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

Gold(III)의 바인딩에 의해 소 혈 청 알 부 민의 다양 한 Conformations에 Luminophore 형성

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

골드 양이온 (소 혈 청 알 부 민 (BSA) 구조적 종속 독특한 BSA Au 형광 특성화에 관해서는 잘 제시의 다양 한 conformations 하 Au(III))의 바인딩 공부에 대 한 프로토콜.

Abstract

제시 프로토콜의 목적은 Au(III) 바인딩할 구조 변화 유도 빨간색 형광 저조한 BSA의 과정을 공부 하는 (λem = 640 nm) BSA-Au(III) 복합물의. 메서드를 사용 하면 pH 빨간색 형광의 출현을 BSA conformations의 pH 유도 평형 전환 연관 표시를 조정 합니다. 빨간 형광 BSA-Au(III) 단지는 pH 9.7, 이상 해당 BSA의 "양식" 나 란 하의 조정만 형성 수 있습니다. 누구나 어 금 니 비율을 BSA를 조정 하 고 Au(III) 바인딩 과정의 시간 과정을 모니터를 프로토콜 설명 되어 있습니다. 빨간 형광을 생산 하기 위해 BSA 당 Au(III)의 최소 수 미만 7 이다. 우리는 BSA에 여러 Au(III) 바인딩 사이트의 존재를 설명 하는 단계에서 프로토콜을 설명 합니다. 구리를 추가 하 여 첫 번째 (Cu(II)) 또는 니켈 (Ni(II)) 양이온 Au(III) 다음,이 방법을 보여준다 바인딩 사이트 빨간 fluorophore는 Au(III)에 대 한. 둘째, thiol 에이전트를 상한 하 여 BSA를 수정 하 여 다른 nonfluorophore 형성 Au(III) 바인딩 사이트가 드러났습니다. 셋째, 가능한 Au(III) 바인딩 사이트 고착 및 이황화 결합의 상한 BSA 구조 변경, 그림은. 프로토콜 설명, BSA conformations 및 Au(III) 바인딩을 제어 하는 다른 단백질 및 금속 양이온의 상호 작용을 공부 하 일반적으로 적용할 수 있습니다.

Introduction

BSA-Au 화합물 전시는 자외선 (UV)-놀라운와 고르기 빨간색 형광 shift 스톡 스, 시 외원래 합성. 1. 고유 하 고 고정적 빨간 형광2,3,4,5,,67이미징 또는 nanomedicine8 감지 분야에서 다양 한 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다 ,,910,11,,1213. 이 화합물은 최근 몇 년 동안14,,1516나노 과학의 분야에서 많은 연구자에 의해 광범위 하 게 공부 되었습니다 했다. BSA-Au 화합물 Au25 nanoclusters로 해석 되었습니다. 제시 방법의 목표는 세부에서이 화합물을 확인 하 고 빨간 형광의 기원 이해를 이다. 제시 방법에 따라, 여러 Au 바인딩 사이트의 존재 그리고 형광, Au25 nanoclusters의 단일 사이트 nucleation 대안의 기원 그림 될 수 있습니다. 동일한 접근은 다른 단백질17,,1819 complexed Au(III)와 그들의 본질적인 형광 속성을 변경할 수 있습니다 어떻게 연구 하 사용할 수 있습니다.

레드-형광 BSA Au 화합물의 합성에는 au (BSA:Au) 여기 방출 지도 (EEM)20에 봉우리의 위치는 형광의 강도 극대화 하는 BSA의 어 금 니 비율의 좁은 제어를 필요 합니다. 그것은 수 표시 여러 바인딩 사이트에 바인딩하려면 Au(III)에 대 한 존재는 아스파라긴 조각 (또는 Asp 조각, BSA의 N-말단에서 처음 4 개의 아미노산 잔류물)를 포함 하 여21,22. BSA (Cys-34)의 34번째 아미노산 Au(III)를 조정 하 고 레드 fluorescence([Cys34-capped-BSA]-Au(III))20의 구조에 참여 하는 것에 표시 됩니다. 모든 Cys Cys 이황화 결합을 고착 하 고 모든 thiols, 빨간색 형광 상한 시은 생산된 ([all-thiol-capped-BSA]-Au(III)). 이 빨간 형광을 생산 하는 Au(III) 바인딩 사이트 Cys Cys 이황화 결합의 필요성을 나타냅니다.

단백질 화학 기법은 하지 널리 나노 과학 커뮤니티에서 BSA-Au(III) 단지 공부를 사용 되었습니다. 그러나, 그것은이 단지, 또한 BSA에서 Au(III) 바인딩 사이트의 상세한 이해로 특정 측면을 이해 하는이 기법을 채택 하는 귀중 한 것입니다. 이 문서는 이러한 기술 중 일부를 보여 것입니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1입니다. 복잡 한 BSA-Au(III)의 합성

  1. 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC) 학년 물 5 mL 반응 유리병에서의 1 mL에 BSA의 25 mg을 디졸브.
    참고: 솔루션 분명 나타납니다.
  2. HPLC 학년 물에 5 m m의 농도에 금 (III) 염화 물 안내 (chloroauric 산)을 분해.
    참고: 솔루션 노란색 나타납니다. Chloroauric 산 성 솔루션이이 농도에서 준비는 BSA Au 비율 1시 13분의 발생 합니다.
    1. 어디의 농도와 chloroauric 산의 솔루션을 준비 또는 0.38 m m 사이 (BSA:Au = 1:1) 20 m m (BSA:Au = 1시 50분) HPLC에 학년 물.
      참고: 금 BSA의 다른 비율 여기 방출 지도 크게 다른 빨간 형광 패턴에 발생 합니다.
  3. 37 ° C 물 욕조에 BSA의 반응 유리병을 배치 하 고 적극적으로 자력을 사용 하 여 750 rpm에서 저 어.
  4. 교 반 시작, 후에 즉시 솔루션에 chloroauric 산의 1 mL를 추가 합니다. 솔루션의 색 노란색 클리어에서 변환 해야 합니다.
  5. 37 ° C에서와 750 rpm는 자력을 사용 하 여 2 분 동안 혼합물을 저 어.
  6. 반응 유리병으로 1 M NaOH의 100 μ 12 pH를가지고 솔루션을 추가 합니다.
    참고: NaOH를 추가 후에 즉시 솔루션 노란색-갈색으로 약간 어둡게 한 해야 다음 다시 노란색으로 설정 합니다.
  7. 2 h 750 rpm에서 고 37 ° c.에 저 어로 진행 솔루션 천천히 어두운 노랑/브라운 색상을 노란색에서 변경 해야 합니다. 이 색깔 변화 복잡 한 붉은 fluorescing BSA-Au(III)의 형성을 나타냅니다.
  8. 2 일 동안 실내 온도에 앉아 샘플을 허용 하 고 솔루션 황색 갈색 어둡게 하 계속 되 고 형광 강도 증가.
    1. 또는, 샘플 솔루션의 컬러는 주황색 갈색에 발전 함에 따라 더 많은 h 12 37 ° C에서 저를 계속 하자.

2입니다. BSA-Cu(II)-Au(III)의 합성

  1. HPLC 학년 물의 1 mL에서 BSA의 25 mg을 디졸브. 솔루션은 분명 나타납니다.
  2. HPLC 학년 물 5 m m의 농도에 구리 (II) 염화 물이 수화물을 디졸브. 솔루션 빛 나타납니다 파란색.
  3. 5 mL 반응 유리병을 BSA 용액 1 mL를 추가 하 고 37 ° c.에 물 욕조에 배치 750 rpm에 혼합물을 저 어.
  4. 즉시 반응 유리병에 구리 (II) 염화 물이 수화물 해결책의 0.5 mL을 추가 하 고 2 분에 대 한 믹스. 솔루션 빛 남아 블루.
  5. 하는 pH 12 2 h에 대 한 혼합 수 1 M NaOH의 75 μ를 추가 합니다. 솔루션은 보라색 될 것입니다.
  6. HPLC 학년 물 5 m m의 농도에 chloroauric 산을 분해.
  7. 반응 유리병에 수성 chloroauric 산의 0.5 mL을 추가 하 고 다시 1 M NaOH를 사용 하 여 12에 pH를 조정.
  8. 2 시간에 대 한 반응 혼합물을 저 어.
    참고: 솔루션 갈색 색상으로 진화 한다.

3입니다. BSA-Ni(II)-Au(III)의 합성

  1. HPLC 학년 물의 1 mL에서 BSA의 25 mg을 디졸브. 솔루션은 분명 나타납니다.
  2. 니켈 (II) 염화 물 hexahydrate 5 m m의 농도를 HPLC 학년 물에 용 해. 솔루션 나타납니다 빛 녹색.
  3. 5 mL 반응 유리병에 BSA 용액 1 mL를 추가 하 고 750 rpm에 혼합물 37 oC. 볶음에 물 욕조에 배치.
  4. 즉시 반응 유리병을 2 분 동안 혼합 니켈 (II) 염화 물 hexahydrate 솔루션의 0.5 mL를 추가 합니다.
    참고: 솔루션 빛 유지 됩니다 녹색.
  5. 하는 pH 12 2 h에 대 한 혼합 수 1 M NaOH의 75 μ를 추가 합니다.
    참고: 솔루션 어두운 노란색 될 것입니다.
  6. HPLC 학년 물 5 m m의 농도에 chloroauric 산을 분해.
  7. 반응 유리병에 수성 chloroauric 산의 0.5 mL을 추가 하 고 pH 12 다시 조정 합니다.
  8. 2 시간에 대 한 반응 혼합물을 저 어.
    참고: 솔루션 갈색 색상으로 진화 한다.

4입니다. [Cys34-capped-BSA]-Au(III)의 합성

  1. 버퍼링 하는 인산 염 (PBS, pH 7.4)의 1 mL에 N-ethylmaleimide (NEM)의 2 밀리 그램을 디졸브.
  2. 1 mL의 PBS NEM 솔루션에 BSA의 2 밀리 그램을 디졸브.
  3. 5 mL 반응 유리병에 솔루션을 전송 하 고 1 시간에 500 rpm에서 20 ° C에서 저 어.
  4. 500 mL PBS, unreacted NEM 제거를 자력 하룻밤 함께 50 rpm에서 교 반에 12 kDa 투 석 튜브를 사용 하 여 솔루션 dialyze
  5. 0.4 m m의 농도에 PBS에 chloroauric 산을 분해.
    참고: 솔루션 희미 한 노란색을 될 것입니다.
  6. 37 ° c.에 물 목욕을 반응 유리병을 전송 750 rpm에서 저 어.
  7. 즉시 반응 유리병에 chloroauric 산 성 해결책의 1 mL을 추가 하 고 2 분 대 혼합을 허용.
  8. PH 12를가지고 고 2 h에 대 한 혼합 반응 유리병에 1 M NaOH의 75 μ를 추가 합니다.

5입니다. [all-thiol-capped-BSA]-Au(III)의 합성

  1. 2 M 요소와 50 m m 염화 중 탄산염 (NH4HCO3, pH 8.0) HPLC 학년 물에의 한 솔루션을 준비 합니다.
  2. 위의 솔루션의 5 mL 반응 유리병에 1 mL에 BSA의 3.3 mg을 디졸브.
  3. 0.25 M의 재고 솔루션 tris(2-carboxyethyl) HPLC 물의 1 mL에서의 TCEP 62.5 mg를 용 해 하 여 phosphine (TCEP).
  4. TCEP의 최종 농도 8 m m까지 재고 TCEP 솔루션 반응 유리병에 추가 합니다.
  5. 50 ° c.에 1 시간을 위한 물 욕조에 솔루션을 품 어 자력 교 반기를 사용 하 여 500 rpm에서 저 어.
  6. 실내 온도에 완전히 냉각 솔루션을 수 있습니다.
  7. 12.5 mg NEM의 HPLC 학년 물 1 mL에 용 해 하 여 100mm NEM의 재고 솔루션을 준비 합니다.
  8. NEM의 최종 농도 16 m m까지 반응 유리병에 NEM의 재고 솔루션을 추가 합니다.
  9. 솔루션 2 h 20 ° c.에 대 한 결합을 허용합니다 500 rpm에서 저 어.
  10. 초과 TCEP, NEM, 및 요소를 제거 하는 50mm NH4HCO3 의 500 mL에서 하룻밤 자력으로 50 rpm에서 솔루션을 저 어 12 kDa 투 석 튜브를 사용 하 여 솔루션 dialyze
  11. 37 ° C에 물 목욕을 반응 유리병을 이동 하 고 750 rpm에서 저 어.
  12. 0.66 m m의 농도를 HPLC 학년 물 산 성 chloroauric를 분해.
  13. 즉시 반응 유리병에 chloroauric 산 성 해결책의 1 mL을 추가 하 고 2 분 대 혼합을 허용.
  14. 해결책의 pH는 12까지 1 M NaOH를 추가 하 고 2 시간에 대 한 혼합 계속 솔루션을 허용.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

BSA-Au(III) 복합물의 형광에서 관찰 되었다 하는 BSA의 본질적인 파란 형광의 변환 (λem = 400 nm) 빨간색 형광을 (λem = 640 nm) 평형 통해 pH 9.7에 대해 발생 합니다 전환 (그림 1)입니다. EEM BSA-Au(III) Au 어 금 니 비율에 다른 BSA에 그림 2에 표시 하 고이 데이터 어떻게 다른 여기 파장에서 같은 방출 파장을 생성 어 금 니 비율 변경 보여줍니다. Cu(II), Ni(II), 그리고 Au(III) 경쟁적으로 BSA (그림 3)에서 알려진된 사이트 (Asp 조각)에 바인딩합니다. Cys34 출장 BSA Au(III) 바인딩 시 EEM 피크 패턴에 변화를 표시 하 고 이러한 결과 어떻게 형광 패턴 변경 특정 바인딩 사이트의 변경. 모든 thiol 출장 BSA 아니 빨간색 형광 표시 하 고 붉은 fluorophore (그림 4)를 생산 가능한 바인딩 사이트 Cys Cys 이황화 결합을 보여준다.

Figure 1
그림 1입니다. BSA-Au(III)와는 구조적 형광 유도에서 무엇이 변경 (A)는 흡 광도 형광 (ex λ= 365 nm) BSA-Au(III)의. (B) 붉은 형광 존재 pH 9.7, 주위에 등장 하는 BSA의 구조 변경. (C) 빨간 형광 나온다로 부패 한다 형광 블루. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2입니다. 여기 방출 비율 통계 지도 (EEM) 측정 BSA-Au(III). EEM의 BSA-Au(III) 복잡 한 표준 프로토콜을 사용 하 여 금 BSA의 비율을 조정 하면서 합성. PH 12, (B) BSA:Au에서 (A) BSA = 1:1, (C) BSA:Au = 1:7, (D) BSA:Au = 1:13, BSA:Au (E) = 1:26, (F) BSA:Au = 1:30, (G) BSA:Au = 1:40, (H) BSA:Au = 1시 52분. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3입니다. EEM의 BSA-Cu(II)/Ni(II)-Au(III) 단지. 자극 방출 지도 (여기: 290-500 nm; 방출: 300-850 nm) BSA complexed pH 12에서 Cu(II)/Ni(II)와 (A 와 B), BSA complexed Cu(II)/Ni(II)와 함께 다음 pH 12에서 Au(III) (C , D), 및 흡수 스펙트럼을 비교 하는 BSA, BSA Au, BSA-Cu(II)/Ni(II) 및 BSA-Cu(II)/Ni(II)-Au(III) (E 와 F). 곡선 4 곡선 2와 3의 중첩 비교 됩니다. 이 그림에서 딕슨, J. M. & Egusa, S. 수정 되었습니다 제이 이에요 화학 soc. 140 2265-2271, (2018). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4입니다. EEM Cys34 출장 및 모든 thiols 출장. EEM (여기: 300-500 nm; 방출: 300-700 nm) (A)의 Cys34 출장 BSA pH 12에서 Au와 반응. (B)에서 BSA 모든 Cys Cys 이황화 결합 했다 죽 습 한 다음 모든-thiol-출장-BSA pH 12에서 Au로 반응 했다. 이 그림에서 딕슨, J. M. & Egusa, S. 수정 되었습니다 제이 이에요 화학 soc. 140 2265-2271, (2018). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

PH 12에서 BSA-Au(III) 화합물 λ그들의 방출 파장에 빨간색 형광을 전시 = 640 nm로 자외선 (UV) 빛 λ전= 365 nm (그림 1A). 빨간 형광의 출현은 느린 과정이 고 최대 강도를 높이기 위해 실내 온도에 몇 일을 걸릴 것입니다. 37 ° C에서 반응 실행 높은 온도 빨리 빨간 형광을 생산 하 사용할 수 있습니다 최적의 결과 얻을 것 이다. 단백질의 돌이킬 수 없는 저하2345 ° C 이상의 온도에서 발생할 수 있습니다. 조정 pH의 BSA의 세 (pH > 10)으로 변환 되도록 나 란21 ("A-형태") 중요 하다 빨간 형광; pH는 가늘게 조정 중립에서 빨간 형광 (그림 1B, C)의 발생의 임계값을 결정 하는 기본. 최대 빨간색 형광 강도 대 한 11 위의 산도 조정 한다. 비록 매우 기본 (pH > 13) 조건 수 있는 BSA 변성 사라질 빨간색 형광을 일으킬 빨간 형광에 대 한 pH 11, 넘어 조정할 수 있습니다.

BSA와 Au의 화학 량 론 비율 변화 BSA에 Au의 바인딩을 설명 수 있습니다. BSA-Au(III) 화합물의 형광 스펙트럼 au (그림 2) BSA의 화학 량 론 비율에 따라 다릅니다. 빨간 형광 강도 최대전 λ에서 관찰 황금 비율을 BSA 1시 26분에 조정 이다, = 500 nm. 다른 한편으로, BSA:gold 비율 1:7, 빨간색 형광을 조정전 λ에서 주로 관찰 = 365 nm. 없음 빨간색 형광 Au 미만 1:7 이상 1시 52분에 BSA의 비율에서 감지할 수 있습니다. 골드 양이온의 최소 수 필요한 레드를 생산 하기 위해 형광은 7 미만 및 이상의 1, 및 빨간 형광의 손실에 대 한 최대 수는 52 (그림 2B, C) 보다 큰 합니다. 또한, 모든 상기 샘플의 감소는 과잉 나트륨 borohydride, 모든 샘플 여전히 양이온 Au(III)를 포함 하는 elucidating에서 발생 합니다. 또한, 골드 20 m m 넘어의 초과 하는 금액의 추가 너무 산 성 되 고 단백질을 변성 솔루션을 발생할 수 있습니다. 높은 산 성도 때문에 단백질 변성 경우 BSA와 Au은 상대적으로이 문제를 중재의 농도 줄일 수 있습니다.

Au 및 BSA에 다른 금속 양이온의 경쟁 바인딩 BSA에 바인딩 사이트 설명 수 있습니다. 그것은 Cu(II) 및 Ni(II)는 Asp에 바인딩할 알려져 BSA24,25,,2627의 N-말단에 조각. Cu(II), Au(III)의 추가 의해 따라 Asp 조각에 강한 바인더의 추가 통해 BSA-Cu(II)-Au(III)의 흡 광도 스펙트럼 및 BSA-Au(III) 및 BSA-Cu(II)의 흡 광도 스펙트럼은 동일-금과 구리 하지 않습니다 나타내는 Asp-조각 (그림 3C)에서 동일한 바인딩 사이트에 대 한 경쟁. Ni(II) 약하게 하는 Asp 조각에 바인딩하고 따라서 Au(III)와 경쟁 Ni(II) 골드 추가; 그것은 BSA-Ni(II)와 BSA-Au(III)의 흡 광도 스펙트럼 BSA-Ni(II)-Au(III) (그림 3 층)와 연관 되지 않은 관찰 되었습니다. 위의 프로토콜을 통해 하나 Au(III) BSA의 알려진된 바인딩 사이트에 바인딩 하는 방법을 보여줄 수 있다. 이 기술은 또한 11 위의 pH의 조정 필요 기술은 BSA 농도 두 번 추가 하 여 수정 하지만 절반 볼륨에 따라서이 수행 되어야 한다 단백질 구조를 유지 하기 위해 누구나 비율 낮은 BSA에서.

BSA에 있는 시스테인 잔류물 수정 Au 바인딩 사이트 명료 추가 수 있습니다. BSA (Cys34)21에 표면 접근 thiol 보유 및 골드 thiol28 에 대 한 높은 선호도가지고 알려져 있다. 이 thiol의 차단을 통해 보조 바인딩 사이트 해명 될 수 있다. 이 시스테인의 차단 Au(III)의 샘플에 추가 하기 전에 밖으로 실행 되 고 빨간 형광 (그림 4A)의 메커니즘에 관련 된 가능한 전송 경로 나타내는 BSA-Au(III)의 변경된 형광 패턴을 보여 줍니다. 이 경우 NEM, 중립 pH에 thiol 차단 에이전트를 추가 하는 것이 필수적입니다. 고착 모든 이황화 결합 하 고 그들의 무료 thiol 그룹 계시의 후속 상한 없음 빨간색 형광 (그림 4B). 이 결과 이황화 결합 빨간색 형광 복잡 한 생산 하는 데 필요한을 나타냅니다.

우리는 광을 사용 하 여 다양 한 프로토콜에 증명 하고있다 및 단백질 화학 기법, BSA-Au(III) 단지를 분석 하는 방법. 단백질 화학 방법은 여기에 소개가 되어 널리 사용 되지 단백질 기반 나노 재료 연구14. 이러한 기술을 일반적으로 적용 되 고 있을 경우 모두, 트립 신, 펩 신, lysozyme, 및 처리가17,29등 단백질 금속 바인딩 프로세스와 다른, 가능한 바인딩 사이트를 이해 하 고 있는. 단백질은 동적, 아직 매우 정확한 "나노 물질". 금속 바인딩 사이트의 상세한 이해 수 길을 향해 무수와 제어 광학 특성을 가진 새로운 단백질 기반 재료의 잠재적인 응용 프로그램.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

남동 시작 자금에서 노스 캐롤라이나 대학, 뿐만 아니라 듀크 기부 특별 한 이니셔티브 기금, 웰 스 파고 기금, PhRMA 재단에서 지원 샬 롯을 인정합니다.

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

화학 문제 138 합성 소 혈 청 알 부 민 BSA 금 Au 형광 pH 나 란
Gold(III)의 바인딩에 의해 소 혈 청 알 부 민의 다양 한 Conformations에 Luminophore 형성
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