Engineered fluorescence tags for in vivo protein labelling

RSC Advances

Volumn 4, Issue 14, 2014, Pages 7235-7245

  Wang, Zhipeng ^a,b,c   Ding, Xiaozhe ^b   Li, Sijian ^a   Shi, Jing ^d   Li, Yiming ^a,b  

^a HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^b TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^c PRINCETON UNIVERSITY   (United States)

^d UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; ENZYMES; FLUORESCENCE; PROBES;

AMINO ACID SEQUENCE; AUTOFLUORESCENT PROTEINS; CHEMICAL BIOLOGY; ENZYME RECOGNITION; FLUORESCENCE SIGNALS; PROTEIN DISTRIBUTIONS; PROTEIN LABELLING; PROTEIN-PROTEIN INTERACTIONS;

PEPTIDES;

EID: 84892637715     PISSN: None     EISSN: 20462069     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ra46991c     Document Type: Review

References (135)

1. L. W. Miller V. W. Cornish Curr. Opin. Chem. Biol. 2005 9 56
2. H. Sahoo RSC Adv. 2012 2 7017
3. R. Wombacher V. W. Cornish J. Biophotonics 2011 4 391
4. G. Crivat J. W. Taraska Trends Biotechnol. 2012 30 8
5. M. Rashidian J. K. Dozier M. D. Distefano Bioconjugate Chem. 2013 24 1277
6. C. J. Noren S. J. Anthony-Cahill M. C. Griffith P. G. Schultz Science 1989 244 182
7. J. Xie P. G. Schultz Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2006 7 775
8. L. Wang A. Brock B. Herberich P. G. Schultz Science 2001 292 498
9. J. W. Chin T. A. Cropp J. C. Anderson M. Mukherji Z. Zhang P. G. Schultz Science 2003 301 964
10. Y. M. Li M. Y. Yang Y. C. Huang X. D. Song L. Liu P. R. Chen Chem. Sci. 2012 3 2766
11. Y. M. Li M. Y. Yang Y. C. Huang Y. T. Li P. R. Chen L. Liu ACS Chem. Biol. 2012 7 1015
12. Y. M. Li M. Pan Y. T. Li Y. C. Huang Q. X. Guo Org. Biomol. Chem. 2013 11 2624
13. D. Mendel V. W. Cornish P. G. Schultz Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1995 24 435
14. R. Y. Tsien Annu. Rev. Biochem. 1998 67 509
15. O. Shimomura F. H. Johnson Y. Saiga J. Cell. Comp. Physiol. 1962 59 223
16. D. C. Prasher V. K. Eckenrode W. W. Ward F. G. Prendergast M. J. Cormier Gene 1992 111 229
17. M. Chalfie Y. Tu G. Euskirchen W. Ward D. Prasher Science 1994 263 802
18. B. N. G. Giepmans S. R. Adams M. H. Ellisman R. Y. Tsien Science 2006 312 217
19. J. Lippincott-Schwartz G. H. Patterson Science 2003 300 87 91
20. J.-D. Pédelacq S. Cabantous T. Tran T. C. Terwilliger G. S. Waldo Nat. Biotechnol. 2006 24 79
21. S. Cabantous Y. Rogers T. C. Terwilliger G. S. Waldo PLoS One 2008 3 e2387
22. A. R. Nager T. A. Baker R. T. Sauer J. Mol. Biol. 2011 413 4
23. R. Heim D. C. Prasher R. Y. Tsien Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1994 91 12501
24. M. Ormö a. B. Cubitt K. Kallio L. a. Gross R. Y. Tsien S. J. Remington Science 1996 273 1392
25. D. M. Shcherbakova O. M. Subach V. V. Verkhusha Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012 51 10724
26. A. S. Mishin F. V. Subach I. V. Yampolsky W. King K. A. Lukyanov V. V. Verkhusha Biochemistry 2008 47 4666
27. M. V Matz A. F. Fradkov Y. A. Labas A. P. Savitsky A. G. Zaraisky M. L. Markelov S. A. Lukyanov Nat. Biotechnol. 1999 17 969
28. R. E. Campbell O. Tour A. E. Palmer P. a. Steinbach G. S. Baird D. a. Zacharias R. Y. Tsien Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 7877
29. L. a. Gross G. S. Baird R. C. Hoffman K. K. Baldridge R. Y. Tsien Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 11990
