Peptide self-assembly: Thermodynamics and kinetics

Chemical Society Reviews

Volumn 45, Issue 20, 2016, Pages 5589-5604

  Wang, Juan ^a   Liu, Kai ^a,b   Xing, Ruirui ^a   Yan, Xuehai ^a  

^a INSTITUTE OF PROCESS ENGINEERING   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

PEPTIDE;

CHEMISTRY; KINETICS; PARTICLE SIZE; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; THERMODYNAMICS;

KINETICS; PARTICLE SIZE; PEPTIDES; SURFACE PROPERTIES; THERMODYNAMICS;

EID: 84991383688     PISSN: 03060012     EISSN: 14604744     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6cs00176a     Document Type: Review

References (169)

1. C. Chen K. Liu J. Li X. Yan Adv. Colloid Interface Sci. 2015 225 177 193
2. N. C. Burgess T. H. Sharp F. Thomas C. W. Wood A. R. Thomson N. R. Zaccai R. L. Brady L. C. Serpell D. N. Woolfson J. Am. Chem. Soc. 2015 137 10554 10562
3. A. L. Boyle D. N. Woolfson Chem. Soc. Rev. 2011 40 4295 4306
4. S. Fleming R. V. Ulijn Chem. Soc. Rev. 2014 43 8150 8177
5. K. H. Smith E. Tejeda-Montes M. Poch A. Mata Chem. Soc. Rev. 2011 40 4563 4577
6. E. De Santis M. G. Ryadnov Chem. Soc. Rev. 2015 44 8288 8300
7. C. A. Hauser S. Zhang Nature 2010 468 516 517
8. A. Kholkin N. Amdursky I. Bdikin E. Gazit G. Rosenman ACS Nano 2010 4 610 614
9. K. Rajagopal J. P. Schneider Curr. Opin. Struct. Biol. 2004 14 480 486
10. R. V. Ulijn D. N. Woolfson Chem. Soc. Rev. 2010 39 3349 3350
11. M. Aono K. Ariga Adv. Mater. 2016 28 989 992
12. K. Ariga K. Minami M. Ebara J. Nakanishi Polym. J. 2016 48 371 389
13. K. Ariga Q. Ji W. Nakanishi J. P. Hill M. Aono Mater. Horiz. 2015 2 406 413
14. W. Nakanishi K. Minami L. K. Shrestha Q. Ji J. P. Hill K. Ariga Nano Today 2014 9 378 394
15. G. M. Whitesides B. Grzybowski Science 2002 295 2418 2421
16. A. S. Mahadevi G. N. Sastry Chem. Rev. 2016 116 2775 2825
17. T. D. Do W. M. Kincannon M. T. Bowers J. Am. Chem. Soc. 2015 137 10080 10083
18. T. D. Do N. E. C. de Almeida N. E. LaPointe A. Chamas S. C. Feinstein M. T. Bowers Anal. Chem. 2016 88 868 876
19. L. Adler-Abramovich L. Vaks O. Carny D. Trudler A. Magno A. Caflisch D. Frenkel E. Gazit Nat. Chem. Biol. 2012 8 701 706
20. M. G. Krone L. Hua P. Soto R. Zhou B. J. Berne J.-E. Shea J. Am. Chem. Soc. 2008 130 11066 11072
21. T. P. Knowles A. W. Fitzpatrick S. Meehan H. R. Mott M. Vendruscolo C. M. Dobson M. E. Welland Science 2007 318 1900 1903
22. J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, San Diego, 3rd edn, 2011, pp. 151-167
23. P. Zhu X. Yan Y. Su Y. Yang J. Li Chem.-Eur. J. 2010 16 3176 3183
24. S. Toksoz H. Acar M. O. Guler Soft Matter 2010 6 5839 5849
25. S. Tsonchev K. L. Niece G. C. Schatz M. A. Ratner S. I. Stupp J. Phys. Chem. B 2008 112 441 447
