung, J.; Chandra, D.; Sosa, R. D.; Karande, P.; Rimer, J. D. J. Cryst. Growth 2013, 373, 13
11. Rimer, J. D.; An, Z. H.; Zhu, Z. N.; Lee, M. H.; Goldfarb, D. S.; Wesson, J. A.; Ward, M. D. Science 2010, 330, 337
12. Addadi, L.; Berkovitchyellin, Z.; Weissbuch, I.; Vanmil, J.; Shimon, L. J. W.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1985, 24, 466
13. Berkovitchyellin, Z.; Vanmil, J.; Addadi, L.; Idelson, M.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3111
14. Lupulescu, A. I.; Kumar, M.; Rimer, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6608
15. Lupulescu, A. I.; Rimer, J. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 3345
16. Mavredaki, E.; Neville, A.; Sorbie, K. S. Cryst. Growth Des. 2011, 11, 4751
17. Keene, E. C.; Evans, J. S.; Estroff, L. A. Cryst. Growth Des. 2010, 10, 1383
18. Li, H. Y.; Estroff, L. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5480
19. Gower, L. B. Chem. Rev. 2008, 108, 4551
20. Huang, W. C.; Lyu, L. M.; Yang, Y. C.; Huang, M. H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1261
21. Chen, L.; Xie, A.; Jia, R.; Shen, Y.; Tang, W.; Li, C. Cryst. Res. Technol. 2007, 42, 881
22. Khan, S. R. Urol. Int. 1997, 59, 59
23. Canales, B. K.; Anderson, L.; Higgins, L.; Slaton, J.; Roberts, K. P.; Liu, N. T.; Monga, M. J. Endourol. 2008, 22, 1161
24. Dussol, B.; Geider, S.; Lilova, A.; Leonetti, F.; Dupuy, P.; Daudon, M.; Berland, Y.; Dagorn, J. C.; Verdier, J. M. Urol. Res. 1995, 23, 45
25. Taller, A.; Grohe, B.; Rogers, K. A.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. Biophys. J. 2007, 93, 1768
26. Hirose, M.; Tozawa, K.; Okada, A.; Hamamoto, S.; Higashibata, Y.; Gao, B.; Hayashi, Y.; Shimizu, H.; Kubota, Y.; Yasui, T.; Kohri, K. Urol. Res. 2012, 40, 121
27. Grohe, B.; O'Young, J.; Langdon, A.; Karttunen, M.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. Cells Tissues Organs 2011, 194, 176
28. Wang, L. J.; Zhang, W.; Qiu, S. R.; Zachowicz, W. J.; Guan, X. Y.; Tang, R. K.; Hoyer, J. R.; De Yoreo, J. J.; Nancollas, G. H. J. Cryst. Growth 2006, 291, 160
29. Jung, T.; Sheng, X. X.; Choi, C. K.; Kim, W. S.; Wesson, J. A.; Ward, M. D. Langmuir 2004, 20, 8587
30. Kleinman, J. G.; Alatalo, L. J.; Beshensky, A. M.; Wesson, J. A. Kidney Int. 2008, 74, 919
31. Akyol, E.; Bozkurt, A.; Oner, M. Polymer. Adv. Tech. 2006, 17, 58
32. Akyol, E.; Oner, M. J. Cryst. Growth 2007, 307, 137
33. Thurgood, L. A.; Cook, A. F.; Sorensen, E. S.; Ryall, R. L. Urol. Res. 2010, 38, 357
34. Hug, S.; Grohe, B.; Jalkanen, J.; Chan, B.; Galarreta, B.; Vincent, K.; Lagugne-Labarthet, F.; Lajoie, G.; Goldberg, H. A.; Karttunen, M.; Hunter, G. K. Soft Matter 2012, 8, 1226
35. Tazzoli, V.; Domeneghetti, C. Am. Mineral. 1980, 65, 327
36. Wang, L. J.; Qiu, S. R.; Zachowicz, W.; Guan, X. Y.; DeYoreo, J. J.; Nancollas, G. H.; Hoyer, J. R. Langmuir 2006, 22, 7279
37. Fleming, D. E.; van Bronswijk, W.; Ryall, R. L. Clin. Sci. 2001, 101, 159
38. Coe, F. L.; Nakagawa, Y.; Asplin, J.; Parks, J. H. Miner. Electrolyte Metab. 1994, 20, 378
39. Sheng, X. X.; Jung, T. S.; Wesson, J. A.; Ward, M. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 267
40. Liu, J. F.; Jiang, H. D.; Liu, X. Y. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 9085
41. Shirane, Y.; Kurokawa, Y.; Miyashita, S.; Komatsu, H.; Kagawa, S. Urol. Res. 1999, 27, 426
42. Wang, L. J.; Guan, X. Y.; Tang, R. K.; Hoyer, J. R.; Wierzbicki, A.; De Yoreo, J. J.; Nancollas, G. H. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9151
