Solution structure model of residues 1-28 of the amyloid β-peptide when bound to micelles

Journal of the American Chemical Society

Volumn 120, Issue 43, 1998, Pages 11082-11091

  Marcinowski, Keith J ^a   Shao, Haiyan ^a   Clancy, Erin L ^a   Zagorski, Michael G ^a  

^a CASE WESTERN RESERVE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALANINE; AMYLOID BETA PROTEIN; AMYLOID PRECURSOR PROTEIN; ASPARTIC ACID; DODECYL SULFATE SODIUM; DODECYLPHOSPHORYLCHOLINE; DODECYLTRIMETHYLAMMONIUM; LYSINE; OLIGOMER; PHOSPHORYLCHOLINE; SYNTHETIC PEPTIDE; TYROSINE; UNCLASSIFIED DRUG;

ALPHA HELIX; ALZHEIMER DISEASE; ARTICLE; CIRCULAR DICHROISM; MICELLE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; NUCLEAR OVERHAUSER EFFECT; PH; PROTEIN STRUCTURE; SURFACE CHARGE; TEMPERATURE;

EID: 0032483735     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja9738687     Document Type: Article

References (108)

1. Selkoe, D. J. Annu. Rev. Neurosci. 1994, 17, 489-517.
2. Iqbal, K.; Winblad, B.; Nishimura, T.; Takeda, M.; Wisniewski, H. M. Alzheimer's Disease: Biology, Diagnosis, and Therapeutics; Iqbal, K., Winblad, B., Nishimura, T., Takeda, M., Wisniewski, H. M., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd.: New York, 1997.
3. Haass, C.; Schlossmacher, M. G.; Hung, A. Y.; Vigo-Pelfrey, C.; Mellon, A.; Ostaszewski, B. L.; Lieberburg, I.; Koo, E. H.; Schenk, D.; Teplow, D. B.; Selkoe, D. J. Nature 1992, 359, 322-325.
4. Shoji, M.; Golde, T. E.; Cheung, T.; Ghiso, J.; Estus, S.; Shaffer, L. M. Science 1992, 258, 126-129.
5. Seubert, P.; Vigo-Pelfrey, C.; Esch, F.; Lee, M.; Dovey, H.; Davis, D.; Sinha, S.; Schlossmacher, M.; Whaley, J.; Swindlehurst, C.; McCormack, R.; Wolfert, R.; Selkoe, L. I.; Schenk, D. Nature 1992, 359, 325-327.
6. Busciglio, J.; Gabuzda, D. H.; Matsudaira, P.; Yanker, B. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 2092-2096.
7. Southwick, P. C.; Yamagata, S. K.; Echols, C. L.; Higson, G. J.; Neynaber, S. A.; Parson, R. e.; Munroe, W. A. J. Neurochem. 1996, 66, 259-265.
8. Barrow, C. J.; Zagorski, M. G. Science 1991, 253, 179-182.
9. Fraser, P. E.; Nguyen, J. T.; Surewicz, W. K.; Kirschner, D. A. Biophys. J. 1991, 60, 1190-1201.
10. Hilbich, C.; Kisters-Woide, B.; Reed, J.; Masters, C. L.; Beyreuther, K. J. Mol. Biol. 1991, 218, 149-163.
11. Burdick, D.; Soreghan, B.; Kwon, M.; Kosmoski, J.; Knauer, M.; Henschen, A.; Yates, J.; Cotman, C.; Glabe, C. J. Biol. Chem. 1992, 267, 546-554.
12. Otvos, L. J.; Szendrei, G. I.; Lee, V. M. Y.; Mantsch, H. H. Eur. J. Biochem. 1993, 211, 249-257.
13. Iversen, L. L.; Mortishire-Smith, R. J.; Pollack, S. J.; Shearman, M. S. Biochem. J. 1995, 311, 1-16.
14. Maggio, J. E.; Mantyh, P. W. Brain Pathol. 1996, 6, 147-162.
15. Gorévic, P. D.; Castano, E. M.; Sarma, R.; Frangione, B. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987, 147, 854-862.
16. Kirschner, D. A.; Inouye, H.; Duffy, L. K.; Sinclair, A.; Lind, M.; Selkoe, D. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 6953-6957.
17. Sisodia, S. S. Proc. Natl. Arad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 6075-6079.
18. Barrow, C. J.; Yasuda, A.; Kenny, P. T. M.; Zagorski, M. G. J. Mol. Biol. 1992, 225, 1075-1093.