26. M. Kabiri L. D. Unsworth Biomacromolecules 2014 15 3463 3473
27. J. J. Richardson M. Björnmalm F. Caruso Science 2015 348 411
28. T. H. Rehm C. Schmuck Chem. Soc. Rev. 2010 39 3597 3611
29. C. F. Faul M. Antonietti Adv. Mater. 2003 15 673 683
30. K. Tahara S. Lei J. Adisoejoso S. De Feyter Y. Tobe Chem. Commun. 2010 46 8507 8525
31. J. Kim T. H. Han Y.-I. Kim J. S. Park J. Choi D. C. Churchill S. O. Kim H. Ihee Adv. Mater. 2010 22 583 587
32. M. Reches E. Gazit Science 2003 300 625 627
33. X. Yan P. Zhu J. Li Chem. Soc. Rev. 2010 39 1877 1890
34. Y. Wang R. Huang W. Qi Y. Xie M. Wang R. Su Z. He Small 2015 11 2893 2902
35. Q. Zou L. Zhang X. Yan A. Wang G. Ma J. Li H. Möhwald S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2014 53 2366 2370
36. M. Reches E. Gazit Isr. J. Chem. 2005 45 363 371
37. J. Jeon C. E. Mills M. S. Shell J. Phys. Chem. B 2013 117 3935 3943
38. T. D. Do M. T. Bowers Anal. Chem. 2015 87 4245 4252
39. A. Levin T. O. Mason L. Adler-Abramovich A. K. Buell G. Meisl C. Galvagnion Y. Bram S. A. Stratford C. M. Dobson T. P. J. Knowles E. Gazit Nat. Commun. 2014 5 5219
40. I. W. Hamley Angew. Chem., Int. Ed. 2014 53 6866 6881
41. K. Liu R. R. Xing Q. L. Zou G. H. Ma H. Möhwald X. H. Yan Angew. Chem., Int. Ed. 2016 55 3036 3039
42. P. Kumaraswamy R. Lakshmanan S. Sethuraman U. M. Krishnan Soft Matter 2011 7 2744 2754
43. X. Yan Y. Cui Q. He K. Wang J. Li W. Mu B. Wang Z. C. Ou-yang Chem.-Eur. J. 2008 14 5974 5980
44. S. Semin A. van Etteger L. Cattaneo N. Amdursky L. Kulyuk S. Lavrov A. Sigov E. Mishina G. Rosenman T. Rasing Small 2015 11 1156 1160
45. N. Amdursky P. Beker I. Koren B. Bank-Srour E. Mishina S. Semin T. Rasing Y. Rosenberg Z. Barkay E. Gazit Biomacromolecules 2011 12 1349 1354
46. Y. X. Li L. Y. Yan K. Liu J. Wang A. H. Wang S. Bai X. H. Yan Small 2016 19 2575 2579
47. C. Guo Y. Luo R. Zhou G. Wei ACS Nano 2012 6 3907 3918
48. T. O. Mason D. Y. Chirgadze A. Levin L. Adler-Abramovich E. Gazit T. P. J. Knowles A. K. Buell ACS Nano 2014 8 1243 1253
49. R. Huang W. Qi R. Su J. Zhao Z. He Soft Matter 2011 7 6418 6421
50. A. N. Rissanou E. Georgilis E. Kasotakis A. Mitraki V. Harmandaris J. Phys. Chem. B 2013 117 3962 3975
51. Q. Li Y. Jia L. R. Dai Y. Yang J. B. Li ACS Nano 2015 9 2689 2695
52. Q. Li H. Ma A. Wang Y. Jia L. Dai J. Li Adv. Opt. Mater. 2015 3 194 198
53. M. Tena-Solsona B. Escuder J. F. Miravet Chem. Mater. 2015 27 3358 3365
54. A. Handelman A. Natan G. Rosenman J. Pept. Sci. 2014 20 487 493
55. Y. Wang W. Qi R. Huang X. Yang M. Wang R. Su Z. He J. Am. Chem. Soc. 2015 137 7869 7880
