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Improved Peptidyl Linkers for Self-Assembly of Semiconductor Quantum Dot Bioconjugates

Nano Research 2009年第2期2卷 121-129页

作者： Lorenzo Berti Paola Serena D'Agostino Kelly Boeneman Igor L.Medintz CNR-INFM National Research Center on nanoStructures and bioSystems at Surfaces(S3)Via Campi213/A 41100 ModenaItaly University of California Davis Medical Center SacramentoCA 95817USA Center for Bio/Molecular Science and Engineering Code 6900 U.S.Naval Research LaboratoryWashingtonDC 20375USA

We demonstrate improved peptide linkers which allow both conjugation to biomolecules such as DNA and self-assembly with luminescent semiconductor quantum dots.A hexahistidine peptidyl sequence was generated by standard solid phase peptide synthesis and modified with the succinimidyl ester of iodoacetamide to yield a thiol-reactive iodoacetyl polyhistidine *** reactive peptide was conjugated to dye-labeled thiolated DNA which was utilized as a model target *** gel electrophoresis and fluorescence resonance energy transfer analysis confirmed that the linker allowed the DNA to self-assemble with quantum dots via metal-affinity driven *** contrast to previous peptidyl linkers that were based on disulfide exchange and were thus labile to reduction,the reactive haloacetyl chemistry demonstrated here results in a more stable thioether bond linking the DNA to the peptide which can withstand strongly reducing environments such as the intracellular *** thiol groups occur naturally in proteins,can be engineered into cloned proteins,inserted into nascent peptides or added to DNA during synthesis,the chemistry demonstrated here can provide a simple method for self-assembling a variety of stable quantum dot bioconjugates.

关键词： Semiconductor quantum dot peptide DNA nanocrystal bioconjugation iodoacetyl sulfhydryl polyhistidine metal-affinity fluorescence fluorescence resonance energy transfer(FRET)

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