Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

A protocol for small molecular drug screening based on in-situ synthesis of ultrasmall fluorescent gold nanoclusters (Au NCs) using drug-loaded protein as template is presented. This method is simple to determine the binding affinity of drugs to a target protein by a visible fluorescent signal emitted from the protein-templated Au NCs.

Abstract

ونحن لشرح طريقة فحص المخدرات جديد لتحديد تقارب ملزمة للجزيئات الدواء الصغيرة لبروتين الهدف من خلال تشكيل nanoclusters الفلورسنت الذهب (الاتحاد الافريقي البلاغات) في البروتين محملة بالمخدرات، استنادا إلى إشارة التفاضلية مضان المنبعثة من الاتحاد الافريقي البلاغات. ويتم اختيار الألبومين بروتينات مثل الألبومين البشري المصل (هائل سعيد أنعم) وألبومين المصل البقري (BSA)، والبروتينات نموذج. يتم اختبار أربعة أدوية الجزيئية الصغيرة (على سبيل المثال، ايبوبروفين، الوارفارين، الفينيتوين، وسلفانيلاميد) من الانتماءات الملزمة مختلفة لالبروتينات الزلال. وقد وجد أن معدل تشكيل الفلورسنت البلاغات الاتحاد الافريقي داخل بروتين الألبومين المخدرات تحميلها في ظل ظروف تغيير طبيعة (أي 60 درجة مئوية أو في وجود اليوريا) أبطأ من تلك التي تشكلت في البروتين البكر (بدون أدوية). وعلاوة على ذلك، تم العثور على كثافة الفلورسنت من البلاغات كما شكلت لتكون مرتبطة عكسيا مع الانتماءات الملزمة لهذه الأدوية إلى البروتينات الزلال. خصوصا،وارتفاع تقارب البروتين المخدرات ملزمة، وأبطأ معدل تكوين الاتحاد الافريقي البلاغات، وبالتالي لوحظ كثافة مضان أقل من الناتج الاتحاد الافريقي البلاغات. ولشدة مضان من الاتحاد الافريقي البلاغات الناتجة يوفر قدرا بسيطا من قوة ملزمة النسبية للمخدرات مختلفة اختبارها. هذا الأسلوب هو أيضا قابلة للتمديد لقياس ثابت معين من البروتين المخدرات ملزم (K D) ببساطة عن طريق تنويع المحتوى المخدرات مسبقة في البروتين في تركيز البروتين ثابت. تطابق نتائج قياس بشكل جيد مع القيم التي تم الحصول عليها باستخدام هيبة ولكن أكثر تعقيدا وسائل أخرى.

Introduction

الالبيومينات المصل مثل الألبومين البشري المصل (هائل سعيد أنعم) وألبومين المصل البقري (BSA) هي البروتين الأكثر وفرة في البلازما وتلعب دورا حيويا في الحفاظ على الضغط الاسموزي للمقصورة الدم. يتم التعرف أيضا على أنها البروتينات الحاملة لجزيئات صغيرة من انخفاض للذوبان في الماء، مثل المنشطات، والأحماض الدهنية، هرمونات الغدة الدرقية، ومجموعة متنوعة واسعة من المخدرات. خاصية الربط (على سبيل المثال، مواقع ملزمة، تقارب أو قوة ملزمة) من هذه الجزيئات إلى المصل الالبيومينات يشكل موضوعا هاما في الدوائية. وقد وضعت 1-4 عدة طرق تحليلية لدراسة خصائص ملزم من الأدوية المختلفة لالمصل الالبيومينات، مثل البلورات بالأشعة السينية، 5،6 الرنين النووي المغناطيسي (NMR)، 11/07 ومأكل سطح الرنين (SPR)، 12،13 الخ ومع ذلك، يتم تقييد هذه الطرق إما عن طريق عملية تحليل شاقة وتستغرق وقتا طويلا (على سبيل المثال، ونمو الكريستال واحد لcrystallo الأشعة السينيةدراسة الرسوم البيانية)، شرط معدات متخصصة ومكلفة (SPR)، أو في حاجة إلى وضع العلامات نظير تكلفة (NMR) للكشف. ولذلك فمن المستحسن للغاية لتطوير طرق بديلة للشركات الصغيرة الجزيئي فحص المخدرات بطريقة سريعة ومباشرة إلى الأمام، وفعالة من حيث التكلفة.