56. K. Liu R. Xing C. Chen G. Shen L. Yan Q. Zou G. Ma H. Möhwald X. Yan Angew. Chem., Int. Ed. 2015 54 500 505
57. Q. L. Zou K. Liu M. Abbas X. H. Yan Adv. Mater. 2016 28 1031 1043
58. C. Yan D. J. Pochan Chem. Soc. Rev. 2010 39 3528 3540
59. C. Tomasini N. Castellucci Chem. Soc. Rev. 2013 42 156 172
60. A. Dasgupta J. H. Mondal D. Das RSC Adv. 2013 3 9117 9149
61. G. Fichman E. Gazit Acta Biomater. 2014 10 1671 1682
62. J. Raeburn A. Z. Cardoso D. J. Adams Chem. Soc. Rev. 2013 42 5143 5156
63. E. K. Johnson D. J. Adams P. J. Cameron J. Mater. Chem. 2011 21 2024 2027
64. K. A. Houton K. L. Morris L. Chen M. Schmidtmann J. T. A. Jones L. C. Serpell G. O. Lloyd D. J. Adams Langmuir 2012 28 9797 9806
65. M. Ma Y. Kuang Y. Gao Y. Zhang P. Gao B. Xu J. Am. Chem. Soc. 2010 132 2719 2728
66. J. Wang K. Liu L. Yan A. Wang S. Bai X. Yan ACS Nano 2016 10 2138 2143
67. X. C. Liu P. L. Zhu J. B. Fei J. Zhao X. H. Yan J. B. Li Chem.-Eur. J. 2015 21 9461 9467
68. C. G. Pappas P. W. J. M. Frederix T. Mutasa S. Fleming Y. M. Abul-Haija S. M. Kelly A. Gachagan D. Kalafatovic J. Trevino R. V. Ulijn S. Bai Chem. Commun. 2015 51 8465 8468
69. C. Chen Y. Gu L. Deng S. Han X. Sun Y. Chen J. R. Lu H. Xu ACS Appl. Mater. Interfaces 2014 6 14360 14368
70. A. Z. Cardoso A. E. Alvarez Alvarez B. N. Cattoz P. C. Griffiths S. M. King W. J. Frith D. J. Adams Faraday Discuss. 2013 166 101 116
71. T. H. Larsen M. C. Branco K. Rajagopal J. P. Schneider E. M. Furst Macromolecules 2009 42 8443 8450
72. K. Kar Y.-H. Wang B. Brodsky Protein Sci. 2008 17 1086 1095
73. C. Veerman K. Rajagopal C. S. Palla D. J. Pochan J. P. Schneider E. M. Furst Macromolecules 2006 39 6608 6614
74. I. R. Sasselli P. J. Halling R. V. Ulijn T. Tuttle ACS Nano 2016 10 2661 2668
75. M. L. Muro-Small J. Chen A. J. McNeil Langmuir 2011 27 13248 13253
76. Y. Lan M. Corradini R. Weiss S. Raghavan M. Rogers Chem. Soc. Rev. 2015 44 6035 6058
77. K. K. Diehn H. Oh R. Hashemipour R. G. Weiss S. R. Raghavan Soft Matter 2014 10 2632 2640
78. J. Ryu C. B. Park Chem. Mater. 2008 20 4284 4290
79. J. Ryu C. B. Park Adv. Mater. 2008 20 3754 3758
80. Y. Wang M. Lingenfelder T. Classen G. Costantini K. Kern J. Am. Chem. Soc. 2007 129 15742 15743
81. L. Adler-Abramovich D. Aronov P. Beker M. Yevnin S. Stempler L. Buzhansky G. Rosenman E. Gazit Nat. Nanotechnol. 2009 4 849 854
82. M. Reches E. Gazit Nat. Nanotechnol. 2006 1 195 200
83. M. C. Vasudev H. Koerner K. M. Singh B. P. Partlow D. L. Kaplan E. Gazit T. J. Bunning R. R. Naik Biomacromolecules 2014 15 533 540
84. U. O. S. Seker G. Zengin C. Tamerer M. Sarikaya H. V. Demir Langmuir 2011 27 4867 4872
85. U. O. S. Seker B. Wilson J. L. Kulp J. S. Evans C. Tamerler M. Sarikaya Biomacromolecules 2014 15 2369 2377
