Precise Manipulation and Patterning of Protein Crystals for Macromolecular Crystallography Using Surface Acoustic Waves

Small

Volumn 11, Issue 23, 2015, Pages 2733-2737

  Guo, Feng ^a   Zhou, Weijie ^b   Li, Peng ^a   Mao, Zhangming ^a   Yennawar, Neela H ^c   French, Jarrod B ^b   Huang, Tony Jun ^a  

^a The Pennsylvania State University   (United States)

^b STONY BROOK UNIVERSITY   (United States)

^c PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

acoustic tweezers; crystallography; microfluidics; serial crystallography; surface acoustic waves

Indexed keywords

ACOUSTIC SURFACE WAVE DEVICES; ACOUSTIC WAVES; ACOUSTICS; BIOCOMPATIBILITY; CRYSTALLOGRAPHY; ELECTRON SOURCES; MICROFLUIDICS; MICROMETERS; PROTEINS; X RAY APPARATUS; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

ACOUSTIC TWEEZERS; CRYSTAL MANIPULATIONS; DETECTOR TECHNOLOGY; MACROMOLECULAR CRYSTALLOGRAPHY; PRECISE MANIPULATION; PROTEIN CRYSTAL; SERIAL CRYSTALLOGRAPHY; SURFACE ACOUSTIC WAVES;

DATA ACQUISITION;

PROTEIN;

ACOUSTICS; CHEMISTRY; CRYSTALLIZATION; DEVICE FAILURE ANALYSIS; DEVICES; EQUIPMENT DESIGN; MICROMANIPULATION; MOLECULAR IMPRINTING; RADIATION RESPONSE; SOUND; ULTRASOUND; ULTRASTRUCTURE;

ACOUSTICS; CRYSTALLIZATION; EQUIPMENT DESIGN; EQUIPMENT FAILURE ANALYSIS; MICROMANIPULATION; MOLECULAR IMPRINTING; PROTEINS; SONICATION; SOUND;

EID: 84934916901     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201403262     Document Type: Article

References (46)