nanoclusters الذهب (الاتحاد الافريقي البلاغات) هي نوع خاص من المواد متناهية الصغر، والتي تحتوي على عدة عشرات من ذرات المعدن مع أحجام أصغر من 2 نانومتر. 14-17 وقد اجتذبت اهتمامات بحثية واسعة نظرا لبنيتها الإلكترونية المنفصلة والتي تعتمد على الحجم، 18، 19 وما شابه الجزيئية الجواذب والانبعاثات. 20-23 هذه الخصائص مواد فريدة من نوعها، ولا سيما مضان قوية، وقد وجدت تطبيقات متنوعة مثل الاستشعار عن بعد والتصوير في النظم البيولوجية. 24-32 الصغر الفلورسنت الاتحاد الافريقي البلاغات يمكن توليفها باستخدام بروتينات وظيفية، مثل الالبيومينات مصل، كقالب 33 في توليف البروتين قالب نموذجي ل الاتحاد الافريقي البلاغات، يتم تغليف كمية معينة من الأملاح الاتحاد الافريقي لأول مرة داخل البروتين وخفضت في وقت لاحق من البروتين نفسه. ويعزى القدرة الحد من البروتين لالتأسيسية الوظيفية بقايا الأحماض الأمينية (على سبيل المثال، التيروزين) التي يمكن تفعيلها عن طريق زيادة درجة الحموضة القلوية حل ل. تتكشف من بنية البروتين يعتبر خطوة حاسمة لتشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات. هذا هو لأنه في البروتين تكشفت، يمكن أن يتعرض المزيد من المجموعات الوظيفية الحد إلى أملاح الاتحاد الافريقي مغلفة. البروتين تتكشف يمكن أن يتحقق عن طريق المعالجة الحرارية أو التعرض للعوامل تغيير طبيعة. مقدمة من الأدوية الجزيئية الصغيرة يمكن أن تؤثر أيضا على العملية الجارية، أي تعديل درجة الحرارة تمسخ المنتصف والمحتوى الحراري تتكشف. 34،35 تأثير كل هذه العوامل بدورها يمكن أن تنعكس من خلال حركية تشكيل الفلورسنت الاتحاد الافريقي البلاغات والتي تتجلى في كثافة مضان الناتجة الاتحاد الافريقي البلاغات 36

e_content "> هذا الفيديو يوضح طريقة فحص المخدرات عن طريق تجميع الاتحاد الافريقي البلاغات في البروتينات الزلال محملة بالمخدرات في درجة حرارة أعلى (60 ° C) أو في وجود وكلاء تغيير طبيعة (على سبيل المثال، اليوريا). كثافة مضان من الناتج الاتحاد الافريقي البلاغات هي قراءات إشارة أولا، تم تجميعها الاتحاد الافريقي البلاغات في HSA وBSA قوالب العلاج في 60 ° C أو في وجود اليوريا لاظهار كيف البروتين تتكشف (الناجمة عن المعالجة الحرارية أو denaturants) يؤثر على حركية تشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات. ثانيا، وقد تم تجميع الاتحاد الافريقي البلاغات في قوالب البروتين مسبقة مع الأدوية المختلفة، ودراسة تأثير تحميل المخدرات على كثافة مضان النسبية الناتجة الاتحاد الافريقي البلاغات، والتي توفر مقياس لقوة ملزمة النسبية. وأخيرا، تم تعديل بروتوكول الفحص الاتحاد الافريقي NC-عقار لل القياس الكمي للبروتين المخدرات ثابت ملزم (K D) من خلال تغيير محتوى المخدرات مسبقة في البروتين من تركيز ثابت.

Protocol

تنبيه: يرجى الاطلاع على ورقة بيانات السلامة (SDS) من جميع المواد الكيميائية المعنية قبل الاستخدام. التجربة فحص المخدرات ينطوي على تجميع ومعالجة المواد النانوية، التي قد يكون لها مخاطر إضافية مقارنة مع نظرائهم الأكبر. يرجى التأكد من أن كل تدابير الرقابة اللازمة لأن تمارس في كافة مراحل التجربة، بما في ذلك استخدام ضوابط هندسية (هود الدخان)، ومعدات الوقاية الشخصية (PPE، على سبيل المثال، والسراويل طول السلامة والأحذية المغلقة اصبع القدم، قفازات مقاومة للمواد الكيميائية، ونظارات السلامة).