30. P. Corish C. Tyler-Smith Protein Eng. 1999 12 1035
31. P. Dedecker F. C. De Schryver J. Hofkens J. Am. Chem. Soc. 2013 135 2387
32. O. Dyachok Y. Isakov J. Sågetorp A. Tengholm Nature 2006 439 349
33. B. A. Griffin S. R. Adams R. Y. Tsien Science 1998 281 269
34. B. Albert Griffin S. R. Adams J. Jones R. Y. Tsien Methods Enzymol. 2000 327 565
35. S. R. Adams R. E. Campbell L. A. Gross B. R. Martin G. K. Walkup Y. Yao J. Llopis R. Y. Tsien J. Am. Chem. Soc. 2002 124 6063
36. A. Y. Ting K. H. Kain R. L. Klemke R. Y. Tsien Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 15003
37. T. A. Cornell J. Fu S. H. Newland B. P. Orner J. Am. Chem. Soc. 2013 135 16618
38. T. L. Halo J. Appelbaum E. M. Hobert D. M. Balkin A. Schepartz J. Am. Chem. Soc. 2008 131 438
39. M. Hedhammar T. Gräslund S. Hober Chem. Eng. Technol. 2005 28 1315
40. E. Hochuli H. Dobeli A. Schacher J. Chromatogr., A 1987 411 177
41. E. G. Guignet R. Hovius H. Vogel Nat. Biotechnol. 2004 22 440
42. C. R. Goldsmith J. Jaworski M. Sheng S. J. Lippard J. Am. Chem. Soc. 2006 128 418
43. A. Ojida K. Honda D. Shinmi S. Kiyonaka Y. Mori I. Hamachi J. Am. Chem. Soc. 2006 128 10452
44. K. Honda E. Nakata A. Ojida I. Hamachi Chem. Commun. 2006 4024
45. H. Nonaka S.-H. Fujishima S.-H. Uchinomiya A. Ojida I. Hamachi J. Am. Chem. Soc. 2010 132 9301
46. A. Ojida S.-H. Fujishima K. Honda H. Nonaka S.-H. Uchinomiya I. Hamachi Chem.-Asian J. 2010 5 877
47. S.-H. Fujishima H. Nonaka S.-H. Uchinomiya Y. A. Kawase A. Ojida I. Hamachi Chem. Commun. 2012 48 594
48. C. T. Hauser R. Y. Tsien Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 3693
49. J. M. Antos J. M. McFarland A. T. Iavarone M. B. Francis J. Am. Chem. Soc. 2009 131 6301
50. J. M. Antos M. B. Francis J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10256
51. D. Gillingham N. Fei Chem. Soc. Rev. 2013 42 4918
52. M. Fernández-Suárez H. Baruah L. Martínez- Hernández K. T. Xie J. M. Baskin C. R. Bertozzi A. Y. Ting Nat. Biotechnol. 2007 25 1483
53. C. Uttamapinant K. A. White H. Baruah S. Thompson M. Fernández- Suárez S. Puthenveetil A. Y. Ting Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 10914
54. X. Jin C. Uttamapinant A. Y. Ting ChemBioChem 2011 12 65
55. D. S. Liu A. Tangpeerachaikul R. Selvaraj M. T. Taylor J. M. Fox A. Y. Ting J. Am. Chem. Soc. 2012 134 792
56. J. Z. Yao C. Uttamapinant A. Poloukhtine J. M. Baskin J. A. Codelli E. M. Sletten C. R. Bertozzi V. V. Popik A. Y. Ting J. Am. Chem. Soc. 2012 134 3720 3728
57. C. Uttamapinant A. Tangpeerachaikul S. Grecian S. Clarke U. Singh P. Slade K. R. Gee A. Y. Ting Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012 51 5852 5856
58. J. D. Cohen P. Zou A. Y. Ting ChemBioChem 2012 13 888 894
59. S. Puthenveetil D. S. Liu K. A. White S. Thompson A. Y. Ting J. Am. Chem. Soc. 2009 131 16430
60. D. S. Liu W. S. Phipps K. H. Loh M. Howarth A. Y. Ting ACS Nano 2012 6 11080
61. H. Baruah S. Puthenveetil Y. A. Choi S. Shah A. Y. Ting Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2008 47 7018
62. Y. Sugimura M. Hosono F. Wada T. Yoshimura M. Maki K. Hitomi J. Biol. Chem. 2006 281 17699
63. C. W. Lin A. Y. Ting J. Am. Chem. Soc. 2006 128 4542