19. Jarrett, J. T.; Beger. E. P.; Lansbury, P. T. Biochemistry 1993, 32, 4693-4697.
20. Schwarzman, A. L.; Gregori, L.; Vitek, M. P.; Lyubski, S.; Strittmatter, W. J.; Enghilde, J. J.; Bhasin, R.; Silverman, J.; Weisgraber, K. H.; Coyle, P. K.; Zagorski, M. G.; Talafous, J.; Eisenberg, M.; Saunders, A. M.; Roses, A. D.; Goldgaber, D. Proc. Natl. Acad. Sci. 1994, 91, 8368-8372.
21. Roses, A. D. J. NIH Res. 1995, 7, 51-56.
22. Koudinov, A. R.; Koudinova, N. V.; Kumar, A.; Beavis, R. C.; Ghiso, J. Bichem. Biophys. Res. Commun. 1996, 223, 592-597.
23. Matsubara, E.; Soto, C.; Governale, S.; Frangione, B.; Ghiso, J. Biochem. J. 1996, 316, 671-679.
24. Biere, A. L.; Ostaszewski, B.; Stimson, E. R.; Hyman, B. T.; Maggio, J. E.; Selkoe, D. J. J. Biol. Chem. 1996, 271, 32916-32922.
25. Arispe, N.; Pollard, H. B.; Rojas, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 10573-10577.
26. Mattson, M. P.; Tomaselli, K. J.; Rydel, R. E. Brain Res. 1993, 621, 35-49.
27. Good, T. A.; Murphy, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. 1996, 93, 15130-15135.
28. Kawahara, M.; Arispe, N.; Kuroda, Y.; Rojas, E. Biophysical J. 1997, 73, 67-75.
29. Avdulov, N.; Chochina, S. V.; Igbavboa, U.; O'Hare, E. O.; Schroeder, F.; Cleary, J. P.; Wood, W. G. J. Neurochem. 1997, 68, 2086-2091.
30. Simmons, L. K.; May, P. C.; Tomaselli, K. J.; Rydel, R. E.; Fuson, K. S.; Brigham, E. F.; Wright, S.; Lieberburg, I.; Becker, G. W.; Brems, D. N.; Li, W. Mol. Pharmacol. 1994, 45, 373-379.
31. Pike, C. J.; Walencewicz-Wasserman, A. J.; Kosmoski, J.; Cribbs, D. H.; Glabe, C. G.; Cotman, C. W. J. Neurochem. 1995, 64, 253-265.
32. McDonnell, P. A.; Opella, S. J. J. Magn Reson. B 1993, 102.
33. Henry, G. D.; Sykes, B. D. Methods Enzymol. 1994, 239, 520-534.
34. Opella, S. J. Nat. Struct. Biol. 1997, 845-848.
35. Talafous, J.; Marcinowski, K. J.; Klopman, G.; Zagorski, M. G. Biochemistry 1994, 33, 7788-7796.
36. Shao, H.; Marcinowski, K. J.; Clancy, E. L.; Salomon, A. R.; Zagorski, M. G. The Solution Structures of the β-Amyloid Peptide Provide a Molecular Approach for the Treatment of Alzheimer's Disease; Shao, H., Marcinowski, K. J., Clancy, E. L., Salomon, A. R., Zagorski, M. G., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd.: New York, 1997; pp 729-739.
37. Tanford, C. The Hydrophobic Effect: Formation of Micelles and Biological Membranes; Wiley: New York, 1973.
38. Chupin, V.; Killian, J. A.; Breg, J.; de Jongh, H. H. J.; Boelens, R.; Kaptein, R.; Kruijff, B. d. Biochemistry 1995, 34, 11617-11624.
39. Greenfield, N.; Fasman, G. D. Biochemistry 1969, 8, 4108-4116.
40. Woody, R. W. Circular Dichroism of Peptides and Proteins; VCH Publishers: New York, 1994.
41. Zhang, H.; Kaneko, K.; Nguyen, J. T.; Livshits, T. L.; Baldwin, M. A.; Cohen, F. E.; James, T.; Prusiner, S. B. J. Mol. Biol. 1995, 250, 514-526.
42. Lauterwein, J.; Bösch, C.; Brown, L.; Wüthrich, K. Biochim. Biophys. Acta 1979, 556, 244-264.
43. Good, T. A.; Murphy, R. M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995, 207, 209-215.
