Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Luminophore formatie in verschillende conformaties van bovien serumalbumine door Binding van Gold(III)

Published: August 31, 2018 doi: 10.3791/58141
Automatic Translation
1, 1
1Department of Physics and Optical Science, Center for Biomedical Engineering & Science, University of North Carolina

Summary

De protocollen voor het bestuderen van de binding van gouden kationen (Au(III)) naar verschillende conformaties van bovien serumalbumine (BSA) zoals alsook voor het karakteriseren van de conformationele afhankelijke unieke BSA-Au fluorescentie worden gepresenteerd.

Abstract

Het doel van de voorgestelde protocollen is te bestuderen van het proces van Au(III) binding aan BSA, opbrengst conformatie verandering-geïnduceerde rode fluorescentie (λem = 640 nm) van BSA-Au(III) complexen. De methode past de pH om te laten zien dat de opkomst van de rode fluorescentie is gecorreleerd met de pH-geïnduceerde evenwicht overgangen van de BSA conformaties. Rode fluorescerende BSA-Au(III) complexen kunnen alleen worden gevormd met een aanpassing van de pH op of boven 9.7, die overeenkomt met de "A-poot" conformatie van BSA. Het protocol voor aanpassen van de BSA Au molaire verhouding en het controleren van het tijdsverloop van het proces van Au(III) binding wordt beschreven. Het minimum aantal Au(III) per BSA, voor de productie van de rode fluorescentie, is minder dan zeven. We beschrijven het protocol in stappen om te illustreren de aanwezigheid van meerdere Au(III) bandplaatsen in BSA. Eerste, door toevoeging van koper (Cu(II)) of nikkel (Ni(II)) caties gevolgd door Au(III), deze methode blijkt een bindende site voor Au(III) thats niet de rode fluorophore. Ten tweede, door aanpassing van BSA door thiol aftopping agenten, een andere nonfluorophore-vormende Au(III) bindende site wordt geopenbaard. Ten derde, het veranderen van de gedaante BSA door splijten en de aftopping van de disulfide bindingen, de (s) van de mogelijke Au(III)-bindende worden geïllustreerd. Het protocol beschreven, als u wilt bepalen van de BSA conformaties en Au(III) bindende, kan over het algemeen worden toegepast om te bestuderen van de interacties van de andere eiwitten en metalen caties.

Introduction

Een verbinding van de BSA-Au exposeren een ultraviolet (UV)-prikkelbaar rode fluorescentie, met opmerkelijke verschuiving stokes, heeft zijn oorspronkelijk gesynthetiseerd door Xie et al.. 1. de unieke en stabiele rode fluorescentie vindt verschillende applicaties op gebieden zoals sensing2,3,4, imaging5,6,7, of nanogeneeskunde8 ,9,10,11,12,13. Deze verbinding is uitgebreid bestudeerd door vele onderzoekers op het gebied van nano-wetenschap in de afgelopen jaren14,15,16. De BSA-Au-compound is geïnterpreteerd als Au25 nanoclusters. Het doel van de onderhavige methode is deze compound in detail onderzoeken en begrijpen van de oorsprong van de rode fluorescentie. Door het volgen van de gepresenteerde aanpak, kunnen de aanwezigheid van meerdere Au bandplaatsen, en de oorsprong van de fluorescentie, alternatief voor de nucleatie van één site van Au25 nanoclusters, worden geïllustreerd. Dezelfde aanpak kan worden gebruikt om te bestuderen hoe andere eiwitten17,18,19 complexvorm met Au(III) hun intrinsieke fluorescerende eigenschappen kunt wijzigen.

De synthese van het rood-fluorescerende BSA-Au samengestelde vereist een smalle controle van de molaire verhoudingen van BSA aan Au (BSA:Au) om de intensiteit van de fluorescentie en de locatie van de pieken in de excitatie-emissie kaart (EEM)20te maximaliseren. Kan worden aangetoond dat er meerdere bandplaatsen bestaan voor Au(III) te binden, met inbegrip van de Asparagine fragment (of ASP-fragment, de eerste vier aminozuurresidu's op de N-terminus van BSA)21,22. De 34th aminozuur van BSA (Cys-34) blijkt ook te coördineren van Au(III) en te worden betrokken in het mechanisme van de rode fluorescence([Cys34-capped-BSA]-Au(III))20. Op het splijten van alle Cys-Cys disulfide bindingen en aftopping alle thiolen, rode fluorescentie is niet geproduceerd ([all-thiol-capped-BSA]-Au(III)). Dit wijst op de noodzaak van Cys-Cys bisulfide obligaties als de Au(III) binding site voor de productie van de rode fluorescentie.