1. إعداد الكواشف الكيميائية لفحص المخدرات

  1. السلائف ل Au البلاغات التوليف
    1. حل 30 ملغ من حل الذهب (III) كلوريد (99.99٪ الأساس المعادن النزرة، 30 وزن٪ في مخفف حمض الهيدروكلوريك) في 6.9 مل من الماء عالى النقاء لإعداد 15 ملم من الذهب (III) محلول كلوريد. تحذير: محلول كلوريد الذهب غير قابلة للتآكل ومهيجة. ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة لتجنب الاتصال المباشر مع العين والجلد.
    2. ديssolve 74 ملغ من HSA أو BSA في 1 مل من الماء عالى النقاء لإعداد 74 ملغ / مل من محلول المخزون البروتين.
  2. حلول المخدرات
    1. حل المبلغ المطلوب من المخدرات، على سبيل المثال، 1.9 ملغ لل(أ) ايبوبروفين، و 2.8 ملغ لل(ب) الوارفارين، 2.3 ملغ لل(ج) الفينيتوين، و 1.5 ملغ لل(د) سلفانيلاميد في 20 ميكرولتر من DMSO لإعداد 450 ملم الحلول الأسهم المخدرات.
      ملاحظة: يتم تحديد DMSO مثل المذيبات لأن هذه الأدوية الطاردة للماء ولها الفقراء الذوبان في الماء.
  3. الكواشف الأخرى
    1. حل 600 ملغ من الكريات هيدروكسيد الصوديوم في 10 مل من الماء عالى النقاء لإعداد 1.5 M من محلول هيدروكسيد الصوديوم. حل 2.4 غرام من اليوريا في 2 مل من الماء عالى النقاء لإعداد 20 M من محلول اليوريا.

2. تجميع-قالب البروتين الاتحاد الافريقي البلاغات

  1. HSA قالب-الاتحاد الافريقي البلاغات (HSA-الاتحاد الافريقي البلاغات)
    1. وضع اثنين من قوارير الزجاج، كل منها يحتوي على شريط مغناطيسي الصغير في ذلك، على اثنين من درجة الحرارة منفصلة تحريك مغناطيسي يمكن السيطرة عليهاrers.
    2. ضبط درجة حرارة محرك مغناطيسي واحد إلى 60 درجة مئوية، وتسمية قارورة زجاجية على أعلى من ذلك ب "60 درجة مئوية". في حين يتم الاحتفاظ النمام المغناطيسي الآخرين في درجة حرارة الغرفة (RT) حيث يتم وضع علامة على قارورة زجاجية على أعلى من ذلك بأنها "RT".
    3. إضافة 200 ميكرولتر من محلول هائل سعيد أنعم، 200 ميكرولتر من الماء عالى النقاء، و 200 ميكرولتر من محلول الذهب (III) كلوريد على كل قارورة مع التحريك المستمر (على النحو 360 دورة في الدقيقة، ما لم ينص على خلاف ذلك) للسماح للتغليف أيونات الاتحاد الافريقي داخل القالب البروتين.
    4. في وقت لاحق 2 دقيقة، إضافة 20 ميكرولتر من محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى كل قارورة وذلك لتفعيل قدرة الحد من HSA في تشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات والبدء في تسجيل وقت رد الفعل ك 0 دقيقة.
    5. كل 20 دقيقة، ووضع 50 ميكرولتر من الحلول من كل من العينة إلى لوحة سوداء 384 جيدا وقياس طيف الانبعاث مع قارئ صفيحة ميكروسكوبية. نموذجي الإعداد المسح: λ السابق = 370 نانومتر، λ م = 410-850 نانومتر.
    6. إيقاف محرك مغناطيسي بعد 100 دقيقة.
    7. تهدئة قوارير زجاجية تحت الماء الجاري في حوض. الحذر: وقوارير زجاجية ساخنة. ارتداء القفازات المقاومة للحرارة لتجنب حرق.
    8. رسم أطياف إصدار ضوئي في كل وقت لكل عينة لاكتساب حركية تشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات في ظروف درجات حرارة مختلفة.
  2. BSA قالب-الاتحاد الافريقي البلاغات (BSA-الاتحاد الافريقي البلاغات)
    1. ضع قارورة زجاجية تحتوي على شريط مغناطيسي الصغير على رأس مغناطيسي. ترك درجة الحرارة درجة حرارة الغرفة.
    2. مزيج 200 ميكرولتر من محلول BSA، 200 ميكرولتر من اليوريا، و 200 ميكرولتر من محلول الذهب (III) الكلوريد في قارورة زجاجية مع التحريك المستمر.
    3. في وقت لاحق 2 دقيقة، إضافة 20 ميكرولتر من محلول هيدروكسيد الصوديوم لتفعيل قدرة الحد من BSA لتشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات والبدء في تسجيل وقت رد الفعل ك 0 دقيقة. قياس طيف ضوئي من خليط التفاعل ساعة.
      ملاحظة: يتم قياس الطيف ضوئي من BSA-الاتحاد الافريقي البلاغاتأقل كثيرا لأن معدل تشكيل BSA-الاتحاد الافريقي البلاغات أبطأ من تلك التي HSA-الاتحاد الافريقي في نفس درجة الحرارة بسبب فعاليتها أقل من اليوريا تتكشف البروتين.
    4. إيقاف محرك مغناطيسي بعد 7 ساعة. رسم أطياف إصدار ضوئي في كل وقت لمعرفة حركية تشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات التي كتبها اليوريا تمسخ.

