Antibiotic gold: Tethering of antimicrobial peptides to gold nanoparticles maintains conformational flexibility of peptides and improves trypsin susceptibility

Biomaterials Science

Volumn 5, Issue 4, 2017, Pages 817-827

  Wadhwani, Parvesh ^a   Heidenreich, Nico ^a   Podeyn, Benjamin ^a   Bürck, Jochen ^a   Ulrich, Anne S ^a  

^a KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIMICROBIAL AGENTS; CELL MEMBRANES; CIRCULAR DICHROISM SPECTROSCOPY; DICHROISM; EXCITONS; FIBER OPTIC SENSORS; GOLD; METAL NANOPARTICLES; MICROORGANISMS; NANOPARTICLES; SYNTHESIS (CHEMICAL);

ANTI-BACTERIAL ACTIVITY; ANTIMICROBIAL PEPTIDE; BIOLOGICAL APPLICATIONS; COATED NANOPARTICLES; CONFORMATIONAL FLEXIBILITY; HELICAL CONFORMATION; HOMOGENEOUS DISTRIBUTION; LIGAND EXCHANGE REACTIONS;

PEPTIDES;

AMPHOPHILE; CYSTEINE; GOLD NANOPARTICLE; POLYPEPTIDE ANTIBIOTIC AGENT; TRYPSIN; ANTIINFECTIVE AGENT; ANTIMICROBIAL CATIONIC PEPTIDE; DRUG CARRIER; GOLD; METAL NANOPARTICLE;

ALPHA HELIX; AMINO ACID ANALYSIS; AMINO TERMINAL SEQUENCE; ANTIMICROBIAL ACTIVITY; AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; ARTIFICIAL MEMBRANE; CELL MEMBRANE; CIRCULAR DICHROISM; CONTROLLED STUDY; DRUG CONJUGATION; DRUG PENETRATION; NONHUMAN; ONE POT SYNTHESIS; PHOTON CORRELATION SPECTROSCOPY; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN FOLDING; PROTEIN STABILITY; SURFACE PROPERTY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; AMINO ACID SEQUENCE; BACTERIAL INFECTION; BACTERIUM; CHEMISTRY; DRUG EFFECTS; DRUG STABILITY; HUMAN; ULTRASTRUCTURE;

AMINO ACID SEQUENCE; ANTI-BACTERIAL AGENTS; ANTIMICROBIAL CATIONIC PEPTIDES; BACTERIA; BACTERIAL INFECTIONS; DRUG CARRIERS; DRUG STABILITY; GOLD; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; PROTEIN CONFORMATION, ALPHA-HELICAL; TRYPSIN;

EID: 85016261620     PISSN: 20474830     EISSN: 20474849     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c7bm00069c     Document Type: Article

References (74)