Eiwit chemie technieken hebben niet wijd gebruikt om te studeren het BSA-Au(III) complexen in de nano-wetenschappelijke gemeenschap. Het zou echter waardevolle om deze technieken te begrijpen van bepaalde aspecten van deze complexen, alsook over de gedetailleerde inzicht voor de Au(III) bandplaatsen in BSA in dienst. Dit artikel is bedoeld om te laten zien dat sommige van deze technieken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. synthese van BSA-Au(III) Complex

  1. Los op 25 mg BSA in 1 mL krachtige vloeibare chromatografie (HPLC) rang water in een flesje van 5 mL reactie.
    Opmerking: De oplossing moet duidelijk weergegeven.
  2. Goud (III) chloride Trihydraat (chloroauric zuur) tot een concentratie van 5 mM in HPLC rang water los.
    Opmerking: De oplossing moet verschijnen gele. Chloroauric zuuroplossing voorbereid op deze concentratie zal resulteren in een BSA Au/ratio van 1:13.
    1. Als alternatief, bereid een oplossing van chloroauric zuur met een concentratie van ergens tussen 0.38 mM (BSA:Au = 1:1) tot 20 mM (BSA:Au = 1:50) in HPLC rang water.
      Opmerking: Verschillende ratio's van BSA goud zal resulteren in de drastisch verschillende rode fluorescentie patronen van de excitatie-emissie-kaart.
  3. Plaats de ampul reactie van BSA in een waterbad 37 ° C en krachtig roer bij 750 rpm met een magneetroerder.
  4. Onmiddellijk na het schudden begint, voeg 1 mL chloroauric zuur aan de oplossing. De kleur van de oplossing moet transformeren van duidelijk in geel.
  5. Roer het mengsel gedurende 2 minuten bij 37 ° C en bij 750 rpm met een magneetroerder.
  6. Toevoegen in de reactie injectieflacon, 100 μl van 1 M NaOH aan de oplossing om de pH-waarde tot en met 12.
    Opmerking: Onmiddellijk nadat NaOH is toegevoegd, de oplossing moet iets donkerder tot een geel-bruin en schakel vervolgens terug naar geel.
  7. Blijven roeren van bij 750 omwentelingen per minuut gedurende 2 uur en bij 37 ° C. De oplossing moet het langzaam veranderen van geel naar een donker geel/bruine kleur. Deze kleurverandering geeft aan de vorming van de rode fluorescerende BSA-Au(III) complex.
  8. Toestaan dat de steekproef zitten bij kamertemperatuur voor 2 dagen, en de oplossing zal blijven tot een oranje bruin donkerder en de intensiteit van de fluorescentie zal toenemen.
    1. Anderzijds laat het monster blijven roeren bij 37 ° C gedurende 12 meer h als de kleur van de oplossing naar een oranje bruin evolueert.

2. synthese van BSA-Cu(II)-Au(III)

  1. Los op 25 mg BSA in 1 mL HPLC rang water. De oplossing moet worden duidelijk weergegeven.
  2. Oplossen van koper (II) chloride (dihydraat) p.a. in HPLC rang water tot een concentratie van 5 mM. De oplossing moet verschijnen licht blauw.
  3. 1 mL van de waterige oplossing van de BSA toevoegen aan een flesje van 5 mL reactie en plaatsen in een waterbad bij 37 ° C. Roer het mengsel op 750 rpm.
  4. Onmiddellijk toevoegen van 0,5 mL van de koper (II) chloride (dihydraat) p.a. oplossing aan de reactie flacon en meng gedurende 2 minuten. De oplossing blijft licht blauw.
  5. Voeg 75 l 1 M NaOH te brengen van de pH tot en met 12 en laat mengen gedurende 2 uur. De oplossing wordt paars.
  6. Los chloroauric zuur in HPLC rang water tot een concentratie van 5 mM.
  7. Voeg 0,5 mL van een waterige chloroauric zuur aan de reactie flacon en breng de pH terug naar 12 met behulp van de 1 M NaOH.
  8. Roer het reactiemengsel gedurende 2 uur.
    Opmerking: De oplossing moet evolueren naar een bruine kleur.