43. Langdon, A.; Wignall, G. R.; Rogers, K.; Sorensen, E. S.; Denstedt, J.; Grohe, B.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. Calcif. Tissue Int. 2009, 84, 240
44. Qiu, S. R.; Wierzbicki, A.; Orme, C. A.; Cody, A. M.; Hoyer, J. R.; Nancollas, G. H.; Zepeda, S.; De Yoreo, J. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 1811
45. Kazemi-Zanjani, N.; Chen, H. H.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K.; Grohe, B.; Lagugne-Labarthet, F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17076
46. Chan, B. P. H.; Vincent, K.; Lajoie, G. A.; Goldberg, H. A.; Grohe, B.; Hunter, G. K. Colloids Surf. B 2012, 96, 22
47. An, Z. H.; Lee, S.; Oppenheimer, H.; Wesson, J. A.; Ward, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13188
48. Qiu, S. R.; Wierzbicki, A.; Salter, E. A.; Zepeda, S.; Orme, C. A.; Hoyer, J. R.; Nancollas, G. H.; Cody, A. M.; De Yoreo, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9036
49. Weaver, M. L.; Qiu, S. R.; Hoyer, J. R.; Casey, W. H.; Nancollas, G. H.; De Yoreo, J. J. J. Cryst. Growth 2007, 306, 135
50. Guo, S. W.; Ward, M. D.; Wesson, J. A. Langmuir 2002, 18, 4284
51. Hoyer, J. R.; Asplin, J. R.; Otvos, L. Kidney Int. 2001, 60, 77
52. Pampena, D. A.; Robertson, K. A.; Litvinova, O.; Lajoie, G.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. Biochem. J. 2004, 378, 1083
53. Azzopardi, P. V.; O'Young, J.; Lajoie, G.; Karttunen, M.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. PLoS One 2010, 5
54. Grohe, B.; Chan, B. P. H.; Sorensen, E. S.; Lajoie, G.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. Urol. Res. 2011, 39, 327
55. Weaver, M. L.; Qiu, S. R.; Hoyer, J. R.; Casey, W. H.; Nancollas, G. H.; De Yoreo, J. J. Calcif. Tissue Int. 2009, 84, 462
56. Wesson, J. A.; Worcester, E. M.; Kleinman, J. G. J. Urol. 2000, 163, 1343
57. Elhadj, S.; Salter, E. A.; Wierzbicki, A.; De Yoreo, J. J.; Han, N.; Dove, P. M. Cryst. Growth Des. 2006, 6, 197
58. Cook, A. F.; Grover, P. K.; Ryall, R. L. BJU Int. 2009, 103, 826
59. Gul, A.; Rez, P. Urol. Res. 2007, 35, 63
60. Lovette, M. A.; Browning, A. R.; Griffin, D. W.; Sizemore, J. P.; Snyder, R. C.; Doherty, M. F. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 9812
61. Snyder, R. C.; Doherty, M. F. Proc. R. Soc. A 2009, 465, 1145
62. Grohe, B.; O'Young, J.; Ionescu, D. A.; Lajoie, G.; Rogers, K. A.; Karttunen, M.; Goldberg, H. A.; Hunter, G. K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14946
63. Chien, Y. C.; Masica, D. L.; Gray, J. J.; Nguyen, S.; Vali, H.; McKee, M. D. J. Biol. Chem. 2009, 284, 23491
64. Kahr, B.; Gurney, R. W. Chem. Rev. 2001, 101, 893
65. Cho, K. R.; Salter, E. A.; De Yoreo, J. J.; Wierzbicki, A.; Elhadj, S.; Huang, Y.; Qiu, S. R. CrystEngComm 2013, 15, 54
66. Perrin, C. M.; Dobish, M. A.; Van Keuren, E.; Swift, J. A. CrystEngComm 2011, 13, 1111
67. Perrin, C. M.; Swift, J. A. CrystEngComm 2012, 14, 1709
68. Kelly, J. X.; Smilkstein, M. J.; Brun, R.; Wittlin, S.; Cooper, R. A.; Lane, K. D.; Janowsky, A.; Johnson, R. A.; Dodean, R. A.; Winter, R.; Hinrichs, D. J.; Riscoe, M. K. Nature 2009, 459, 270
69. Pegram, M.; Hsu, S.; Lewis, G.; Pietras, R.; Beryt, M.; Sliwkowski, M.; Coombs, D.; Baly, D.; Kabbinavar, F.; Slamon, D. Oncogene 1999, 18, 2241
70. Karande, P.; Jain, A.; Mitragotri, S. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 192
71. Chou, T. C.; Talalay, P. Adv. Enzyme Regul. 1984, 22, 27
72. Chou, T. C. Pharmacol. Rev. 2006, 58, 621