1. a) J. Deisenhofer, O. Epp, K. Miki, R. Huber, H. Michel, Nature (London) 1985, 318, 618
2. b) J. Deisenhofer, H. Michel, Science 1989, 245, 1463.
3. a) K. J. Durniak, S. Bailey, T. A. Steitz, Science 2008, 322, 553
4. b) M. Selmer, C. M. Dunham, F. V. T. Murphy, A. Weixlbaumer, S. Petry, A. C. Kelley, J. R. Weir, V. Ramakrishnan, Science 2006, 313, 1935.
5. a) D. A. Bushnell, K. D. Westover, R. E. Davis, R. D. Kornberg, Science 2004, 303, 983
6. b) K. D. Westover, D. A. Bushnell, R. D. Kornberg, Science 2004, 303, 1014.
7. a) R. Dutzler, E. B. Campbell, M. Cadene, B. T. Chait, R. MacKinnon, Nature (London) 2002, 415, 287
8. b) Y. Jiang, A. Lee, J. Chen, V. Ruta, M. Cadene, B. T. Chait, R. MacKinnon, Nature (London) 2003, 423, 33.
9. a) K. Haga, A. C. Kruse, H. Asada, T. Yurugi-Kobayashi, M. Shiroishi, C. Zhang, W. I. Weis, T. Okada, B. K. Kobilka, T. Haga, T. Kobayashi, Nature (London) 2012, 482, 547
10. b) S. G. Rasmussen, B. T. DeVree, Y. Zou, A. C. Kruse, K. Y. Chung, T. S. Kobilka, F. S. Thian, P. S. Chae, E. Pardon, D. Weis, R. K. Sunahara, B. K. Kobilka, Nature (London) 2011, 477, 549
11. c) C. Zhang, Y. Srinivasan, D. H. Arlow, J. J. Fung, D. Palmer, Y. Zheng, H. F. Green, A. Pandey, R. O. Dror, D. E. Shaw, W. I. Weis, S. R. Coughlin, B. K. Kobilka, Nature (London) 2012, 492, 387.
12. a) S. P. Williams, L. F. Kuyper, K. H. Pearce, Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 371
13. b) A. Wlodawer, J. Vondrasek, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1998, 27, 249.
14. X. G. Zhu, S. P. Long, D. R. Ort, Annu. Rev. Plant Biol. 2010, 61, 235.
15. a) V. G. Eijsink, G. Vaaje-Kolstad, K. M. Varum, S. J. Horn, Trends Biotechnol. 2008, 26, 228
16. b) D. B. Wilson, Curr. Opin. Biotechnol. 2009, 20, 295.
17. a) S. G. Burton, D. A. Cowan, J. M. Woodley, Nat. Biotechnol. 2002, 20, 37
18. b) H. Zhao, K. Chockalingam, Z. Chen, Curr. Opin. Biotechnol. 2002, 13, 104.
19. a) P. Fromme, J. C. Spence, Curr. Opin. Struct. Biol. 2011, 21, 509
20. b) M. R. Fuchs, R. M. Sweet, L. E. Berman, W. A. Hendrickson, O. Chubar, N. Canestrari, M. Idir, L. Yang, D. K. Schneider, J. Phys. Conf. Ser. 2014, 493, 012021
21. c) D. K. Shneider, L. E. Berman, O. Chubar, W. A. Hendrickson, S. L. Hulbert, M. Lucas, R. M. Sweet, L. Yang, J. Phys. Conf. Ser. 2013, 425, 012003.
22. a) C. Broennimann, E. F. Eikenberry, B. Henrich, R. Horisberger, G. Huelsen, E. Pohl, B. Schmitt, C. Schulze-Briese, M. Suzuki, T. Tomizaki, H. Toyokawa, A. Wagner, J. Synchrotron Radiat. 2006, 13, 120
23. b) A. Heroux, M. Allaire, R. Buono, M. L. Cowan, J. Dvorak, L. Flaks, S. Lamarra, S. F. Myers, A. M. Orville, H. H. Robinson, C. G. Roessler, D. K. Schneider, G. Shea-McCarthy, J. M. Skinner, M. Skinner, A. S. Soares, R. M. Sweet, L. E. Berman, J. Synchrotron Radiat. 2014, 21, 627
24. c) P. A. Kraft, A. Bergamaschi, C. Broennimann, R. Dinapoli, E. F. Eikenberry, B. Henrich, I. Johnson, A. Mozzanica, C. M. Schleputz, P. R. Willmott, B. Schmitt, J. Synchrotron Radiat. 2009, 16, 368.
25. a) M. C. Deller, B. Rupp, Acta Crystallogr. F 2014, 70, 133
26. b) G. Juárez-Martínez, P. Steinmann, A. W. Roszak, N. W. Isaacs, J. M. Cooper, Anal. Chem. 2002, 74, 3505.
27. A. Wagner, R. Duman, B. Stevens, A. Ward, Acta Crystallogr. D 2013, 69, 1297.