3. synthese van BSA-Ni(II)-Au(III)

  1. Los op 25 mg BSA in 1 mL HPLC rang water. De oplossing moet worden duidelijk weergegeven.
  2. Ontbinden van nikkel (II) chloride-hexahydraat in HPLC rang water tot een concentratie van 5 mM. De oplossing moet verschijnen licht groen.
  3. 1 mL van de waterige oplossing van de BSA toevoegen aan een flesje van 5 mL reactie en plaats in een waterbad bij 37 oC. Roer het mengsel op 750 rpm.
  4. Onmiddellijk vergroten met 0,5 mL van de oplossing van nikkel (II) chloride-hexahydraat de reactie flacon en meng gedurende 2 minuten.
    Opmerking: De oplossing blijft licht groen.
  5. Voeg 75 l 1 M NaOH te brengen van de pH tot en met 12 en laat mengen gedurende 2 uur.
    Opmerking: De oplossing zal donker geel geworden.
  6. Los chloroauric zuur in HPLC rang water tot een concentratie van 5 mM.
  7. Voeg 0,5 mL van het waterige chloroauric zuur aan de reactie flacon en breng de pH terug naar 12.
  8. Roer het reactiemengsel gedurende 2 uur.
    Opmerking: De oplossing moet evolueren naar een bruine kleur.

4. synthese van [Cys34-capped-BSA]-Au(III)

  1. Los 2 mg N-ethylmaleimide (NEM) in 1 mL fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS, pH 7.4).
  2. Los 2 mg BSA in 1 mL PBS-NEM oplossing.
  3. Breng de oplossing over in een flesje van 5 mL reactie en roer bij 20 ° C bij 500 omwentelingen per minuut gedurende 1 uur.
  4. Dialyze de oplossing met behulp van de 12 kDa dialyse buis in 500 mL PBS, roeren 50 rpm met 's nachts te verwijderen spoorverontreiniging NEM een magneetroerder.
  5. Los chloroauric zuur in PBS tot een concentratie van 0,4 mM.
    Opmerking: De oplossing kan een flauw geel.
  6. De reactie-flacon overbrengen in een waterbad bij 37 ° C. Roer op 750 rpm.
  7. Onmiddellijk 1 mL zure oplossing van de chloroauric aan de flacon reactie toevoegen en laat mengen gedurende 2 minuten.
  8. Voeg 75 μL van 1 M NaOH aan de reactie flacon te brengen van de pH tot en met 12 en laat mengen gedurende 2 uur.

5. synthese van [all-thiol-capped-BSA]-Au(III)

  1. Bereid een oplossing van 2 M ureum en 50 mM Ammoniumbicarbonaat (NH4HCO3, pH 8,0) in HPLC rang water.
  2. Los 3,3 mg BSA in 1 mL van de bovenstaande oplossing en overdracht aan een flesje van 5 mL reactie.
  3. Maken van een stamoplossing van 0,25 M tris(2-carboxyethyl) Fosfine (TCEP) door het oplossen van 62,5 mg TCEP in 1 mL HPLC water.
  4. De stockoplossing van TCEP aan de flacon reactie toevoegen totdat de uiteindelijke concentratie van de TCEP 8 mM is.
  5. Incubeer de oplossing in een waterbad gedurende 1 uur bij 50 ° C. Roer bij 500 omwentelingen per minuut met een magneetroerder.
  6. Laat de oplossing volledig afkoelen tot kamertemperatuur.
  7. Bereid een stamoplossing van 100 mM NEM door ontbinding van 12,5 mg NEM in 1 mL HPLC rang water.
  8. De stockoplossing van NEM aan de flacon reactie toevoegen totdat de uiteindelijke concentratie van NEM 16 mM is.
  9. Laat de oplossing te combineren voor 2 uur bij 20 ° C. Roer bij 500 omwentelingen per minuut.
  10. Dialyze de oplossing om met een 12 kDa dialyse buis, roeren de oplossing bij 50 rpm met een magneetroerder overnachting in 500 mL 50 mM NH4HCO3 te verwijderen van de overtollige TCEP NEM en ureum.
  11. De flacon reactie naar een waterbad bij 37 ° C en roer bij 750 rpm.
  12. Los chloroauric zuur in HPLC rang water tot een concentratie van 0,66 mM.
  13. Onmiddellijk 1 mL zure oplossing van de chloroauric aan de flacon reactie toevoegen en laat mengen gedurende 2 minuten.
  14. Voeg van 1 M NaOH totdat de pH van de oplossing 12 is en laat de oplossing te blijven meng gedurende 2 uur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Van de fluorescentie van het BSA-Au(III)-complex, men heeft opgemerkt dat de omzetting van de intrinsieke blauwe fluorescentie van BSA (λem = 400 nm) tot rode fluorescentie (λem = 640 nm) optreedt bij over pH 9,7 door een evenwicht overgang (Figuur 1). EEM van BSA-Au(III) op verschillende BSA Au molaire verhouding is afgebeeld in Figuur 2, en deze gegevens toont hoe wijzigen de molaire ratio's levert dezelfde emissie golflengte bij verschillende excitatie golflengten. Cu(II), Ni(II) en Au(III) binden concurrerend aan een bekende site (ASP-fragment) in BSA (Figuur 3). De BSA Cys34-afgetopte wordt een wijziging in de EEM piek patronen op Au(III) bindend, en deze resultaten tonen hoe fluorescentie patronen wijzigen van specifieke bandplaatsen verandert. De all-thiol afgetopte BSA toont geen rode fluorescentie en onthult Cys-Cys bisulfide obligaties als mogelijk bandplaatsen voor de productie van de rode fluorophore (Figuur 4).

