Construction and control of self-assembly of amyloid and fibrous peptides

Bulletin of the Chemical Society of Japan

Volumn 78, Issue 4, 2005, Pages 572-590

  Mihara, Hisakazu ^a   Matsumura, Sachiko ^b   Takahashi, Tsuyoshi ^a  

^a Tokyo Institute of Technology ^*  (Japan)

^b FUJI XEROX CO LTD   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AGGLOMERATION; DISEASES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; POLYPEPTIDES; PROTEINS;

AMYLOID; AMYLOID FIBRILS; BIOMOLECULES; FIBROUS PEPTIDES;

SELF ASSEMBLY;

AMINO ACID; AMYLOID; AMYLOID PROTEIN; NANOPARTICLE;

ALZHEIMER DISEASE; AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; BETA SHEET; CONFORMATIONAL TRANSITION; MATERIALS; PRION DISEASE; PROTEIN AGGREGATION; PROTEIN ASSEMBLY; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN ENGINEERING; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; REACTION ANALYSIS; STRUCTURE ANALYSIS;

EID: 18744365809     PISSN: 00092673     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1246/bcsj.78.572     Document Type: Article

References (90)

1. J. D. Sipe, Annu. Rev. Biochem., 61, 947 (1992).
2. J. W. Kelly, Nat. Struct. Biol., 7, 824 (2000).
3. J. W. Kelly, Structure, 5, 595 (1997).
4. J. D. Harper, Annu. Rev. Biochem., 66, 385 (1997).
5. D. S. Selkoe, Nature, 426, 900 (2003).
6. F. E. Cohen and J. W. Kelly, Nature, 426, 905 (2003).
7. S. B. Prusiner, M. R. Scott, S. J. DeArmond, and F. E. Cohen, Cell, 93, 337 (1998).
8. M. F. Tuite and B. S. Cox, Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 4, 878 (2003).
9. O. S. Makin and L. C. Serpell, Biochem. Soc. Trans., 30, 521 (2002).
10. L. C. Serpell, Biochim. Biophys. Acta, 1502, 16 (2000).
11. R. Tycko, Curr. Opin. Struct. Biol., 14, 96 (2004).
12. V. N. Uversky and A. L. Fink, Biochim. Biophys. Acta, 1698, 131 (2004).
13. S. Ohnishi and K. Takano, Cell. Mol. Life Sci., 61, 511 (2004).
14. C. M. Dobson, Nature, 426, 884 (2003).
15. M. Vendruscolo, J. Zurdo, C. E. MacPhee, and C. M. Dobson, Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A, 361, 1205 (2003).
16. C. M. Dobson, Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B, 356, 133 (2001).
17. C. M. Dobson, Trends Biochem. Sci., 24, 329 (1999).
18. H. Mihara and Y. Takahashi, Curr. Opin. Struct. Biol., 7, 501 (1997).
19. H. Mihara, Y. Takahashi, and A. Ueno, Biopolymers, 47, 83 (1998).
20. S.-Y. Lin and H.-L. Chu, Int. J. Biol. Macromol., 32, 173 (2003).
21. K. Kuwata, M. Hoshino, S. Era, C. A. Batt, and Y. Goto, J. Mol. Biol., 283, 731 (1998).
22. K. Shiraki, K. Nishikawa, and Y. Goto, J. Mol. Biol., 245, 180 (1995).
23. D. L. Minor, Jr. and P. S. Kim, Nature, 380, 730 (1996).
24. K.-M. Pan, M. Baldwin, J. Nguyen, M. Gasset, A. Serban, D. Groth, I. Mehlhorn, Z. Huang, R. J. Fletterick, F. E. Cohen, and S. B. Prusiner, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 90, 10962 (1993).
25. T. R. Serio, A. G. Cashikar, A. S. Kowal, G. J. Sawicki, J. J. Moslehi, L. Serpell, M. F. Arnsdorf, and S. L. Lindquist, Science, 289, 1317 (2000).
26. N. M. Kad, S. L. Myers, D. P. Smith, D. A. Smith, S. E. Radford, and N. H. Thomson, J. Mol. Biol., 330, 785 (2003).
27. C. Goldsbury, K. Goldie, J. Pellaud, J. Seelig, P. Frey, S. A. Müller, J. Kistler, G. J. S. Cooper, and U. Aebi, J. Struct. Biol., 130, 352 (2000).
28. T. S. Burkoth, T. L. S. Benzinger, V. Urban, D. M. Morgan, D. M. Gregory, P. Thiyagarajan, R. E. Botto, S. C. Meredith, and D. G. Lynn, J. Am. Chem. Soc., 122, 7883 (2000).
29. D. Hamada, I. Yanagihara, and K. Tsumoto, Trends Biotechnol., 22, 93 (2004).
30. S. Zhang, Nat. Biotechnol., 21, 1171 (2003).
31. S. S. Santoso, S. Vauthey, and S. Zhang, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 7, 262 (2002).
32. S. Zhang, D. M. Marini, W. Hwang, and S. Santoso, Curr. Opin. Chem. Biol., 6, 865 (2002).
33. S. H. Waterhouse and J. A. Gerrard, Aust. J. Chem., 57, 519 (2004).
34. M. Reches and E. Gazit, Science, 300, 625 (2003).
35. J. E. Meegan, A. Aggeli, N. Boden, R. Brydson, A. P. Brown, L. Carrick, A. R. Brough, A. Hussain, and R. J. Ansell, Adv. Funct. Mater., 14, 31 (2004).
36. H. A. Lashuel, S. R. LaBrenz, L. Woo, L. C. Serpell, and J. W. Kelly, J. Am. Chem. Soc., 122, 5262 (2000).
37. C. E. MacPhee and C. M. Dobson, J. Am. Chem. Soc., 122, 12707 (2000).
38. T. Scheibel, R. Parthasarathy, G. Sawicki, X.-M. Lin, H. Jaeger, and S. L. Lindquist, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 100, 4527 (2003).
39. "Self-Assembling Peptide Systems in Biology, Medicine and Engineering," ed by A. Aggeli, N. Boden, and S. Zhang, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (2001).
40. W. F. DeGrado, C. M. Summa, V. Pavone, F. Nastri, and A. Lombardi, Annu. Rev. Biochem., 68, 779 (1999).
41. W. D. Kohn and R. S. Hodges, Trends Biotechnol., 16, 379 (1998).
42. R. B. Hill, D. P. Raleigh, A. Lombardi, and W. F. DeGrado, Acc. Chem. Res., 33, 745 (2000).
43. M. L. de la Paz, K. Goldie, J. Zurdo, E. Lacroix, C. M. Dobson, A. Hoenger, and L. Serrano, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 99, 16052 (2002).
44. R. A. Kammerer, D. Kostrewa, J. Zurdo, A. Detken, C. G.-Echeverria, J. D. Green, S. A. Müller, B. H. Meier, F. K. Winkler, C. M. Dobson, and M. O. Steinmetz, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 101, 4435 (2004).
45. S. Zhang, "The Encyclopedia of Materials: Science & Technology," ed by K. H. J. Buschow, R. W. Cahn, M. C. Flemings, B. Ilschner, E. J. Kramer, and S. Mahajan, Elsevier Science, Oxford (2001), pp. 5822-5829.
46. Y. Hong, R. L. Legge, S. Zhang, and P. Chen, Biomacromolecules, 4, 1433 (2003).
47. M. R. Caplan, E. M. Schwartzfarb, S. Zhang, R. D. Kamm, and D. A. Lauffenburger, Biomaterials, 23, 219 (2002).
48. D. M. Marini, W. Hwang, D. A. Lauffenburger, S. Zhang, and R. D. Kamm, Nano Lett., 2, 295 (2002).
49. T. C. Holmes, S. de Lacalle, X. Su, G. Liu, A. Rich, and S. Zhang, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 97, 6728 (2000).
50. M. Altman, P. Lee, A. Rich, and S. Zhang, Protein Sci., 9, 1095 (2000).
51. V. Kayser, D. A. Turton, A. Aggeli, A. Beevers, G. D. Reid, and G. S. Beddard, J. Am. Chem. Soc., 126, 336 (2004).
52. A. Aggeli, M. Bell, N. Boden, L. M. Carrick, and A. E. Strong, Angew. Chem., Int. Ed., 42, 5603 (2003).
53. A. Aggeli, M. Bell, L. M. Carrick, C. W. G. Fishwick, R. Harding, P. J. Mawer, S. E. Radford, A. E. Strong, and N. Boden, J. Am. Chem. Soc., 125, 9619 (2003).
54. A. Aggeli, I. A. Nyrkova, M. Bell, R. Harding, L. Carrick, T. C. B. McLeish, A. N. Semenov, and N. Boden, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 98, 11857 (2001).
55. C. W. G. Fishwick, A. J. Beevers, L. M. Carrick, C. D. Whitehouse, A. Aggeli, and N. Boden, Nano Lett., 3, 1475 (2003).
56. A. Aggeli, M. Bell, N. Boden, J. N. Keen, P. F. Knowles, T. C. B. McLeish, M. Pitkeathly, and S. E. Radford, Nature, 386, 259 (1997).
57. S. Zhang, L. Yan, M. Altman, M. Lässle, H. Nugent, F. Frankel, D. A. Lauffenburger, G. M. Whitesides, and A. Rich, Biomaterials, 20, 1213 (1999).
58. J. Kisiday, M. Jin, B. Kurz, H. Hung, C. Semino, S. Zhang, and A. J. Grodzinsky, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 99, 9996 (2002).
59. Y. Takahashi, A. Ueno, and H. Mihara, Chem.-Eur. J., 4, 2475 (1998).
60. Y. Takahashi, A. Ueno, and H. Mihara, Bioorg. Med. Chem., 7, 177 (1999).
61. Y. Takahashi, T. Yamashita, A. Ueno, and H. Mihara, Tetrahedron, 56, 7011 (2000).
62. Y. Takahashi, A. Ueno, and H. Mihara, Structure, 8, 915 (2000).
63. Y. Takahashi, A. Ueno, and H. Mihara, ChemBioChem, 1, 75 (2001).
64. Y. Takahashi, A. Ueno, and H. Mihara, ChemBioChem, 3, 637 (2002).
65. Y. Takahashi and H. Mihara, Bioorg. Med. Chem., 12, 693 (2004).
66. T. Yamashita, Y. Takahashi, T. Takahashi, and H. Mihara, Bioorg. Med. Chem. Lett., 13, 4051 (2003).
67. H. Kodama, S. Matsumura, T. Yamashita, and H. Mihara, Chem. Commun., 2004, 2876.
68. S. Matsumura, S. Uemura, and H. Mihara, Chem.-Eur. J., 10, 2789 (2004).
69. S. Matsumura, S. Sakamoto, A. Ueno, and H. Mihara, Chem.-Eur. J., 6, 1781 (2000).
70. D. Yana, T. Takahashi, H. Mihara, and A. Ueno, Macromol. Rapid Commun., 25, 577 (2004).
71. T. Morii, J. Yamane, Y. Aizawa, K. Makino, and Y. Sugiura, J. Am. Chem. Soc., 118, 10011 (1996).
72. W. C. Chan and P. D. White, "Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis," ed by W. C. Chan and P. D. White, Oxford University Press, New York (2000), pp. 41-76.
73. H. LeVine, III, Methods Enzymol., 309, 274 (1999).
74. W. E. Klunk, R. F. Jacob, and R. P. Mason, Anal. Biochem., 266, 66 (1999).
75. M. A. Findeis, Biochim. Biophys. Acta, 1502, 76 (2000).
76. L. O. Tjernberg, J. Näslund, F. Lindqvist, J. Johansson, A. R. Karlström, J. Thyberg, L. Terenius, and C. Nordstedt, J. Biol. Chem., 271, 8545 (1996).
77. L. O. Tjernberg, C. Lilliehöök, D. J. E. Callaway, J. Näslund, S. Hahne, J. Thyberg, L. Terenius, and C. Nordstedt, J. Biol. Chem., 272, 12601 (1997).
78. L. A. Scrocchi, Y. Chen, S. Waschuk, F. Wang, S. Cheung, A. A. Darabie, J. McLaurin, and P. E. Fraser, J. Mol. Biol., 318, 697 (2002).
79. J. D. Hartgerink, E. Beniash, and S. I. Stupp, Science, 294, 1684 (2001).
80. Z. Li, S.-W. Chung, J.-M. Nam, D. S. Ginger, and C. A. Mirkin, Angew. Chem., Int. Ed., 42, 2306 (2003).
81. M. Knez, A. M. Bittner, F. Boes, C. Wege, H. Jeske, E. Maiß, and K. Kern, Nano Lett., 3, 1079 (2003).
82. R. A. Mcmillan, C. D. Paavola, J. Howard, S. L. Chan, N. J. Zaluzec, and J. D. Trent, Nat. Mater., 1, 247 (2002).
83. M. G. Ryadnov, B. Ceyhan, C. M. Niemeyer, and D. N. Woolfson, J. Am. Chem. Soc., 125, 9388 (2003).
84. M. W. West and M. H. Hecht, Protein Sci., 4, 2032 (1995).
85. M. W. West, W. Wang, J. Patterson, J. D. Mancias, J. R. Beasley, and M. H. Hecht, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 96, 11211 (1999).
86. G. Xu, W. Wang, J. T. Groves, and M. H. Hecht, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 98, 3652 (2001).
87. P. Y. Chou and G. D. Fasman, Annu. Rev. Biochem., 47, 251 (1978).
88. D. F. Moriarty and D. P. Raleigh, Biochemistry, 38, 1811 (1999).
89. D. T. S. Rijkers, J. W. M. Höppener, G. Posthuma, C. J. M. Lips, and R. M. J. Liskamp, Chem.-Eur. J., 8, 4285 (2002).
90. H. Rapaport, K. Kjaer, T. R. Jensen, L. Leiserowitz, and D. A. Tirrell, J. Am. Chem. Soc., 122, 12523 (2000).