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Stimuli Responsive Hierarchical Assembly of P22 Virus-like Particles
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2018-03-15 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b04964 William M. Aumiller 1 , Masaki Uchida 1 , Daniel W. Biner 1 , Heini M. Miettinen 2 , Byeongdu Lee 3 , Trevor Douglas 1
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2018-03-15 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.7b04964 William M. Aumiller 1 , Masaki Uchida 1 , Daniel W. Biner 1 , Heini M. Miettinen 2 , Byeongdu Lee 3 , Trevor Douglas 1
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Biomimetic systems responsive to environmental stimuli are of growing interest due to their useful, intriguing, and sometimes unexpected properties. Hierarchical self-assembly of biological building blocks has emerged as a powerful means of creating biomaterials with collective properties. Here, we show P22 virus-like particles (VLPs) functionalized with a spider silk protein derivative on the capsid exterior assemble into a hierarchical structure due to spider silk/spider silk interactions at low pH and reversibly dissemble upon raising the pH. We also show that the capsid arrays can be assembled through electrostatic interaction between the negatively charged capsids and a positively supercharged GFP mutant and can be reversed by raising the ionic strength. Most notably, we found that the supercharged GFP could bind to the hierarchically assembled material under high salt conditions but not to the individual capsids under the same high salt conditions. The binding of the charged macromolecule under high salt conditions demonstrates a collective behavior of the hierarchically assembled system that is not present with the unassembled, individual components of the system.
中文翻译：
P22病毒样颗粒的刺激响应层次组装。
响应于环境刺激的仿生系统由于其有用的，有趣的，有时是意想不到的特性而受到越来越多的关注。生物构件的分层自组装已成为创建具有集体特性的生物材料的有力手段。在这里，我们显示在衣壳外部使用蜘蛛丝蛋白衍生物功能化的P22病毒样颗粒（VLP），由于在低pH值下的蜘蛛丝/蜘蛛丝相互作用而组装成分层结构，并在升高pH值时可逆地分解。我们还显示衣壳阵列可以通过带负电荷的衣壳和带正电荷的GFP突变体之间的静电相互作用组装，并且可以通过提高离子强度来逆转。最为显着地，我们发现，在高盐条件下，增压的GFP可以与分层组装的材料结合，而在相同的高盐条件下，则不能与单个衣壳结合。带电荷的大分子在高盐条件下的结合证明了分层组装的系统的集体行为，而系统的未组装，单个组件则没有这种行为。
更新日期：2018-03-15
中文翻译：
P22病毒样颗粒的刺激响应层次组装。
响应于环境刺激的仿生系统由于其有用的，有趣的，有时是意想不到的特性而受到越来越多的关注。生物构件的分层自组装已成为创建具有集体特性的生物材料的有力手段。在这里，我们显示在衣壳外部使用蜘蛛丝蛋白衍生物功能化的P22病毒样颗粒（VLP），由于在低pH值下的蜘蛛丝/蜘蛛丝相互作用而组装成分层结构，并在升高pH值时可逆地分解。我们还显示衣壳阵列可以通过带负电荷的衣壳和带正电荷的GFP突变体之间的静电相互作用组装，并且可以通过提高离子强度来逆转。最为显着地，我们发现，在高盐条件下，增压的GFP可以与分层组装的材料结合，而在相同的高盐条件下，则不能与单个衣壳结合。带电荷的大分子在高盐条件下的结合证明了分层组装的系统的集体行为，而系统的未组装，单个组件则没有这种行为。
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