Bioactive DNA-peptide nanotubes enhance the differentiation of neural stem cells into neurons

Nano Letters

Volumn 15, Issue 1, 2015, Pages 603-609

  Stephanopoulos, Nicholas ^a   Freeman, Ronit ^a   North, Hilary A ^a   Sur, Shantanu ^a   Jeong, Su Ji ^a   Tantakitti, Faifan ^a,b   Kessler, John A ^a   Stupp, Samuel I ^a,b,c  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b Northwestern University   (United States)

^c NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

biomaterials; DNA nanotechnology; DNA peptide; extracellular matrix; neural stem cells; Self assembly

Indexed keywords

BIOLOGICAL MATERIALS; BIOMATERIALS; CELL ADHESION; CELLS; CYTOLOGY; DNA; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES; PEPTIDES; SELF ASSEMBLY; YARN;

BIOACTIVE SUBSTRATES; CELL ADHESION PEPTIDES; DNA NANOTECHNOLOGY; EXTRACELLULAR MATRICES; NANOTUBE ARCHITECTURE; NEURAL STEM CELL; STEM CELL DIFFERENTIATION; WATSON-CRICK BASE PAIRING;

STEM CELLS;

ARGINYL-GLYCYL-ASPARTYL-SERINE; DNA; OLIGOPEPTIDE; PEPTIDE NANOTUBE;

ANIMAL; CELL CULTURE; CELL DIFFERENTIATION; CHEMISTRY; CYTOLOGY; METABOLISM; MOUSE; NERVE CELL; NEURAL STEM CELL;

ANIMALS; CELL DIFFERENTIATION; CELLS, CULTURED; DNA; MICE; NANOTUBES, PEPTIDE; NEURAL STEM CELLS; NEURONS; OLIGOPEPTIDES;

EID: 84920952085     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl504079q     Document Type: Article

References (65)

