Assembly of histidine-rich protein materials controlled through divalent cations
López-Laguna, Hèctor (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Unzueta Elorza, Ugutz. (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Conchillo-Solé, Oscar (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Sánchez Chardi, Alejandro (Universitat Autònoma de Barcelona. Servei de Microscòpia)
Pesarrodona Roches, Mireia (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Cano-Garrido, Olivia (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Voltà-Durán, Eric (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Sánchez-García, Laura (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Serna, Naroa (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Saccardo, Paolo (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Mangues, Ramon 1957- (Institut d'Investigació Biomèdica Sant Pau)
Villaverde Corrales, Antonio (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Genètica i de Microbiologia)
Vázquez Gómez, Esther (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")

Date:	2019
Abstract:	Nanostructured protein materials show exciting biomedical applications, since both structure and function can be genetically programmed. In particular, self-assembling histidine-rich proteins benefit from functional plasticity that allows the generation of protein-only nanoparticles for cell targeted drug delivery. However, the rational development of constructs with improved functions is limited by a poor control of the oligomerization process. By exploring cross-interactions between histidine-tagged building blocks, we have identified a critical architectonic role of divalent cations. The obtained data instruct about how histidine-rich protein materials can be assembled, disassembled and reassembled within the nanoscale through the stoichiometric manipulation of divalent ions, in a biochemical approach to biomaterials design. Statement of Significance: Divalent metal and non-metal cations such as Ni, Cu Ca and Zn have been identified as unexpected molecular tools to control the assembling, disassembling and reassembling of histidine-rich protein materials at the nanoscale. Their stoichiometric manipulation allows generating defined protein-protein cross-molecular contacts between building blocks, for a powerful nano-biochemical manipulation of the material's architecture.
Grants:	Ministerio de Ciencia e Innovación BIO2016-76063-R Instituto de Salud Carlos III PI15/00272 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-229 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/FI_B100063
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Subject:	Protein materials ; Functional materials ; Nanoparticles ; Genetic design ; Controlled oligomerization
Published in:	Acta Biomaterialia, Vol. 83 (Jan. 2019) , p. 257-264, ISSN 1878-7568

DOI: 10.1016/j.actbio.2018.10.030
PMID: 30366134

Article. Postprint 16 p, 406.6 KB	Figura 1 1 p, 320.4 KB	Figura 2 1 p, 146.8 KB	Figura 3 1 p, 112.7 KB	Figura 4 1 p, 134.2 KB	Figura 5 1 p, 351.8 KB
Llegendes de les figures 2 p, 147.5 KB	Imatge 1 p, 517.0 KB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Health sciences and biosciences > Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB)
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Health sciences and biosciences > Institut de Recerca Sant Pau
Articles > Research articles
Articles > Published articles