86. H. G. Cui M. J. Webber S. I. Stupp Biopolymers 2010 94 1 18
87. I. W. Hamley Soft Matter 2011 7 4122 4138
88. A. Dehsorkhi V. Castelletto I. W. Hamley J. Pept. Sci. 2014 20 453 467
89. C. L. Ting A. L. Frischknecht M. J. Stevens E. D. Spoerke J. Phys. Chem. B 2014 118 8624 8630
90. R. B. Nellas Q. R. Johnson T. Shen Biochemistry 2013 52 7137 7144
91. L. Qin P. Duan F. Xie L. Zhang M. Liu Chem. Commun. 2013 49 10823 10825
92. Y. Sun Z. Qian C. Guo G. Wei Biomacromolecules 2015 16 2940 2949
93. H. Cheng Y.-J. Cheng S. Bhasin J.-Y. Zhu X.-D. Xu R.-X. Zhuo X.-Z. Zhang Chem. Commun. 2015 51 6936 6939
94. P. Sukthankar S. K. Whitaker M. Garcia A. Herrera M. Boatwright O. Prakash J. M. Tomich Langmuir 2015 31 2946 2955
95. C. M. Micklitsch S. H. Medina T. Yucel K. J. Nagy-Smith D. J. Pochan J. P. Schneider Macromolecules 2015 48 1281 1288
96. P. Zhou L. Deng Y. Wang J. R. Lu H. Xu J. Colloid Interface Sci. 2016 464 219 228
97. H. Cui T. Muraoka A. G. Cheetham S. I. Stupp Nano Lett. 2009 9 945 951
98. T. J. Moyer J. A. Finbloom F. Chen D. J. Toft V. L. Cryns S. I. Stupp J. Am. Chem. Soc. 2014 136 14746 14752
99. P. A. Korevaar C. J. Newcomb E. W. Meijer S. I. Stupp J. Am. Chem. Soc. 2014 136 8540 8543
100. I. W. Fu C. B. Markegard H. D. Nguyen Langmuir 2015 31 315 324
101. L. Ziserman H.-Y. Lee S. R. Raghavan A. Mor D. Danino J. Am. Chem. Soc. 2011 133 2511 2517
102. I. W. Hamley A. Dehsorkhi V. Castelletto S. Furzeland D. Atkins J. Seitsonen J. Ruokolainen Soft Matter 2013 9 9290 9293
103. O. Engin A. Villa M. Sayar B. Hess J. Phys. Chem. B 2010 114 11093 11101
104. O. Engin M. Sayar J. Phys. Chem. B 2012 116 2198 2207
105. M. Tanaka S. Abiko N. Koshikawa M. Katsuta T. Kinoshita J. Colloid Interface Sci. 2014 417 137 143
106. M. Tanaka S. Abiko T. Himeiwa T. Kinoshita J. Colloid Interface Sci. 2015 442 82 88
107. W. C. Pomerantz K. D. Cadwell Y.-J. Hsu S. H. Gellman N. L. Abbott Chem. Mater. 2007 19 4436 4441
108. S. Segman M.-r. Lee V. Vaiser S. H. Gellman H. Rapaport Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 716 719
109. S. Segman-Magidovich M.-r. Lee V. Vaiser B. Struth S. H. Gellman H. Rapaport Chem.-Eur. J. 2011 17 14857 14866
110. C.-C. Chiu G. R. Dieckmann S. O. Nielsen J. Phys. Chem. B 2008 112 16326 16333
111. A. Baruch Leshem S. Zarzhitsky H. Rapaport Isr. J. Chem. 2015 55 661 670
112. V. Vaiser H. Rapaport J. Phys. Chem. B 2011 115 50 56
113. S. Bai C. Pappas S. Debnath P. W. J. M. Frederix J. Leckie S. Fleming R. V. Ulijn ACS Nano 2014 8 7005 7013
114. G. G. Scott P. J. McKnight T. Tuttle R. V. Ulijn Adv. Mater. 2016 28 1381 1386
115. B. Siddique J. Duhamel Langmuir 2011 27 6639 6650