44. Lee, J. P.; Stimson, E. R.; Ghilardi, J. R.; Mantyh, P. W.; Lu, Y.-A.; Felix, A. M.; Llanos, W.; Behbin, A.; Cummings, M.; van Criekinge, M.; Timms, W.; Maggio, J. E. Biochemistry 1995, 34, 5191-5200.
45. Altieri, A. S.; Hinton, D. P.; Byrd, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7566-7567.
46. Mayo, K. H.; Ilyina, E. Protein Sci. 1998, 7, 358-368.
47. Wüthrich, K. NMR of Proteins and Nucleic Acids; Wiley: New York, 1986.
48. Gronenborn, A. M.; Clore, M. G. Anal. Chem. 1990, 62, 2-15.
49. Case, D. A.; Wright, P. E. Determination of High-Resolution NMR Structures of Proteins; CRC: Ann Arbon, MI, 1993.
50. Bax, A.; Grzesiek, S. Acc. Chem. Res. 1993, 26, 131-138.
51. Wishart, D. S.; Sykes, B. D.; Richards, F. M. Biochemistry 1992, 31, 1647-1651.
52. Zagorski, M. G.; Barrow, C. J. Biochemistry 1992, 31, 5621-5631.
53. Halverson, K.; Fraser, P. E.; Kirschner, D. A.; Lansbury, P. T. Biochemistry 1990, 29, 2639-2644.
54. Kelly, J. W.; Lansbury, P. T. Amyloid 1994, 1, 186-205.
55. Snyder, S. W.; Ladror, U. S.; Wade, W. S.; Wang, G. T.; Barrett, L. W.; Matayoshi, E. D.; Huffaker, H. J.; Krafft, G. A.; Holzman, T. F. Biophys. J. 1994, 67, 1216-1228.
56. Shen, C.-L.; Murphy, R. M. Biophys. J. 1995, 69, 640-651.
57. Soto, C.; Castano, E. M.; Frangione, B.; Inestrosa, N. C. J. Biol. Chem. 1995, 270, 3063-3067.
58. Wood, S. J.; MacKenzie, L.; Maleef, B.; Hurle, M. R.; Wetzel, R. J. Biol. Chem. 1996, 271, 4086-4092.
59. Kaneko, I.; Tutumi, S. J. Neurochem. 1997, 68, 438-439.
60. Rizo, J.; Blanco, F. J.; Kobe, B.; Bruch, M. D.; Gierasch, L. M. Biochemistry 1993, 32, 4881-4894.
61. Cantor, C. R.; Schimmel, P. R. Biophysical Chemistry: Part I, The Conformation of Biological Macromolecules; W. H. Freeman: New York, 1980.
62. Shoemaker, K. R.; Kim, P. S.; York, E. J.; Stewart, J. M.; Baldwin, R. L. Nature 1987, 326, 563-567.
63. Wu, C.-S. C.; Ikeda, K.; Yang, J. T. Biochemistry 1981, 20, 566-570.
64. Kohno T.; Kobayashi, K.; Maeda, T.; Sato, K.; Takashima, A. Biochemistry 1996, 35, 16094-16104.
65. Van Den Hooven, H. W.; Spronk, C. A. E. M.; Van De Kamp, M.; Konings, R. N. H.; Hilbers, C. W.; Van De Ven, F. J. M. Eur. J. Biochem. 1996, 235, 394-403.
66. van de Ven, F. J. M.; van Os, J. W. M.; Aelen, J. M. A.; Wymenga, S. S.; Remerowski, M. L.; Konings, R. N. H.; Hilbers, C. W. Biochemistry 1993, 32, 8322-8328.
67. Terzi, E.; Hölzemann, G.; Seelig, J. J. Mol. Biol. 1995, 252, 633-642.
68. Sticht, H.; Bayer, P.; Willbold, D.; Dames, S.; Hilbich, C.; Beyreuther, K.; Frank, R. W.; Rösch, P. Eur. J. Biochem. 1995, 233, 293-298.
69. Fletcher, T. G.; Keire, D. A. Protein Sci. 1997, 6, 666-675.
70. Fabian, H.; Szendrei, G. I.; Mantsch, H. H.; Greenberg, B. D.; Ötvös, L. Eur. J. Biochem. 1994, 221, 959-964.
71. McLaurin, J.; Chakrabartty, A. J. Biol. Chem. 1996, 271, 26482-26489.
72. Pillot, T.; Marc, G.; Vanloo, B.; Talussot, C.; Brasseur, R.; Vandekerckhove, J.; Rosseneu, M.; Lins, L. J. Biol. Chem. 1996, 271, 28757-28765.
73. Choo-Smith, L.-P. i.; Surewicz, W. K. FEBS Lett. 1997, 402, 95-98.
74. Klunk, W. E.; Xu, C.-J.; McClure, R. J.; Panchalingam, K.; Stanley, J. A.; Pettegrew, J. W. J. Neurochem. 1997, 69, 266-272.
75. Soto, C.; Castaño, E. M.; Kumar, R. A.; Beavis, R. C.; Frangione, B. Neurosci. Lett. 1995, 200, 105-108.
76. Jao, S.-C; Ma, K.; Talafous, J.; Orlando, R.; Zagorski, M. G. Amyloid 1997, 4, 239-252.
77. Seelig, J.; Lehrmann, R.; Terzi, E. Mol. Membr. Biol. 1995, 12, 51-57.
78. Kametani, F.; Tanaka, K.; Tokuda, T.; Allsop, D. Brain Res. 1995, 703, 237-241.
79. Soreghan, B.; Kosmoski, J.; Glabe, C. J. Biol. Chem. 1994, 269, 28551-28554.
80. Lomakin, A.; Chung, D. S.; Benedek, G. B.; Kirschner, D. A.; Teplow, D. B. Proc. Natl. Acad. Sci. 1996, 93, 1125-1129.
81. Batenburgh, A. M.; Brasseur, R.; Ruysschaert, J.-M.; van Scharrenburgh, G. J. M.; Slotboom, A. J.; Demel, R. A.; Kruijff, B. d. J. Biol. Chem. 1988, 263, 4202-4207.
82. Dunker, A. K.; Fodor, S. P. A.; Williams, R. W. Biophys. J. 1982, 37, 201-203.
83. Verlinde, C. L.; Hol, W. G. Structure 1994, 2, 577-587.
84. Fan, P.; Bracken, C.; Baum, J. Biochemistry 1993, 32, 1573-1582.
85. Li, Z.; Glibowicka, M.; Joensson, C.; Deber, C. M. J. Biol. Chem. 1993, 268, 4584-4587.
86. Graf v. Stosch, A.; Jiménez, M. A.; Kinzel, V.; Reed, J. Proteins: Struct., Fund., Genet. 1995, 23, 196-203.
87. Zhang, S.; Rich, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 23-28.
88. Nguyen, J.; Baldwin, M. A.; Cohen, F. E.; Prusiner, S. B. Biochemistry 1995, 34, 4186-4192.
89. Wang, G.; Pierens, G. K.; Treleaven, W. D.; Sparrow, J. T.; Cushley, R. J. Biochemistry 1996, 35, 10358-10366.
90. Matsubara, E.; Frangione, B.; Ghiso, J. J. Biol. Chem. 1995, 270, 7563-7567.
91. Farhangrazi, Z. S.; Ying, H.; Bu, G.; Dugan, L. L.; Fagan, A. M.; Choi, D. W.; Holtzman, D. M. NeuroReport 1997, 8, 1127-1130.
92. Hertel, C.; Terzi, E.; Hauser, N.; Jakob-Røtne, R.; Seelig, J.; Kemp, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 9412-9416.
93. Choo, L.-P. i.; Wetzel, D. L.; Halliday, W. C; Jackson, M.; LeVine, S. M.; Mantsch, H. H. Biophys. J. 1996, 71, 1672-1679.
94. Mattson, M. P.; Barger, S. W.; Cheng, B.; Lieberburg, I.; Smith-Swintosky, V. L.; Rydel, R. E. Trends Neurosci. 1993, 16, 409-414.
95. Cribbs, D. H.; Pike, C. J.; Weinstein, S. L.; Velazquez, P.; Cotman, C. W. J. Biol. Chem. 1997, 272, 7431-7436.
96. Pike, C. J.; Burdick, D.; Walencewicz, A. J.; Glabe, C. G.; Cotman, C. W. J. Neurosci. 1993, 13, 1676-1687.
97. Yang, A. J.; Knauer, M.; Burdick, D. A.; Glabe, C. J. Biol. Chem. 1995, 270, 14786-14792.
98. Bradley, E. K.; Thomason, J. F.; Cohen, F. E.; Kosen, P. A.; Kuntz, I. D. J. Mol. Biol. 1990, 215, 607-622.
99. Merutka, G.; Morikis, D.; Brüschweiler, R.; Wright, P. E. Biochemistry 1993, 32, 13089-13097.
100. Muñoz, V.; Blanco, F. J.; Serrano, L. Protein Sci. 1995, 4, 1577-1586.
101. Van Geet, A. L. Anal. Chem. 1970, 42, 679-680.
102. Vinogradova, O.; Sönnischen, F.; Sanders, C. R. J. Biomol. NMR 1998, 4, 381-386.
103. Kumar, A.; Ernst, R. R.; Wüthrich, K. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1980, 95, 1-6.
104. Bax, A.; Davis, D. G. J. Magn. Reson. 1985, 65, 355-360.
105. Ranee, M. J. Magn. Reson. 1987, 74, 557-564.
106. States, D. J.; Haberkorn, R. A.; Ruben, D. J. J. Magn. Reson. 1982, 48, 286-292.
107. Otting, G.; Widmer, H.; Wagner, G.; Wüthrich, K. J. Magn. Reson. 1986, 66, 187-193.
108. Güntert, P.; Wüthrich, K. J. Magn. Reson. 1992, 96, 403-407.