1. M. Hensher Br. Med. J. 2013 346 f2135
2. S. A. Onaizi S. S. Leong Biotechnol. Adv. 2011 29 67 74
3. L. J. Sherrard M. M. Tunney J. S. Elborn Lancet 2014 384 703 713
4. D. J. Craik D. P. Fairlie S. Liras D. Price Chem. Biol. Drug Des. 2013 81 136 147
5. W. C. Wimley K. Hristova J. Membr. Biol. 2011 239 27 34
6. S. M. Howell S. V. Fiacco T. T. Takahashi F. Jalali-Yazdi S. W. Millward B. Hu P. Wang R. W. Roberts Sci. Rep. 2014 4 6008
7. H. Kim J. H. Jang S. C. Kim J. H. Cho J. Antimicrob. Chemother. 2014 69 121 132
8. G. Manzo M. A. Scorciapino P. Wadhwani J. Burck N. P. Montaldo M. Pintus R. Sanna M. Casu A. Giuliani G. Pirri V. Luca A. S. Ulrich A. C. Rinaldi PLoS One 2015 10 e0116379
9. P. Wadhwani J. Burck E. Strandberg C. Mink S. Afonin A. S. Ulrich J. Am. Chem. Soc. 2008 130 16515 16517
10. P. Wadhwani R. F. Epand N. Heidenreich J. Burck A. S. Ulrich R. M. Epand Biophys. J. 2012 103 265 274
11. J. Svenson W. Stensen B.-O. Brandsdal B. E. Haug J. Monrad J. S. Svendsen Biochemistry 2008 47 3777 3788
12. C. Adessi C. Soto Curr. Med. Chem. 2002 9 963 978
13. P. Henklein T. Bruckdorfer Biopolymers 2009 92 365 366
14. S. L. Johnson M. Pellecchia Curr. Top. Med. Chem. 2006 6 317 329
15. R. Karstad G. Isaksen E. Wynendaele Y. Guttormsen B. De Spiegeleer B. O. Brandsdal J. S. Svendsen J. Svenson J. Med. Chem. 2012 55 6294 6305
16. P. Vlieghe V. Lisowski J. Martinez M. Khrestchatisky Drug Discovery Today 2010 15 40 56
17. N. Berthold P. Czihal S. Fritsche U. Sauer G. Schiffer D. Knappe G. Alber R. Hoffmann Antimicrob. Agents Chemother. 2013 57 402 409
18. D. Knappe N. Kabankov R. Hoffmann Int. J. Antimicrob. Agents 2011 37 166 170
19. O. Ovadia S. Greenberg B. Laufer C. Gilon A. Hoffman H. Kessler Expert Opin. Drug Discovery 2010 5 655 671
20. N. L. Daly L. Thorstholm K. P. Greenwood G. J. King K. J. Rosengren B. Heras J. L. Martin D. J. Craik J. Biol. Chem. 2013 288 36141 36148
21. S. Fernandez-Lopez H. S. Kim E. C. Choi M. Delgado J. R. Granja A. Khasanov K. Kraehenbuehl G. Long D. A. Weinberger K. M. Wilcoxen M. R. Ghadiri Nature 2001 412 452 455
22. E. M. Molhoek A. van Dijk E. J. Veldhuizen H. P. Haagsman F. J. Bikker Peptides 2011 32 875 880
23. E. Katz I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 6042 6108
24. A. G. Tkachenko H. Xie D. Coleman W. Glomm J. Ryan M. F. Anderson S. Franzen D. L. Feldheim J. Am. Chem. Soc. 2003 125 4700 4701
25. R. Levy N. T. Thanh R. C. Doty I. Hussain R. J. Nichols D. J. Schiffrin M. Brust D. G. Fernig J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10076 10084
26. D. Bartczak O. L. Muskens T. Sanchez-Elsner A. G. Kanaras T. M. Millar ACS Nano 2013 7 5628 5636
27. M. Schade A. Moretto P. M. Donaldson C. Toniolo P. Hamm Nano Lett. 2010 10 3057 3061
28. T. Serizawa Y. Hirai M. Aizawa Langmuir 2009 25 12229 12234
29. G. T. Qin A. Lopez C. Santos A. M. McDermott C. Z. Cai Biomater. Sci. 2015 3 771 778
30. W. Y. Chen H. Y. Chang J. K. Lu Y. C. Huang S. G. Harroun Y. T. Tseng Y. J. Li C. C. Huang H. T. Chang Adv. Funct. Mater. 2015 25 7189 7199
31. L. H. Peng Y. F. Huang C. Z. Zhang J. Niu Y. Chen Y. Chu Z. H. Jiang J. Q. Gao Z. W. Mao Biomaterials 2016 103 137 149
32. A. Rai S. Pinto T. R. Velho A. F. Ferreira C. Moita U. Trivedi M. Evangelista M. Comune K. P. Rumbaugh P. N. Simoes L. Moita L. Ferreira Biomaterials 2016 85 99 110
33. Y. Cheng A. C. Samia J. Li M. E. Kenney A. Resnick C. Burda Langmuir 2010 26 2248 2255
34. I. Fratoddi I. Venditti C. Cametti M. V. Russo J. Mater. Chem. B 2014 2 4204 4220
35. A. A. Shemetov I. Nabiev A. Sukhanova ACS Nano 2012 6 4585 4602
36. J. M. Slocik A. O. Govorov R. R. Naik Nano Lett. 2011 11 701 705
37. R. F. Epand W. L. Maloy A. Ramamoorthy R. M. Epand Biochemistry 2010 49 4076 4084
38. S. Fanghanel P. Wadhwani E. Strandberg W. P. Verdurmen J. Burck S. Ehni P. K. Mykhailiuk S. Afonin D. Gerthsen I. V. Komarov R. Brock A. S. Ulrich PLoS One 2014 9 e99653
