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Surface-Patterned DNA Origami Rulers Reveal Nanoscale Distance Dependency of the Epidermal Growth Factor Receptor Activation

Mayer, Ivy 1; Karimian, Tina; Gordiyenko, Klavdiya 1; Angelin, Alessandro 1; Kumar, Ravi 2; Hirtz, Michael ORCID iD icon 2; Mikut, Ralf ORCID iD icon 3; Reischl, Markus ORCID iD icon 3; Stegmaier, Johannes 3; Zhou, Lu 4; Ma, Rui 4; Nienhaus, Gerd Ulrich ORCID iD icon 4,5; Rabe, Kersten S. ORCID iD icon 1; Lanzerstorfer, Peter; Domínguez, Carmen M. 1; Niemeyer, Christof M. ORCID iD icon 1
1 Institut für Biologische Grenzflächen (IBG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Institut für Angewandte Physik (APH), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
5 Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

The nanoscale arrangement of ligands can have a major effect on the activation of membrane receptor proteins and thus cellular communication mechanisms. Here we report on the technological development and use of tailored DNA origami-based molecular rulers to fabricate “Multiscale Origami Structures As Interface for Cells” (MOSAIC), to enable the systematic investigation of the effect of the nanoscale spacing of epidermal growth factor (EGF) ligands on the activation of the EGF receptor (EGFR). MOSAIC-based analyses revealed that EGF distances of about 30–40 nm led to the highest response in EGFR activation of adherent MCF7 and Hela cells. Our study emphasizes the significance of DNA-based platforms for the detailed investigation of the molecular mechanisms of cellular signaling cascades.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000167754
Veröffentlicht am 26.01.2024
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Physik (APH)
Institut für Automation und angewandte Informatik (IAI)
Institut für Biologische Grenzflächen (IBG)
Institut für Biologische und Chemische Systeme (IBCS)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 07.02.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1530-6984, 1530-6992
KITopen-ID: 1000167754
HGF-Programm 43.33.11 (POF IV, LK 01) Adaptive and Bioinstructive Materials Systems
Weitere HGF-Programme 43.31.02 (POF IV, LK 01) Devices and Applications
47.14.02 (POF IV, LK 01) Information Storage and Processing in the Cell Nucleus
Erschienen in Nano Letters
Verlag American Chemical Society (ACS)
Band 24
Heft 5
Seiten 1611–1619
Vorab online veröffentlicht am 24.01.2024
Schlagwörter Project-ID: 2022-029-031498 (DPN)
Nachgewiesen in Web of Science
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