1. Seeman, N. C. Chem. Biol. 2003, 10, 1151-1159
2. Wilner, O. I.; Willner, I. Chem. Rev. 2012, 112, 2528-2556
3. Rothemund, P. W. K.; Ekani-Nkodo, A.; Papadakis, N.; Kumar, A.; Fygenson, D. K.; Winfree, E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16344-16352
4. Yan, H.; Park, S. H.; Finkelstein, G.; Reif, J. H.; LaBean, T. H. Science 2003, 301, 1882-1884
5. Lo, P. K.; Karam, P.; Aldaye, F. A.; McLaughlin, C. K.; Hamblin, G. D.; Cosa, G.; Sleiman, H. F. Nat. Chem. 2010, 2, 319-328
6. Winfree, E.; Liu, F. R.; Wenzler, L. A.; Seeman, N. C. Nature 1998, 394, 539-544
7. Zheng, J.; Birktoft, J. J.; Chen, Y.; Wang, T.; Sha, R.; Constantinou, P. E.; Ginell, S. L.; Mao, C.; Seeman, N. C. Nature 2009, 461, 74-77
8. Rothemund, P. W. K. Nature 2006, 440, 297-302
9. Douglas, S. M.; Dietz, H.; Liedl, T.; Hoegberg, B.; Graf, F.; Shih, W. M. Nature 2009, 459, 414-418
10. Sacca, B.; Niemeyer, C. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 58-66
11. Pinheiro, A. V.; Han, D.; Shih, W. M.; Yan, H. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 763-772
12. Sacca, B.; Niemeyer, C. M. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5910-5921
13. Ke, Y.; Lindsay, S.; Chang, Y.; Liu, Y.; Yan, H. Science 2008, 319, 180-183
14. Douglas, S. M.; Bachelet, I.; Church, G. M. Science 2012, 335, 831-834
15. Lee, H.; Lytton-Jean, A. K. R.; Chen, Y.; Love, K. T.; Park, A. I.; Karagiannis, E. D.; Sehgal, A.; Querbes, W.; Zurenko, C. S.; Jayaraman, M.; Peng, C. G.; Charisse, K.; Borodovsky, A.; Manoharan, M.; Donahoe, J. S.; Truelove, J.; Nahrendorf, M.; Langer, R.; Anderson, D. G. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 389-393
16. Liu, X.; Xu, Y.; Yu, T.; Clifford, C.; Liu, Y.; Yan, H.; Chang, Y. Nano Lett. 2012, 12, 4254-4259
17. Liu, X.; Liu, Y.; Yan, H. Isr. J. Chem. 2013, 53, 555-566
18. Wang, F.; Lu, C.-H.; Willner, I. Chem. Rev. 2014, 114, 2881-2941
19. Aldaye, F. A.; Senapedis, W. T.; Silver, P. A.; Way, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14727-14729
20. Um, S. H.; Lee, J. B.; Park, N.; Kwon, S. Y.; Umbach, C. C.; Luo, D. Nat. Mater. 2006, 5, 797-801
21. Xing, Y.; Cheng, E.; Yang, Y.; Chen, P.; Zhang, T.; Sun, Y.; Yang, Z.; Liu, D. Adv. Mater. 2011, 23, 1117-1121
22. Stephanopoulos, N.; Ortony, J. H.; Stupp, S. I. Acta Mater. 2013, 61, 912-930
23. Hartgerink, J. D.; Beniash, E.; Stupp, S. I. Science 2001, 294, 1684-1688
24. Silva, G. A.; Czeisler, C.; Niece, K. L.; Beniash, E.; Harrington, D. A.; Kessler, J. A.; Stupp, S. I. Science 2004, 303, 1352-1355
25. Chow, L. W.; Bitton, R.; Webber, M. J.; Carvajal, D.; Shull, K. R.; Sharma, A. K.; Stupp, S. I. Biomaterials 2011, 32, 1574-1582
26. Webber, M. J.; Tongers, J.; Newcomb, C. J.; Marquardt, K.-T.; Bauersachs, J.; Losordo, D. W.; Stupp, S. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 13438-13443
27. Lee, S. S.; Huang, B. J.; Kaltz, S. R.; Sur, S.; Newcomb, C. J.; Stock, S. R.; Shah, R. N.; Stupp, S. I. Biomaterials 2013, 34, 452-459
28. Mata, A.; Geng, Y.; Henrikson, K. J.; Aparicio, C.; Stock, S. R.; Satcher, R. L.; Stupp, S. I. Biomaterials 2010, 31, 6004-6012
29. Shah, R. N.; Shah, N. A.; Lim, M. M. D. R.; Hsieh, C.; Nuber, G.; Stupp, S. I. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 3293-3298
30. O'Neill, P.; Rothemund, P. W. K.; Kumar, A.; Fygenson, D. K. Nano Lett. 2006, 6, 1379-1383
31. O'Neill, P. R.; Young, K.; Schiffels, D.; Fygenson, D. K. Nano Lett. 2012, 12, 5464-5469