39. P. Wadhwani J. Reichert J. Burck A. S. Ulrich Eur. Biophys. J. 2012 41 177 187
40. P. Wadhwani E. Strandberg N. Heidenreich J. Burck S. Fanghanel A. S. Ulrich J. Am. Chem. Soc. 2012 134 6512 6515
41. K. Hilpert M. Elliott H. Jenssen J. Kindrachuk C. D. Fjell J. Korner D. F. Winkler L. L. Weaver P. Henklein A. S. Ulrich S. H. Chiang S. W. Farmer N. Pante R. Volkmer R. E. Hancock Chem. Biol. 2009 16 58 69
42. J. Kim M. J. Sadowsky H. G. Hur Biomacromolecules 2011 12 2518 2523
43. G. Scari F. Porta U. Fascio S. Avvakumova V. Dal Santo M. De Simone M. Saviano M. Leone A. Del Gatto C. Pedone L. Zaccaro Bioconjugate Chem. 2012 23 340 349
44. M. Ieronimo S. Afonin K. Koch M. Berditsch P. Wadhwani A. S. Ulrich J. Am. Chem. Soc. 2010 132 8822 8824
45. E. Strandberg N. Kanithasen D. Tiltak J. Burck P. Wadhwani O. Zwernemann A. S. Ulrich Biochemistry 2008 47 2601 2616
46. P. Wadhwani E. Strandberg J. van den Berg C. Mink J. Burck R. A. Ciriello A. S. Ulrich Biochim. Biophys. Acta 2014 1838 940 949
47. R. B. Arrighi C. Ebikeme Y. Jiang L. Ranford-Cartwright M. P. Barrett U. Langel I. Faye Antimicrob. Agents Chemother. 2008 52 3414 3417
48. G. B. Fields R. L. Noble Int. J. Pept. Protein Res. 1990 35 161 214
49. A. Isidro-Llobet M. Alvarez F. Albericio Chem. Rev. 2009 109 2455 2504
50. P. Wadhwani S. Afonin M. Ieronimo J. Buerck A. S. Ulrich J. Org. Chem. 2006 71 55 61
51. F. Porta G. Speranza Z. Krpetic V. Dal Santo P. Francescato G. Scari Mater. Sci. Eng., B 2007 140 187 194
52. I. M. Rio-Echevarria R. Tavano V. Causin E. Papini F. Mancin A. Moretto J. Am. Chem. Soc. 2011 133 8 11
53. M. Brust J. Fink D. Bethell D. J. Schiffrin C. Kiely J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995 1655 1656 10.1039/C39950001655
54. E. Longo A. Orlandin F. Mancin P. Scrimin A. Moretto ACS Nano 2013 7 9933 9939
55. Z. Krpetic S. Saleemi I. A. Prior V. See R. Qureshi M. Brust ACS Nano 2011 5 5195 5201
56. P. Nativo I. A. Prior M. Brust ACS Nano 2008 2 1639 1644
57. S. S. Wasko G. Z. Tay A. Schwaighofer C. Nowak J. H. Waite A. Miserez Biomacromolecules 2014 15 30 42
58. Y. Xue X. Li H. Li W. Zhang Nat. Commun. 2014 5 4348
59. S. C. Penchala M. R. Miller A. Pal J. Dong N. R. Madadi J. Xie H. Joo J. Tsai P. Batoon V. Samoshin A. Franz T. Cox J. Miles W. K. Chan M. S. Park M. M. Alhamadsheh Nat. Chem. Biol. 2015 11 793 798
60. J. M. Artigas M. E. Garcia M. R. Faure A. M. Gimeno Postgrad. Med. J. 1981 57 219 222
61. W. S. Ruddell C. J. Mitchell I. Hamilton J. P. Leek J. Kelleher Br. Med. J. 1981 283 1429 1432
62. Y. R. Bommineni H. E. Dai Y. X. Gong J. L. Soulages S. C. Fernando U. DeSilva O. Prakash G. L. Zhang FEBS J. 2007 274 418 428
63. J. Noore A. Noore B. Li Antimicrob. Agents Chemother. 2013 57 1283 1290
64. Y. Xiao Y. Cai Y. R. Bommineni S. C. Fernando O. Prakash S. E. Gilliland G. Zhang J. Biol. Chem. 2006 281 2858 2867
65. H. P. Kasserra K. J. Laidler Can. J. Chem. 1969 47 4021 4029
66. Z. V. Feng I. L. Gunsolus T. A. Qiu K. R. Hurley L. H. Nyberg H. Frew K. P. Johnson A. M. Vartanian L. M. Jacob S. E. Lohse M. D. Torelli R. J. Hamers C. J. Murphy C. L. Haynes Chem. Sci. 2015 6 5186 5196
67. Y. Zhou Y. Kong S. Kundu J. D. Cirillo H. Liang J Nanobiotechnology 2012 10 19
68. S. T. Henriques M. N. Melo M. A. Castanho Biochem. J. 2006 399 1 7
69. P. B. Lillehoj C. W. Kaplan J. He W. Shi C. M. Ho J. Lab. Autom. 2014 19 42 49
70. A. Sood R. Panchagnula Chem. Rev. 2001 101 3275 3303
71. Z. Yu Z. Cai Q. Chen M. Liu L. Ye J. Ren W. Liao S. Liu Biomater. Sci. 2016 4 365 374
72. M. Hughes S. Debnath C. W. Knapp R. V. Ulijn Biomater. Sci. 2013 1 1138 1142
73. C. C. Lechner C. F. W. Becker Biomater. Sci. 2015 3 288 297
74. S. Ramesh M. Grijalva A. Debut B. G. de la Torre F. Albericio L. H. Cumbal Biomater. Sci. 2016 4 1713 1725