64. M. Howarth K. Takao Y. Hayashi A. Y. Ting Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 7583
65. M. Howarth A. Y. Ting Nat. Protoc. 2008 3 534
66. P. Zou A. Y. Ting ACS Chem. Biol. 2011 6 308
67. J. D. Martell T. J. Deerinck Y. Sancak T. L. Poulos V. K. Mootha G. E. Sosinsky M. H. Ellisman A. Y. Ting Nat. Biotechnol. 2012 30 1143
68. M. Fernández-Suárez A. Y. Ting Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2008 9 929
69. I. S. Carrico B. L. Carlson C. R. Bertozzi Nat. Chem. Biol. 2007 3 321
70. D. Rabuka J. S. Rush G. W. de Hart P. Wu C. R. Bertozzi Nat. Protoc. 2012 7 1052
71. H. Mao S. A. Hart A. Schink B. A. Pollok J. Am. Chem. Soc. 2004 126 2670
72. M. W. Popp J. M. Antos G. M. Grotenbreg E. Spooner H. L. Ploegh Nat. Chem. Biol. 2007 3 707
73. T. Yamamoto T. Nagamune Chem. Commun. 2009 1022
74. Y. M. Li Y. T. Li M. Pan X.-Q. Kong Y.-C. Huang Z.-Y. Hong L. Liu Angew. Chem., Int. Ed. 10.1002/anie.201310010
75. M. Sunbul J. Yin Org. Biomol. Chem. 2009 7 3361
76. R. Wombacher V. W. Cornish J. Biophotonics 2011 4 391
77. G. Crivat J. W. Taraska Trends Biotechnol. 2012 30 8
78. A. Keppler S. Gendreizig T. Gronemeyer H. Pick H. Vogel K. Johnsson Nat. Biotechnol. 2003 21 86
79. A. Keppler H. Pick C. Arrivoli H. Vogel K. Johnsson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 9955
80. A. Gautier A. Juillerat C. Heinis I. R. Corrêa M. Kindermann F. Beaufils K. Johnsson Chem. Biol. 2008 15 128
81. G. V. Los K. Wood Methods Mol. Biol. 2007 356 195
82. G. V. Los L. P. Encell M. G. McDougall D. D. Hartzell N. Karassina C. Zimprich M. G. Wood R. Learish R. F. Ohana M. Urh D. Simpson J. Mendez K. Zimmerman P. Otto G. Vidugiris J. Zhu A. Darzins D. H. Klaubert R. F. Bulleit K. V. Wood ACS Chem. Biol. 2008 3 373
83. For example: http://www.genecopoeia.com/tech/halo-tag/, accessed November 7, 2013
84. H. D. Lee S. J. Lord S. Iwanaga K. Zhan H. Xie J. C. Williams H. Wang G. R. Bowman E. D. Goley L. Shapiro R. J. Twieg J. Rao W. E. Moerner J. Am. Chem. Soc. 2010 132 15099
85. X. Fang Y. Fu M. J. C. Long J. a. Haegele E. J. Ge S. Parvez Y. Aye J. Am. Chem. Soc. 2013 135 14496
86. I. Popa R. Berkovich J. Alegre-Cebollada C. L. Badilla J. A. Rivas-Pardo Y. Taniguchi M. Kawakami J. M. Fernandez J. Am. Chem. Soc. 2013 135 12762
87. L. W. Miller Y. Cai M. P. Sheetz V. W. Cornish Nat. Methods 2005 2 255
88. N. T. Calloway M. Choob A. Sanz M. P. Sheetz L. W. Miller V. W. Cornish ChemBioChem 2007 8 767
89. S. S. Gallagher J. E. Sable M. P. Sheetz V. W. Cornish ACS Chem. Biol. 2009 4 547
90. Z. Chen C. Jing S. S. Gallagher M. P. Sheetz V. W. Cornish J. Am. Chem. Soc. 2012 134 13692
91. Y. Hori K. Nakaki M. Sato S. Mizukami K. Kikuchi Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012 51 5611
92. S. Mizukami Y. Hori K. Kikuchi Acc. Chem. Res. 2013 10.1021/ar400135f
93. S. Mizukami S. Watanabe Y. Hori K. Kikuchi J. Am. Chem. Soc. 2009 131 5016
94. H. Adachi T. Ohta H. Matsuzawa J. Biol. Chem. 1991 266 3186
95. S. Mizukami S. Watanabe Y. Akimoto K. Kikuchi J. Am. Chem. Soc. 2012 134 1623
96. S. Watanabe S. Mizukami Y. Hori K. Kikuchi Bioconjugate Chem. 2010 21 2320
97. S. Watanabe S. Mizukami Y. Akimoto Y. Hori K. Kikuchi Chemistry 2011 17 8342
98. Y. Hori H. Ueno S. Mizukami K. Kikuchi J. Am. Chem. Soc. 2009 131 16610