32. Hersel, U.; Dahmen, C.; Kessler, H. Biomaterials 2003, 24, 4385-4415
33. Webber, M. J.; Tongers, J.; Renault, M.-A.; Roncalli, J. G.; Losordo, D. W.; Stupp, S. I. Acta Biomater. 2010, 6, 3-11
34. Agard, N. J.; Baskin, J. M.; Prescher, J. A.; Lo, A.; Bertozzi, C. R. ACS Chem. Biol. 2006, 1, 644-648
35. Debets, M. F.; van Berkel, S. S.; Schoffelen, S.; Rutjes, F. P. J. T.; van Hest, J. C. M.; van Delft, F. L. Chem. Commun. 2010, 46, 97-99
36. Massia, S. P.; Hubbell, J. A. J. Cell Biol. 1991, 114, 1089-1100
37. Barnabe-Heider, F.; Goritz, C.; Sabelstrom, H.; Takebayashi, H.; Pfrieger, F. W.; Meletis, K.; Frisen, J. Cell Stem Cell 2010, 7, 470-482
38. Gao, X.; Chen, J. Exp. Neurol. 2013, 239, 38-48
39. Tysseling-Mattiace, V. M.; Sahni, V.; Niece, K. L.; Birch, D.; Czeisler, C.; Fehlings, M. G.; Stupp, S. I.; Kessler, J. A. J. Neurosci. 2008, 28, 3814-3823
40. Weightman, A. P.; Pickard, M. R.; Yang, Y.; Chari, D. M. Biomaterials 2014, 35, 3756-3765
41. Sabelstrom, H.; Stenudd, M.; Reu, P.; Dias, D. O.; Elfineh, M.; Zdunek, S.; Damberg, P.; Goritz, C.; Frisen, J. Science 2013, 342, 637-640
42. Kazanis, I.; Ffrench-Constant, C. Dev. Neurobiol. 2011, 71, 1006-1017
43. McGraw, J.; Hiebert, G. W.; Steeves, J. D. J. Neurosci. Res. 2001, 63, 109-115
44. Campos, L. S.; Leone, D. P.; Relvas, J. B.; Brakebusch, C.; Fassler, R.; Suter, U.; ffrench-Constant, C. Development 2004, 131, 3433-3444
45. Leone, D. P.; Relvas, J. B.; Campos, L. S.; Hemmi, S.; Brakebusch, C.; Fassler, R.; ffrench-Constant, C.; Suter, U. J. Cell Sci. 2005, 118, 2589-2599
46. Pan, L.; North, H. A.; Sahni, V.; Jeong, S. J.; McGuire, T. L.; Berns, E. J.; Stupp, S. I.; Kessler, J. A. PLoS One 2014, 9, e104335
47. Sur, S.; Matson, J. B.; Webber, M. J.; Newcomb, C. J.; Stupp, S. I. ACS Nano 2012, 6, 10776-10785
48. Tang, J.; Peng, R.; Ding, J. Biomaterials 2010, 3, 2470-2476
49. Peng, R.; Yao, X.; Cao, B.; Tang, J.; Ding, J. Biomaterials 2012, 33, 6008-6019
50. Yao, X.; Peng, R.; Ding, J. Adv. Mater. 2013, 25, 5257-5286
51. Sun, D.; Jakobs, T. C. Neuroscientist 2012, 18, 567-588
52. Raff, M. C.; Miller, R. H.; Noble, M. Nature 1983, 303, 390-396
53. Sensenbrenner, M.; Lucas, M.; Deloulme, J. C. J. Mol. Med. 1997, 75, 653-663
54. Saha, K.; Keung, A. J.; Irwin, E. F.; Li, Y.; Little, L.; Schaffer, D. V.; Healy, K. E. Biophys. J. 2008, 95, 4426-4438
55. Sur, S.; Newcomb, C. J.; Webber, M. J.; Stupp, S. I. Biomaterials 2013, 34, 4749-4757
56. Recknor, J. B.; Sakaguchi, D. S.; Mallapragada, S. K. Biomaterials 2006, 27, 4098-4108
57. Christopherson, G. T.; Song, H.; Mao, H.-Q. Biomaterials 2009, 30, 556-564
58. Jan, E.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2007, 7, 1123-1128
59. Graeter, S. V.; Huang, J.; Perschmann, N.; Lopez-Garcia, M.; Kessler, H.; Ding, J.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2007, 7, 1413-1418
60. Huang, J.; Grater, S. V.; Corbellinl, F.; Rinck, S.; Bock, E.; Kemkemer, R.; Kessler, H.; Ding, J.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2009, 9, 1111-1116
61. Wang, X.; Ye, K.; Li, Z.; Yan, C.; Ding, J. Organogenesis 2013, 9, 280-286
62. Wang, X.; Yan, C.; Ye, K.; He, Y.; Li, Z.; Ding, J. Biomaterials 2013, 34, 2865-2874
63. Pedersen, R. O.; Loboa, E. G.; LaBean, T. H. Biomacromolecules 2013, 14, 4157-4160
64. Shaw, A.; Lundin, V.; Petrova, E.; Fordos, F.; Benson, E.; Al-Amin, A.; Herland, A.; Blokzijl, A.; Hogberg, B.; Teixeira, A. I. Nat. Methods 2014, 11, 841-846
65. Zhang, D. Y.; Seelig, G. Nat. Chem. 2011, 3, 103-113