116. Y. Mu Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2011 84 031906
117. C. Cai L. Wang J. Lin Chem. Commun. 2011 47 11189 11203
118. L. Liu K. Busuttil S. Zhang Y. Yang C. Wang F. Besenbacher M. Dong Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 17435 17444
119. J. G. Ray A. J. Johnson D. A. Savin J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2013 51 508 523
120. F. F. Zhao G. Z. Shen C. J. Chen R. R. Xing Q. L. Zou G. H. Ma X. H. Yan Chem.-Eur. J. 2014 20 6880 6887
121. R. R. Xing K. Liu T. F. Jiao N. Zhang K. Ma R. Y. Zhang Q. L. Zou G. H. Ma X. H. Yan Adv. Mater. 2016 28 3669 3676
122. C. J. Chen S. K. Li K. Liu G. H. Ma X. H. Yan Small 2016 10.1002/smll.201600328
123. J. Huang A. Heise Chem. Soc. Rev. 2013 42 7373 7390
124. Y. Shen X. Fu W. Fu Z. Li Chem. Soc. Rev. 2015 44 612 622
125. S. Zhang C. Chen Chin. J. Polym. Sci. 2013 31 201 210
126. J. Shen C. Chen W. Fu L. Shi Z. Li Langmuir 2013 29 6271 6278
127. A. Rahikkala S. Junnila V. Vartiainen J. Ruokolainen O. Ikkala E. Kauppinen J. Raula Biomacromolecules 2014 15 2607 2615
128. C. Chen D. Wu W. Fu Z. Li Biomacromolecules 2013 14 2494 2498
129. Y. Y. Choi M. K. Joo Y. S. Sohn B. Jeong Soft Matter 2008 4 2383 2387
130. V. K. Kotharangannagari A. Sánchez-Ferrer J. Ruokolainen R. Mezzenga Macromolecules 2011 44 4569 4573
131. J. T. Cirulis F. W. Keeley Biochemistry 2010 49 5726 5733
132. W. Hassouneh E. B. Zhulina A. Chilkoti M. Rubinstein Macromolecules 2015 48 4183 4195
133. K. Klinker M. Barz Macromol. Rapid Commun. 2015 36 1943 1957
134. X. Xu H. Yuan J. Chang B. He Z. Gu Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 3130 3133
135. E. Garanger S. R. MacEwan O. Sandre A. Brulet L. Bataille A. Chilkoti S. Lecommandoux Macromolecules 2015 48 6617 6627
136. Z. Song H. Kim X. Ba R. Baumgartner J. S. Lee H. Tang C. Leal J. Cheng Soft Matter 2015 11 4091 4098
137. E. Gazit FEBS J. 2005 272 5971 5978
138. M. Gebbink D. Claessen B. Bouma L. Dijkhuizen H. A. B. Wosten Nat. Rev. Microbiol. 2005 3 333 341
139. W. A. Banks S. M. Robinson S. Verma J. E. Morley Neuroscience 2003 121 487 492
140. R. Wetzel Acc. Chem. Res. 2006 39 671 679
141. R. M. Murphy Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2007 1768 1923 1934
142. A. K. Buell A. Dhulesia D. A. White T. P. Knowles C. M. Dobson M. E. Welland Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 5247 5251
143. J. H. Ortony C. J. Newcomb J. B. Matson L. C. Palmer P. E. Doan B. M. Hoffman S. I. Stupp Nat. Mater. 2014 13 812 816
144. N. Yamada K. Ariga M. Naito K. Matsubara E. Koyama J. Am. Chem. Soc. 1998 120 12192 12199
145. N. Yamada K. Ariga Synlett 2000 575 586