فحص 3. صغيرة المخدرات الجزيئية

  1. شاشة تقارب ملزم النسبي لمختلف الأدوية الجزيئية صغيرة لهائل سعيد أنعم
    1. وضع خمس قوارير زجاجية، تحتوي كل منها على شريط مغناطيسي في ذلك، على أعلى درجة حرارة يمكن التحكم في عدة نقاط النمام المغناطيسي. تسمية هذه قارورة كما أ، ب، ج، د على التوالي عن كل دواء، وهي ايبوبروفين، الوارفارين، الفينيتوين، وسلفانيلاميد. تسمية واحدة مع HSA النقي عن السيطرة.
    2. إضافة 200 ميكرولتر من HSA إلى كل قارورة. إضافة 1 ميكرولتر من محلول الدواء إلى قارورة المقابلة الأربعة. إضافة 1 ميكرولتر من DMSO إلى عنصر التحكم. التبديل على النمام وضبط سرعة الدوران إلى 360دورة في الدقيقة واحتضان لمدة 1 ساعة للسماح للمخدرات ملزمة لهائل سعيد أنعم لإكمال.
    3. في وقت لاحق 1 ساعة، إضافة 200 ميكرولتر من الماء ملي-Q و 200 ميكرولتر من محلول الذهب (III) كلوريد على كل قارورة مع التحريك المستمر. ضبط درجة الحرارة إلى 60 درجة مئوية تحت التحريك المستمر لمدة 10 دقيقة. إضافة 20 ميكرولتر من 1.5 M هيدروكسيد الصوديوم إلى كل قارورة والبدء في تسجيل وقت رد الفعل ك 0 دقيقة.
    4. رسم بسرعة 50 ميكرولتر من حل من كل قارورة لوحة سوداء 384 جيدا وقياس طيف الانبعاث (النتائج صفت ك 0 دقيقة). تسجيل الأطياف الانبعاثات من كل عينة كل 10 دقيقة. جمع ما لا يقل عن أربعة الأطياف في أربعة زمنية مختلفة، وهذا هو 0، 10، 20، و 30 دقيقة.
    5. كرر الخطوات من 3.1.1 - 3.1.4 عدة مرات للحصول على نتائج مع وجود اتجاه ثابت. إيقاف محرك مغناطيسي.
    6. رسم أطياف ضوئي وقت حل لكل عينة (أ - د، والسيطرة). تحديد كثافة ذروة جميع العينات ومؤامرة ضد الوقت لمقارنة حركية تشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات في ديfferent قوالب البروتين محملة بالمخدرات.
  2. قياس ثابت ملزم من دواء معين لهائل سعيد أنعم
    1. كرر الخطوات من 3.1.1 - 3.1.4. استبدال محلول الدواء مع حلول ايبوبروفين في أربعة تركيزات مختلفة (بما في ذلك عينة التحكم باستخدام HSA فقط بدون تحميل المخدرات). تسمية قارورة زجاجية وفقا لتركيز الدواء تبعا لذلك.
    2. بعد مرور 10 دقيقة، يبرد وقوارير زجاجية تحت الماء الجاري في حوض. الحذر: وقوارير زجاجية ساخنة. ارتداء القفازات المقاومة للحرارة لتجنب حرق.
    3. رسم 50 ميكرولتر من الحلول المذكورة أعلاه من كل قارورة لوحة سوداء 384 جيدا وقياس طيف الانبعاث.
    4. كرر الخطوات من 3.2.1 - 3.2.3 مرتين أكثر للحصول على آخر مجموعتين من نتائج على تركيزات المخدرات المختلفة.
    5. إيقاف محرك مغناطيسي. رسم أطياف ضوئي وتحليل النتائج.
      1. للبيانات الأولية التي تم الحصول عليها في كل دفعة على حدة، رسم أطياف ضوئي كلعينة في برامج مثل برنامج OriginPro ومعرفة كثافة الذروة.
      2. حساب ورسم كثافة مضان النسبية [(I 0 - I) / I 0] ضد تركيز الدواء، حيث كنت وI 0 الرجوع إلى كثافة مضان من الاتحاد الافريقي البلاغات التي تشكلت في محملة بالمخدرات هائل سعيد أنعم ونقية هائل سعيد أنعم، على التوالي.
      3. حساب ملزمة ثابت عن طريق تركيب البيانات إلى موقع نموذج واحد ملزم باستخدام المعادلة ميخاليس-مينتن: Y = R ماكس × C / (K D + C)، حيث يشير R كحد أقصى أقصى إشارة ردا على ذلك، C هو تركيز يجند وK D هو ثابت ملزم. تنفيذ هذا البرنامج في مثل OriginPro. حدد تحليل القائمة تركيب اللاخطية المنحنى صالح، ثم حدد وظيفة هيل من النمو / فئة السيني. على إعدادات: الصفحة اختيار وظيفة، انقر فوق يصلح لتظهر نتائج المجهزة.