99. R. Bonasio C. V. Carman E. Kim P. T. Sage K. R. Love T. R. Mempel T. a. Springer U. H. von Andrian Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 14753
100. D. R. Larson W. R. Zipfel R. M. Williams S. W. Clark M. P. Bruchez F. W. Wise W. W. Webb Science 2003 300 1434
101. A. Keppler S. Gendreizig T. Gronemeyer H. Pick H. Vogel K. Johnsson Nat. Biotechnol. 2003 21 86
102. L. Wofsy H. Metzger S. Singer Biochemistry 1962 1 1031
103. Y. Takaoka A. Ojida I. Hamachi Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2013 52 4088
104. H.-K. Cui J. Qing Y. Guo Y.-J. Wang L.-J. Cui T.-H. He L. Zhang L. Liu Bioorg. Med. Chem. 2013 21 3547
105. Y. Yano A. Yano S. Oishi Y. Sugimoto G. Tsujimoto N. Fujii K. Matsuzaki ACS Chem. Biol. 2008 3 341
106. S. Ono Y. Yano K. Matsuzaki Biopolymers 2012 98 234
107. B. Tripet L. Yu D. L. Bautista W. Y. Wong R. T. Irvin R. S. Hodges Protein Eng. 1996 9 1029
108. K. Zhang M. R. Diehl D. A. Tirrell J. Am. Chem. Soc. 2005 127 10136
109. S. Yuzawa T. Mizuno T. Tanaka Chem.-Eur. J. 2006 12 7345
110. H. Tsutsumi W. Nomura S. Abe T. Mino A. Masuda N. Ohashi T. Tanaka K. Ohba N. Yamamoto K. Akiyoshi Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2009 121 9328
111. S. Fields O. Song Nature 1989 340 245
112. N. Johnsson A. Varshavsky Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1994 91 10340
113. T. Ozawa A. Kaihara M. Sato K. Tachihara Y. Umezawa Anal. Chem. 2001 73 2516
114. S. S. Gallagher L. W. Miller V. W. Cornish Anal. Biochem. 2007 363 160
115. T. W. Muir D. Sondhi P. A. Cole Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 6705
116. T. W. Muir Annu. Rev. Biochem. 2003 72 249
117. S. Chattopadhaya L. P. Tan S. Q. Yao Nat. Protoc. 2006 1 2386
118. N. H. Shah E. Eryilmaz D. Cowburn T. W. Muir J. Am. Chem. Soc. 2013 135 18673
119. N. H. Shah T. W. Muir Isr. J. Chem. 2011 51 854
120. S. Züger H. Iwai Nat. Biotechnol. 2005 23 736
121. J.-Y. Yang W. Y. Yang J. Am. Chem. Soc. 2009 131 11644
122. D. Jung K. Min J. Jung W. Jang Y. Kwon Mol. BioSyst. 2013 9 862
123. C. Jing V. W. Cornish Acc. Chem. Res. 2011 44 784
124. P. E. Dawson T. W. Muir I. Clark-Lewis S. B. Kent Science 1994 266 776
125. S. B. Kent Chem. Soc. Rev. 2009 38 338
126. S. B. Kent Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2013 52 11988
127. J. S. Zheng S. Tang Y. C. Huang L. Liu Acc. Chem. Res. 2013 46 2475
128. P. Wang S. Dong J. A. Brailsford K. Iyer S. D. Townsend Q. Zhang R. C. Hendrickson J. Shieh M. A. Moore S. J. Danishefsky Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012 124 11744
129. K. Mandal M. Uppalapati D. Ault-Riche J. Kenney J. Lowitz S. S. Sidhu S. B. Kent Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 14779
130. G. M. Fang J. X. Wang L. Liu Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 10347
131. P. Wang B. Aussedat Y. Vohra S. J. Danishefsky Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2012 124 11739
132. M. Vila-Perello Z. Liu N. H. Shah J. A. Willis J. Idoyaga T. W. Muir J. Am. Chem. Soc. 2013 135 286 292
133. N. H. Shah G. P. Dann M. Vila-Perelló Z. Liu T. W. Muir J. Am. Chem. Soc. 2012 134 11338
134. J. S. Zheng H. N. Chang F. L. Wang L. Liu J. Am. Chem. Soc. 2011 133 11080
135. S. Dong S. Shang J. Li Z. Tan T. Dean A. Maeda T. J. Gardella S. J. Danishefsky J. Am. Chem. Soc. 2012 134 15122