146. J. T. Berryman S. E. Radford S. A. Harris Biophys. J. 2011 100 2234 2242
147. M. R. Sawaya S. Sambashivan R. Nelson M. I. Ivanova S. A. Sievers M. I. Apostol M. J. Thompson M. Balbirnie J. J. W. Wiltzius H. T. McFarlane A. O. Madsen C. Riekel D. Eisenberg Nature 2007 447 453 457
148. T. P. Knowles C. A. Waudby G. L. Devlin S. I. Cohen A. Aguzzi M. Vendruscolo E. M. Terentjev M. E. Welland C. M. Dobson Science 2009 326 1533 1537
149. C. Liang R. Ni J. E. Smith W. S. Childers A. K. Mehta D. G. Lynn J. Am. Chem. Soc. 2014 136 15146 15149
150. Q. Lu H. Zhu C. Zhang F. Zhang B. Zhang D. L. Kaplan Biomacromolecules 2012 13 826 832
151. N. Debeljuh C. J. Barrow N. Byrne Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 16534 16536
152. B. Morel L. Varela A. I. Azuaga F. Conejero Lara Biophys. J. 2010 99 3801 3810
153. M.-S. Lin L.-Y. Chen H.-T. Tsai S. S.-S. Wang Y. Chang A. Higuchi W.-Y. Chen Langmuir 2008 24 5802 5808
154. B. Strodel C. S. Whittleston D. J. Wales J. Am. Chem. Soc. 2007 129 16005 16014
155. Y. Yoshimura Y. Lin H. Yagi Y.-H. Lee H. Kitayama K. Sakurai M. So H. Ogi H. Naiki Y. Goto Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 14446 14451
156. Y. I. Yang Y. Q. Gao J. Phys. Chem. B 2015 119 662 670
157. M. Garvey I. Morgado Biochem. Biophys. Res. Commun. 2013 433 276 280
158. S.-H. Chong M. Park S. Ham J. Chem. Theory Comput. 2012 8 724 734
159. H. Yokoi T. Kinoshita S. G. Zhang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 8414 8419
160. J. M. A. Carnall C. A. Waudby A. M. Belenguer M. C. A. Stuart J. J. P. Peyralans S. Otto Science 2010 327 1502 1506
161. Y. Wang H.-X. Lin L. Chen S.-Y. Ding Z.-C. Lei D.-Y. Liu X.-Y. Cao H.-J. Liang Y.-B. Jiang Z.-Q. Tian Chem. Soc. Rev. 2014 43 399 411
162. Y. Kuang B. Xu Angew. Chem., Int. Ed. 2013 52 6944 6948
163. C. G. Pappas I. R. Sasselli R. V. Ulijn Angew. Chem., Int. Ed. 2015 54 8119 8123
164. V. A. Kumar S. Shi B. K. Wang I. C. Li A. A. Jalan B. Sarkar N. C. Wickremasinghe J. D. Hartgerink J. Am. Chem. Soc. 2015 137 4823 4830
165. K. Ariga J. Li J. Fei Q. Ji J. P. Hill Adv. Mater. 2016 28 1251 1286
166. E. R. Draper E. G. Eden T. O. McDonald D. J. Adams Nat. Chem. 2015 7 848 852
167. O. Berger L. Adler-Abramovich M. Levy-Sakin A. Grunwald Y. Liebes-Peer M. Bachar L. Buzhansky E. Mossou V. T. Forsyth T. Schwartz Y. Ebenstein F. Frolow L. J. W. Shimon F. Patolsky E. Gazit Nat. Nanotechnol. 2015 10 353 360
168. L. Schoonen J. C. M. van Hest Adv. Mater. 2016 28 1109 1128
169. C. E. Morgan A. W. Dombrowski C. M. R. Perez E. S. M. Bahnson N. D. Tsihlis W. Jiang Q. Jiang J. M. Vercammen V. S. Prakash T. A. Pritts S. I. Stupp M. R. Kibbe ACS Nano 2016 10 899 909