النتائج

البروتين تتكشف هو إجراء مهم لتشكيل-قالب بروتين الاتحاد الافريقي البلاغات لمجموعات وظيفية أكثر تفاعلا (على سبيل المثال، وبقايا التيروزين) من البروتين يمكن أن يتعرض للحد من أيونات الاتحاد الافريقي مغلفة وبالتالي تسريع وتيرة تشكيل الاتحاد الافريقي البلاغات. الت?...

Discussion

هناك العديد من الخطوات الهامة التي تحتاج إلى تسليط الضوء عليها في هذا الأسلوب. في بروتوكول فحص تقارب ملزم النسبي لمختلف الأدوية الجزيئية الصغيرة، خطوات 3.1.2، 3.1.3، 3.1.4 وحاسمة للحصول على نتائج جيدة تظهر اتجاه ثابت لقوة ملزمة النسبية. في هذه الخطوات، يجب أن تصرفات إضافة م...

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Y.N.T. would like to acknowledge the Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore for the financial support under the JCO CDA grant 13302FG063.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Gold (III) chloride solution, 30%Sigma-Aldrich484385Corrosive, irritant
Human serum albumin, 96%Sigma-AldrichA1887
Bovine Serum albumin, 96%Sigma-AldrichA2153
Ibuprofen, 98%Sigma-AldrichI4883 
warfarin, 98%Sigma-AldrichA2250
phenytoinSigma-AldrichPHR1139
sulphanilamide, 99%Sigma-AldrichS9251
dimethyl sulfoxideSigma-AldrichD8418
ureaSigma-AldrichU5128
Sodium hydroxideSigma-Aldrich221465
Magnetic stirrerIKART5
Microplate readerTecanInfinite M200
384-well plateCorning
5 ml air displacement pipetteEppendorf
1,000 μl air displacement pipetteEppendorf
100 μl air displacement pipetteEppendorf
5,000 μl Eppendorf tips
1,000 μl Eppendorf tips
100 μl Eppendorf tips
1.5 ml micro tubeEppendorf
20 ml glass vial with screw cap
4 ml glass vial with screw cap