28. F. Cipriani, M. Rower, C. Landret, U. Zander, F. Felisaz, J. A. Marquez, Acta Crystallogr. D 2013, 68, 1393.
29. a) A. S. Soares, M. A. Engel, R. Stearns, S. Datwani, J. Olechno, R. Ellson, J. M. Skinner, M. Allaire, A. M. Orville, Biochemistry 2011, 50, 4399
30. b) C. G. Roessler, A. Kuczewski, R. Stearns, R. Ellson, J. Olechno, A. M. Orville, M. Allaire, A. S. Soares, A. Heroux, J. Synchrotron Radiat. 2013, 20, 805.
31. C. Cambell, J. C. Burgess, J. Acoust. Soc. Am. 1991, 89, 1479.
32. a) X. Ding, S. C. Lin, B. Kiraly, H. Yue, S. Li, I. K. Chiang, J. Shi, S. J. Benkovic, T. J. Huang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 11105
33. b) Y. Bourquin, A. Syed, J. Reboud, L. C. Ranford-Cartwright, M. P. Barrett, J. M. Cooper, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5587
34. c) J. Friend, L. Y. Yeo, Rev. Mod. Phys. 2011, 83, 647
35. d) T. Franke, S. Braunmüller, L. Schmid, A. Wixforth, D. A. Weitz, Lab Chip 2010, 10, 789
36. e) M. Sesen, T. Alan, A. Neild, Lab Chip 2014, 14, 3325
37. f) S. Li, F. Guo, Y. Chen, X. Ding, P. Li, L. Wang, C. E. Cameron, T. J. Huang, Anal. Chem. 2014, 86, 9853
38. g) X. Ding, Z. Peng, S. C. Lin, M. Geri, S. Li, P. Li, Y. Chen, M. Dao, S. Suresh, T. J. Huang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 12992
39. h) F. Guo, P. Li, J. B. French, Z. Mao, H. Zhao, S. Li, N. Nama, J. R. Fick, S. J. Benkovic, T. J. Huang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112, 43.
40. a) X. Ding, P. Li, S. C. Lin, Z. S. Stratton, N. Nama, F. Guo, D. Slotcavage, X. Mao, J. Shi, F. Costanzo, T. J. Huang, Lab Chip 2013, 13, 3626
41. b) J. Shi, S. Yazdi, S. C. Lin, X. Ding, I. K. Chiang, K. Sharp, T. J. Huang, Lab Chip 2011, 11, 2319
42. c) H. Bruus, Lab Chip 2012, 12, 1014
43. d) Y. Chen, A. Nawaz, Y. Zhao, P. Huang, J. P. McCoy, S. Levine, L. Wang, T. J. Huang, Lab Chip 2014, 14, 916.
44. a) M. S. Hunter, D. P. DePonte, D. A. Shapiro, R. A. Kirian, X. Wang, D. Starodub, S. Marchesini, U. Weierstall, R. B. Doak, J. C. Spence, P. Fromme, Biophys. J. 2011, 100, 198
45. b) J. C. Spence, H. N. Chapman, Philos. Trans. R. Soc. London, B 2014, 369, 20130309
46. c) H. N. Chapman, P. Fromme, A. Barty, T. A. White, R. A. Kirian, A. Aquila, M. S. Hunter, J. Schulz, D. P. DePonte, U. Weierstall, R. B. Doak, F. R. Maia, A. V. Martin, I. Schlichting, L. Lomb, N. Coppola, R. L. Shoeman, S. W. Epp, R. Hartmann, D. Rolles, A. Rudenko, L. Foucar, N. Kimmel, G. Weidenspointner, P. Holl, M. Liang, M. Barthelmess, C. Caleman, S. Boutet, M. J. Bogan, J. Krzywinski, C. Bostedt, S. Bajt, L. Gumprecht, B. Rudek, B. Erk, C. Schmidt, A. Homke, C. Reich, D. Pietschner, L. Struder, G. Hauser, H. Gorke, J. Ullrich, S. Herrmann, G. Schaller, F. Schopper, H. Soltau, K. U. Kuhnel, M. Messerschmidt, J. D. Bozek, S. P. Hau-Riege, M. Frank, C. Y. Hampton, R. G. Sierra, D. Starodub, G. J. Williams, J. Hajdu, N. Timneanu, M. M. Seibert, J. Andreasson, A. Rocker, O. Jonsson, M. Svenda, S. Stern, K. Nass, R. Andritschke, C. D. Schroter, F. Krasniqi, M. Bott, K. E. Schmidt, X. Wang, I. Grotjohann, J. M. Holton, T. R. Barends, R. Neutze, S. Marchesini, R. Fromme, S. Schorb, D. Rupp, M. Adolph, T. Gorkhover, I. Andersson, H. Hirsemann, G. Potdevin, H. Graafsma, B. Nilsson, J. C. Spence, Nature 2011, 470, 73.