Figure 1
Figuur 1. Fluorescentie van BSA-Au(III) en de conformationele verandering van blauw naar red. geïnduceerde (A) de absorptie en fluorescentie (λex = 365 nm) van BSA-Au(III). (B) rode fluorescentie wezens te ontstaan bij ongeveer pH 9.7, waartegen de gedaante van de BSA verandert. (C) Blue fluorescentie vervalt als rode fluorescentie blijkt. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2. Verhouding-metrisch excitatie-kaart (EEM) emissiemetingen van BSA-Au(III). EEM van BSA-Au(III) complexe gesynthetiseerd met behulp van het standaardprotocol tijdens het aanpassen van de verhouding van het BSA naar goud. (A) BSA bij pH 12, (B) BSA:Au = 1:1, (C) BSA:Au = 1:7, (D) BSA:Au = 1:13, (E) BSA:Au = 1:26, (F) BSA:Au = 1:30, (G) BSA:Au = 1:40, (H) BSA:Au = 1:52. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3. EEM van BSA-Cu(II)/Ni(II)-Au(III) complexen. Excitatie-emissie kaarten (excitatie: 290-500 nm, emissie: 300-850 nm) van BSA complexvorm met Cu(II)/Ni(II) met een pH van 12 (A en B), BSA complexvorm met Cu(II)/Ni(II) en daarna met Au(III) met een pH van 12 (C en D) en absorptie Spectra vergelijken BSA, BSA-Au, BSA-Cu(II)/Ni(II) en BSA-Cu(II)/Ni(II)-Au(III) (E en F). Kromme 4 wordt vergeleken met de superpositie van curven 2 en 3. Dit cijfer is gewijzigd van Dixon, J. M. & Egusa, S. J. Am. Chem. Soc. 140 2265-2271, (2018). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4. EEM van Cys34 afgetopt en alle thiolen afgetopt. EEM (excitatie: 300-500 nm, emissie: 300-700 nm) van (A) Cys34-afgetopte BSA reageerde met Au met een pH van 12. (B), alle Cys-Cys disulfide bindingen in BSA waren gekloofd en vervolgens de all-thiol-afgetopte-BSA werd gereageerd met Au met een pH van 12. Dit cijfer is gewijzigd van Dixon, J. M. & Egusa, S. J. Am. Chem. Soc. 140 2265-2271, (2018). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De verbindingen van de BSA-Au(III) bereid met een pH van 12 vertonen rode fluorescentie bij een golflengte van de emissie van λem= 640 nm wanneer opgewonden met ultraviolet (UV) licht λex= 365 nm (figuur 1A). De opkomst van rode fluorescentie is een langzaam proces en duurt een paar dagen bij kamertemperatuur te verhogen tot een maximale intensiteit. Uitvoeren van de reactie bij 37 ° C zal de optimale resultaten opleveren, hoewel hogere temperatuur kan worden gebruikt voor de productie van de rode fluorescentie sneller. Onomkeerbare aantasting van het eiwit kan optreden bij temperaturen boven de 45 ° C23. De aanpassing van de pH zodat BSA in haar leeftijd (pH > 10 transformeert) conformatie21 ("A-poot") is van cruciaal belang voor rode fluorescentie; pH is het fijn aangepast van neutraal naar basic om te bepalen van de drempel van het voorkomen van de rode fluorescentie (figuur 1B, C). Voor rood fluorescerende maximumlichtsterkte, moet de pH boven 11 worden ingesteld. Voor rode fluorescentie, kan de pH worden aangepast dan 11, hoewel zeer basic (pH > 13) voorwaarden kunnen BSA denatureren en rode fluorescentie veroorzaken te verdwijnen.