References

  1. Flarakos, J., Morand, K. L., Vouros, P. High-Throughput Solution-Based Medicinal Library Screening against Human Serum Albumin. Anal. Chem. 77, 1345-1353 (2005).
  2. Vuignier, K., Veuthey, J. -. L., Carrupt, P. -. A., Schappler, J. Global Analytical Strategy to Measure Drug–Plasma Protein Interactions: From High-Throughput to In-Depth Analysis. Drug Discov. Toda. 18, 1030-1034 (2013).
  3. Zsila, F. Subdomain Ib Is The Third Major Drug Binding Region of Human Serum Albumin: Toward The Three-Sites Model. Mol. Pharm. 10, 1668-1682 (2013).
  4. Dalvit, C., Fagerness, P. E., Hadden, D. T. A., Sarver, R. W., Stockman, B. J. Fluorine-NMR Experiments for High-Throughput Screening: Theoretical Aspects, Practical Considerations, and Range of Applicability. J. Am. Chem. Soc. 125, 7696-7703 (2003).
  5. Ghuman, J., Zunszain, P. A., Petitpas, I., Bhattacharya, A. A., Otagiri, M., Curry, S. . Structural Basis of the Drug-binding Specificity of Human Serum. 353, 38-52 (2005).
  6. Mao, H., Hajduk, P. J., Craig, R., Bell, R., Borre, T., Fesik, S. W. Rational Design of Diflunisal Analogues with Reduced Affinity for Human Serum Albumin. J. Am. Chem. Soc. 123, 10429-10435 (2001).
  7. Dalvit, C., et al. High-Throughput NMR-Based Screening with Competition Binding Experiments. J. Am. Chem. Soc. 124, 7702-7709 (2002).
  8. Krenzel, E. S., Chen, Z., Hamilton, J. A. Correspondence of Fatty Acid and Drug Binding Sites on Human Serum Albumin: A Two-Dimensional Nuclear Magnetic Resonance Study. Biochemistr. 52, 1559-1567 (2013).
  9. Lee, Y., Zeng, H., Ruedisser, S., Gossert, A. D., Hilty, C. Nuclear Magnetic Resonance of Hyperpolarized Fluorine for Characterization of Protein–Ligand Interactions. J. Am. Chem. Soc. 134, 17448-17451 (2012).
  10. Salvi, N., et al. Boosting the Sensitivity of Ligand–Protein Screening by NMR of Long-Lived States. J. Am. Chem. Soc. 134, 11076-11079 (2012).
  11. Zsila, F. Circular Dichroism Spectroscopic Detection of Ligand Binding Induced Subdomain IB Specific Structural Adjustment of Human Serum Albumin. J. Phys. Chem. 117, 10798-10806 (2013).
  12. Navratilova, I., Hopkins, A. L. Fragment Screening by Surface Plasmon Resonance. ACS Med. Chem. Lett. 1, 44-48 (2010).
  13. Wang, Y., et al. Investigation of Phase SPR Biosensor for Efficient Targeted Drug Screening with High Sensitivity and Stability. Sensor. Actuat. B-Che. 209, 313-322 (2015).
  14. Lu, Y., Chen, W. Sub-Nanometre Sized Metal Clusters: From Synthetic Challenges to The Unique Property Discoveries. Chem. Soc. Rev. 41, 3594-3623 (2012).
  15. Yu, Y., Yao, Q., Luo, Z., Yuan, X., Lee, J. Y., Xie, J. Precursor Engineering and Controlled Conversion for The Synthesis of Monodisperse Thiolate-Protected Metal Nanoclusters. Nanoscal. 5, 4606-4620 (2013).
  16. Jin, R. Quantum Sized, Thiolate-Protected Gold Nanoclusters. Nanoscal. 2, 343-362 (2010).
  17. Jiang, D. -. e. The Expanding Universe of Thiolated Gold Nanoclusters and Beyond. Nanoscal. 5, 7149-7160 (2013).
  18. Aikens, C. M. Electronic Structure of Ligand-Passivated Gold and Silver Nanoclusters. J. Phys. Chem. Lett. 2, 99-104 (2010).
  19. Gao, Y., Shao, N., Pei, Y., Chen, Z., Zeng, X. C. Catalytic Activities of Subnanometer Gold Clusters (Au16–Au18, Au20, and Au27–Au35) for CO Oxidation. ACS. ACS Nan. 5, 7818-7829 (2011).
  20. Negishi, Y., Nobusada, K., Tsukuda, T. Glutathione-Protected Gold Clusters Revisited: Bridging the Gap between Gold(I)−Thiolate Complexes and Thiolate-Protected Gold Nanocrystals. J. Am. Chem. Soc. 127, 5261-5270 (2005).
  21. Zhu, M., Aikens, C. M., Hollander, F. J., Schatz, G. C., Jin, R. Correlating the Crystal Structure of A Thiol-Protected Au25 Cluster and Optical Properties. J. Am. Chem. Soc. 130, 5883-5885 (2008).
  22. Yu, Y., et al. Identification of a Highly Luminescent Au22(SG)18 Nanocluster. J. Am. Chem. Soc. 136, 1246-1249 (2014).
  23. Jiang, J., et al. Oxidation at the Core–Ligand Interface of Au Lipoic Acid Nanoclusters That Enhances the Near-IR Luminescence. J. Phys. Chem. 118, 20680-20687 (2014).
  24. Zhu, Y., Qian, H., Jin, R. An Atomic-Level Strategy for Unraveling Gold Nanocatalysis from the Perspective of Aun(SR)m Nanoclusters. Chem. Eur. J. 16, 11455-11462 (2010).
  25. Niesen, B., Rand, B. P. Thin Film Metal Nanocluster Light-Emitting Devices. Adv. Mater. 26, 1446-1449 (2014).
  26. Shang, L., Dong, S. J., Nienhaus, G. U. Ultra-Small Fluorescent Metal Nanoclusters: Synthesis and Biological Applications. Nano Toda. 6, 401-418 (2011).
  27. Wu, X., He, X., Wang, K., Xie, C., Zhou, B., Qing, Z. Ultrasmall Near-Infrared Gold Nanoclusters for Tumor Fluorescence Imaging in Vivo. Nanoscal. 2, 2244-2249 (2010).
  28. Archana, R., et al. Molecular-Receptor-Specific, Non-Toxic, Near-Infrared-Emitting Au Cluster-Protein Nanoconjugates for Targeted Cancer Imaging. Nanotechnolog. 21, 055103 (2010).
  29. Yue, Y., Liu, T. Y., Li, H. W., Liu, Z. Y., Wu, Y. Q. Microwave-Assisted Synthesis of BSA-Protected Small Gold Nanoclusters and Their Fluorescence-Enhanced Sensing of Silver(I) Ions. Nanoscal. 4, 2251-2254 (2012).
  30. Liu, Y., Ai, K., Cheng, X., Huo, L., Lu, L. Gold Nanocluster Based Fluorescent Sensors for Highly Sensitive and Selective Detection of Cyanide in Water. 20, 951-1907 (2010).
  31. Liu, J., Yu, M., Zhou, C., Yang, S., Ning, X., Zheng, J. Passive Tumor Targeting of Renal-Clearable Luminescent Gold Nanoparticles: Long Tumor Retention and Fast Normal Tissue Clearance. J. Am. Chem. Soc. 135, 4978-4981 (2013).
  32. Negishi, Y., et al. Controlled Loading of Small Aun Clusters (n = 10–39) onto BaLa4Ti4O15 Photocatalysts: Toward an Understanding of Size Effect of Co-Catalyst on Water Splitting Photocatalytic Activity. J. Phys. Chem. C. , (2015).
  33. Xie, J., Zheng, Y., Ying, J. Y. Protein-Directed Synthesis of Highly Fluorescent Gold Nanoclusters. J. Am. Chem. Soc. 131, 888-889 (2009).
  34. Celej, M. S., Montich, G. G., Fidelio, G. D. Protein Stability Induced by Ligand Binding Correlates with Changes in Protein Flexibility. Protein Sci. 12, 1496-1506 (2003).
  35. Layton, C. J., Hellinga, H. W. Thermodynamic Analysis of Ligand-Induced Changes in Protein Thermal Unfolding Applied to High-Throughput Determination of Ligand Affinities with Extrinsic Fluorescent Dyes. Biochemistr. 49, 10831-10841 (2010).
  36. Yu, Y., New, S. Y., Xie, J., Su, X., Tan, Y. N. Protein-Based Fluorescent Metal Nanoclusters for Small Molecular Drug Screening. Chem. Commun. 50, 13805-13808 (2014).
  37. Shortridge, M. D. . Nuclear Magnetic Resonance Affinity Screening Methods for Functional Annotation of Proteins and Drug Discover. , (2010).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

104 nanoclusters

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved