Chemistry specificity of DNA–polycation complex salt response: a simulation study of DNA, polylysine and polyethyleneimine

文献情報

出版日 2015-01-07
DOI 10.1039/C4CP04967E
インパクトファクター 3.676
著者

Hanne S. Antila, Marc Härkönen, Maria Sammalkorpi


原文を見る

要旨

In this work, the chemistry specific stability determining factors of DNA–polycation complexes are examined by performing all-atom molecular dynamics simulations. To this end, we conduct a systematic variation of polycation line charge through polyethyleneimine (PEI) protonation and polycation chemistry via comparison with poly-L-lysine (PLL). Our simulations show that increasing line charge of the polycation alone does not lead to more salt tolerant complexes. Instead, the effective charge compensation by the polycation correlates with the increased stability of the complex against additional salt. The salt stability of PEI–DNA complexes also links to the proton sponge property of weak polycations, commonly assumed to be behind the effectivity of PEI as a gene delivery vector. Examination of the complexes reveals the mechanism behind this behaviour; more Cl− ions are attracted by the protonated complexes but, in contrast to the common depiction of the proton sponge behaviour, the ion influx does not cause swelling of the complex structure itself. However, PEI protonation leads to release of PEI while DNA remains tightly bound to the complex. Jointly, these findings shed light on the stability determining factors of DNA–polycation complexes, raise charge distribution as an important stability determining contributor, and indicate that the effectivity of PEI in gene delivery is likely to result from the freed PEI facilitating gene transfection.

関連文献

In vivo and in vitro identification of Z-BOX C – a new bilirubin oxidation end product

Marcel Ritter, Sandesh Neupane, Christoph Steinbeck

2018-03-01 Communication

DOI: 10.1039/C8OB00164B

Consecutive Lossen rearrangement/transamidation reaction of hydroxamic acids under catalyst- and additive-free conditions

Mengmeng Jia, Heng Zhang, Yongjia Lin, Dimei Chen, Yanmei Chen

2018-04-20 Paper

DOI: 10.1039/C8OB00490K

An improved synthesis of pyrido[2,3-d]pyrimidin-4(1H)-ones and their antimicrobial activity

Soha R. Abd El Hadi, Radwa A. Eladwy, Aly A. Shoun, Marwa M. Abdel-Aziz, Wagdy M. Eldehna, Hatem A. Abdel-Aziz, Paul A. Keller

2018-04-09 Paper

DOI: 10.1039/C8OB00627J

Multicomponent cascade reactions of HKAs: synthesis of highly functionalized 5H-chromeno[4,3-d]pyrimidines

Yun-Xiang Fan, Xin-Ling Cao, Li Chen, Yi-Hua Chen, Sheng-Jiao Yan

2021-06-10 Research Article

DOI: 10.1039/D1QO00666E

Hybrid phosphorus–viologen dendrimers as new soft nanoparticles: design and properties

Maria Zablocka, Karol Ciepluch, Katarzyna Milowska, Maria Bryszewska, Dzmitry Shcharbin, Nadia Katir, Abdelkrim El Kadib

2021-06-04 Review Article

DOI: 10.1039/D1QO00511A

Highly twisted carbazole-borane derivatives: B–N stereodynamic analysis and consequences on their emission properties

Daniel Pecorari, Andrea Mazzanti, Stefano Gianvittorio, Simone Foschi, Stefano Stagni, Valentina Fiorini, Michele Mancinelli

2021-06-07 Research Article

DOI: 10.1039/D1QO00715G

Correction: Coordination-driven assembly of actinide-organic polyrotaxanes involving crown ether macrocycles

Qun-yan Wu, Shuai Wang, Zhi-wei Huang, Kong-qiu Hu, Ji-pan Yu, Lei Mei, Meng Zhang, Wei-qun Shi

2021-07-06 Correction

DOI: 10.1039/D1QO90058G

Recent advances in the functionalization of saturated cyclic amines

Yan He, Zhi Zheng, Jintao Yang, Xinying Zhang, Xuesen Fan

2021-05-11 Review Article

DOI: 10.1039/D1QO00171J

Super electron donor-mediated reductive transformation of nitrobenzenes: a novel strategy to synthesize azobenzenes and phenazines

Kanako Nozawa-Kumada, Erina Abe, Shungo Ito, Masanori Shigeno, Yoshinori Kondo

2018-04-04 Communication

DOI: 10.1039/C8OB00271A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。