Variërend van de stoichiometrische verhouding van BSA en Au kunt illustreren de binding van Au aan BSA. De spectra van de fluorescentie van de BSA-Au(III)-verbindingen is afhankelijk van de stoichiometrische verhoudingen van BSA aan Au (Figuur 2). Zoals de BSA om goud verhouding wordt aangepast tot en met 1:26, een maximum intensiteit van de rode fluorescentie is waargenomen bij λex= 500 nm. Aan de andere kant, als de verhouding van de BSA:gold wordt ingesteld op 1:7, rode fluorescentie is waargenomen voornamelijk bij λex= 365 nm. Geen rode fluorescentie kan opgespoord worden met een onderlinge verhouding van BSA aan Au minder dan 1:7 of hoger 1:52. Het minimum aantal gouden caties nodig voor de productie van de rode fluorescentie is minder dan 7 en meer dan 1, en het maximum aantal voor het verlies van de rode fluorescentie is groter dan 52 (figuur 2B, C). Bovendien, zal de vermindering van alle bovengenoemde monsters plaatsvinden onder overtollige natriumboorhydride, ophelderen dat alle monsters nog steeds kationische Au(III) bevatten. Bovendien, de toevoeging van overtollige hoeveelheden goud dan 20 mM kan leiden tot de oplossing te zuur worden en de eiwitten denatureren. Als eiwit denaturatie als gevolg van hoge zuurgraad optreedt, verminderen de concentratie van BSA en Au relatief te bemiddelen van dit probleem.

Concurrerende binding van Au en andere metalen caties aan BSA kan illustreren de bandplaatsen in BSA. Het is bekend dat Cu(II) en Ni(II) beide aan het Asp binden fragment in de N-terminus van BSA24,25,26,27. Door de toevoeging van Cu(II), een sterke binder naar de Asp-fragment, gevolgd door de toevoeging van Au(III), zijn de spectra van de absorptie van BSA-Cu(II)-Au(III) en de spectra van de absorptie van BSA-Au(III) en BSA-Cu(II) hetzelfde - die aangeeft dat goud en koper niet strijden om de dezelfde bindende website op het Asp-fragment (Figuur 3 c). Ni(II) zwak bindt aan het Asp-fragment en daarom Au(III) concurreert met Ni(II) goud wordt toegevoegd; Men heeft opgemerkt dat de spectra van de absorptie van BSA-Ni(II) en BSA-Au(III) doet niet correleren met die van BSA-Ni(II)-Au(III) (figuur 3F). Via het bovenstaande protocol, kan men aantonen hoe Au(III) bindt aan de bekende bindende site van BSA. Deze techniek vereist ook de aanpassing van de pH boven 11 en de techniek wordt gewijzigd door toevoeging van twee keer de concentratie aan BSA maar op de helft van volume, dus dit moet worden uitgevoerd bij lage BSA Au verhouding te handhaven van de conformatie van eiwit.

Cysteïne residuen in BSA wijzigen, kan de Au bandplaatsen verder toelichten. Goud is bekend dat een hoge affiniteit voor thiol28 en BSA bezit een oppervlakte toegankelijk thiol op (Cys34)21. Door het blokkeren van deze thiol, kunnen secundaire bandplaatsen worden opgehelderd. De blokkering van deze cysteïne wordt uitgevoerd voordat het prestatiemeteritembestand van Au(III) aan het monster en toont een gewijzigde fluorescentie patroon van BSA-Au(III), met vermelding van een eventuele overdracht traject deelnemen aan het mechanisme van de rode fluorescentie (figuur 4A). Het is noodzakelijk om toe te voegen de thiol blokkerende agent, in dit geval NEM, bij een neutrale pH. Het splijten van alle disulfide bindingen en de daaropvolgende aftopping van hun gratis thiol-groepen openbaart geen rode fluorescentie (figuur 4B). Deze resultaten wijzen erop dat een Zwavelbrug verlangd dat zij een rode fluorescerende complex is.

We hebben laten zien in verschillende protocollen, met behulp van spectroscopische en proteïne chemie technieken, een methode voor het analyseren van de BSA-Au(III) complexen. Eiwit chemie technieken hier vermelde hebben niet wijd gebruikt in de nano-materialen op basis van eiwitten onderzoek14. Deze technieken kunnen algemeen toepasbaar en waardevol voor het begrijpen van de metalen bindende-proces en de mogelijke bandplaatsen in andere, zo niet alle, eiwitten zoals trypsine, pepsine, lysozym en transferrine17,29. Eiwitten zijn dynamische, maar toch zeer nauwkeurige "nano-materialen". Gedetailleerd begrip van de metalen bindende site kan de weg vrijmaken voor nieuwe eiwit gebaseerde materialen met gecontroleerde optische eigenschappen met talloze van mogelijke toepassingen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

S.E. erkent de steun van hertog Endowment speciaal initiatief Fonds, Wells Fargo Fonds, PhRMA Foundation, evenals opstarten middelen van de Universiteit van North Carolina, Charlotte.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bovine Serum Albumin (BSA), 96% Sigma-Aldrich A5611
gold (III) chloride trihydrate, 99.9% Sigma-Aldrich 520918
Copper (II) chloride dihydrate, 99.999% Sigma-Aldrich 459097
Nickel (II) chloride hexahydrate, 99.9% Sigma-Aldrich 654507
N-Ethylmaleimide (NEM), >99.0% Sigma-Aldrich 4259
Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride (TCEP), >98.0% Sigma-Aldrich C4706
Sodium hydroxide, >98.0% Sigma-Aldrich S8045
Urea, 99.5% Chem-Implex Int'l 30142
Phospate buffered saline (PBS) Corning MT21040CV
Ammonium bicarbonate, 99.5% Sigma-Aldrich 9830

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Xie, J., Zheng, Y., Ying, J. Y. Protein-Directed Synthesis of Highly Fluorescent Gold Nanoparticles. Journal of the American Chemical Society. 131, 888-889 (2009).
  2. Saha, K., Agasti, S. S., Kim, C., Li, X., Rotello, V. M. Gold Nanoparticles in Chemical and Biological Sensing. Chemical Reviews. 112, 2739-2779 (2012).
  3. Zhang, Y., et al. New Gold Nanostructures for Sensor Applications: A Review. Materials. 7, 5169-5201 (2014).
  4. Chen, L. -Y., Wang, C. -W., Yuan, Z., Chang, H. -T. Fluorescent Gold Nanoclusters: Recent Advances in Sensing and Imaging. Analytical Chemistry. 87 (1), 216-229 (2015).
  5. Cai, W., Gao, T., Hong, H., Sun, J. Applications of Gold Nanoparticles in Cancer Nanotechnology. Nanotechnology, Science and Applications. 1, 17-32 (2008).
  6. Nune, S. K., et al. Nanoparticles for Biomedical Imaging. Expert Opinion on Drug Delivery. 6, 1175-1194 (2009).
  7. Dorsey, J. F., et al. Gold Nanoparticles in Radiation Research: Potential Applications for Imaging and Radiosensitization. Translational Cancer Research. 2, 280-291 (2013).
  8. Daniel, M. -C., Astruc, D. Gold Nanoparticles: Assembly, Supramolecular Chemistry, Quantum-Size-Related Properties, and Applications toward Biology, Catalysis, and Nanotechnology. Chemical Reviews. 104 (1), 293-346 (2004).
  9. Ferrari, M. Cancer Nanotechnology: Opportunities and Challenges. Nature Reviews Cancer. 5, 161-171 (2005).
  10. Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. Gold Nanoparticles: Interesting Optical Properties and Recent Applications in Cancer Diagnostics and Therapy. Nanomedicine. 2, 681 (2007).
  11. Arvizo, R., Bhattacharya, R., Mukherjee, P. Gold Nanoparticles: Opportunities and Challenges in Nanomedicine. Expert Opinion on Drug Delivery. 7, 753-763 (2010).
  12. Doane, T. L., Burda, C. The Unique Role of Nanoparticles in Nanomedicine: Imaging, Drug Delivery and Therapy. Chemical Society Reviews. 41, 2885 (2012).
  13. Egusa, S., Ebrahem, Q., Mahfouz, R. Z., Saunthararajah, Y. Ligand Exchange on Gold Nanoparticles for Drug Delivery and Enhanced Therapeutic Index Evaluated in Acute Myeloid Leukemia Models. Experimental Biology and Medicine. 239, 853 (2014).
  14. Qu, X., et al. Fluorescent Gold Nanoclusters: Synthesis and Recent Biological Application. Journal of Nanomaterials. (784097), (2015).
  15. Chakraborty, I., Pradeep, T. Atomically Precise Clusters of Noble Metals: Emerging Link between Atoms and Nanoparticles. Chemical Reviews. 117, 8208-8271 (2017).
  16. Raut, S., et al. Evidence of energy transfer from tryptophan to BSA/HSA protected gold nanoclusters. Methods and Applications in Fluorescence. 2, (2014).
  17. Le Guével, X., Daum, N., Schneider, M. Synthesis and Characterization of Human Transferrin-Stabilized Gold Nanoclusters. Nanotechnology. 22 (27), (2011).
  18. Kawasaki, H., Yoshimura, K., Hamaguchi, K., Arakawa, R. Trypsin-Stabilized Fluorescent Gold Nanocluster for Sensitive and Selective Hg2+ Detection. Analytical Sciences. 27 (6), 591 (2011).
  19. Lu, D., et al. Lysozyme-Stabilized Gold Nanoclusters as a Novel Fluorescence Probe for Cyanide Recognition. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 121, 77-80 (2014).
  20. Dixon, J. M., Egusa, S. Conformational Change-Induced Fluorescence of Bovine Serum Albumin-Gold Complexes. Journal of the American Chemical Society. 140, 2265-2271 (2018).
  21. Peters, T. Jr All About Albumin. , (1996).
  22. Masuoka, J., Saltman, P. Zinc(II) and Copper(II) Binding to Serum Albumin. A Comparative Study of Dog, Bovine, and Human Albumin. Journal of Biological Chemistry. 269, 25557-25561 (1994).
  23. Takeda, K., Wada, A., Yamamoto, K., Moriyama, Y., Aoki, K. Conformational Change of Bovine Serum Albumin by Heat Treatment. Journal of Protein Chemistry. 8 (5), 653-659 (1989).
  24. Klotz, I. M., Curme, H. G. The Thermodynamics of Metallo-protein Combinations. Copper with Bovine Serum Albumin. Journal of the American Chemical Society. 70, 939-943 (1948).
  25. Fiess, H. A., Klotz, I. M. The Thermodynamics of Metallo-Protein Combinations. Comparison of Copper Complexes with Natural Proteins. J. Am. Chem. Soc. 74, 887-891 (1952).
  26. Rao, M. S. N. A Study of the Interaction of Nickel(II) with Bovine Serum Albumin. Journal of the American Chemical Society. 84, 1788-1790 (1962).
  27. Peters, T. Jr, Blumenstock, F. A. Copper-Binding Properties of Bovine Serum Albumin and Its Amino-terminal Peptide Fragment. Journal of Biological Chemistry. 242, 1574-1578 (1967).
  28. Xue, Y., Li, X., Li, H., Zhang, W. Quantifying Thiol-Gold Interactions towards the Efficient Strength Control. Nature Communications. 5, 4348 (2014).
  29. Xu, Y., et al. The Role of Protein Characteristics in the Formation and Fluorescence of Au Nanoclusters. Nanoscale. 6 (3), 1515-1524 (2014).

Tags

Chemie kwestie 138 synthese bovien serumalbumine BSA goud Au fluorescentie pH conformatie
Luminophore formatie in verschillende conformaties van bovien serumalbumine door Binding van Gold(III)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dixon, J. M., Egusa, S. Luminophore… More

Dixon, J. M., Egusa, S. Luminophore Formation in Various Conformations of Bovine Serum Albumin by Binding of Gold(III). J. Vis. Exp. (138), e58141, doi:10.3791/58141 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter