Halbsynthetische DNA‐Protein‐Konjugate für Biosensorik und Nanofabrikation

Abstract

Durch Konjugation mit artifiziellen Nucleinsäuren lassen sich Proteine mit einem leicht herstellbaren, robusten Etikett versehen. Dieses Anhängsel ist durch hochspezifische, molekulare Erkennungsmechanismen wie die Watson‐Crick‐Basenpaarung selektiv adressierbar. Solche DNA‐Protein‐Konjugate mit kombinierten Eigenschaften haben vielfältige Verwendungsmöglichkeiten, z. B. in hochempfindlichen biomedizinischen Analyseverfahren, der Grundlagenforschung zur molekularen Erkennung oder dem Aufbau von DNA‐Nanostrukturen. Dieser Aufsatz fasst die aktuellen Methoden zur Synthese dieser Konjugate zusammen und präsentiert den aktuellen Stand ihrer Anwendungen. So wurden DNA‐Protein‐Konjugate zu Modellsystemen zusammengesetzt, die die Untersuchung von katalytischen Kaskadenreaktionen oder von Lichtsammelkomplexen ermöglichen. Außerdem finden diese Hybridkonjugate Verwendung bei der Biofunktionalisierung planarer Oberflächen bei Mikro‐ und Nanoarrays oder zur Funktionalisierung anorganischer Nanopartikel. Entsprechend finden sich mögliche Anwendungen im Bereich der Detektion, der Materialwissenschaften und der Katalyse.

A Protein‐Interaction Array Inside a Living Cell

“…The DDI method takes advantage of specific hybridization of complementary oligonucleotides and thereby allows the sitespecific capture of sensitive biomolecules by the DNA microstructures on a solid substrate under mild conditions. [5] Furthermore, the DDI strategy allowed for very flexible surface chemistry in the first micropatterning step, in which chemically stable capture-oligonucleotides were covalently linked to activated glass surfaces using dip-pen nanolithography (DPN). [6] Oligonucleotides complementary to the immobilized capture-oligonucleotides were covalently linked to streptavidin, and the resulting conjugates were functionalized with biotinylated antibodies and fluorophores.…”

Optically Degradable Dendrons for Temporary Adhesion of Proteins to DNA

“…[7][8][9][10][11][12][13] Herein, we report a protein particle functionalized with a DNA adhesive unit that consists of a photoresponsive Newkome-type polyamine dendron with multiple spermine surface groups (Figure 1). Dendritic systems are of particuAbstract: Experimental studies and molecular dynamics modeling demonstrate that multivalent dendrons can be used to temporarily glue proteins and DNA together with high affinity.…”

Transglutaminase‐Mediated Synthesis of a DNA–(Enzyme)n Probe for Highly Sensitive DNA Detection

“…A variety of synthetic methodologies have been proposed for the preparation of semisynthetic DNAprotein conjugates. [11] Since enzymatic labeling of DNA with target proteins has clear advantages with respect to site-specificity and protein-friendly reaction conditions, several enzymes that post-translationally modify proteins have been exploited. [12][13][14] However, the majority of previous research, including our efforts, [12] have focused on the preparation of DNA-protein conjugates with a 1:1 stoichiometry.…”