A strand-loop-strand structure is a possible intermediate in fibril elongation: Long time simulations of amyloid-β peptide (10-35)

Journal of the American Chemical Society

Volumn 127, Issue 44, 2005, Pages 15408-15416

  Han, Wei ^a   Wu, Yun Dong ^a,b  

^a HONG KONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Hong Kong)

^b PEKING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; CONFORMATIONS; HIGH TEMPERATURE EFFECTS; HYDROPHOBICITY; MOLECULAR DYNAMICS; MONOMERS; MUTAGENESIS; PH EFFECTS; SOLVENTS; WATER;

COLLAPSED-COIL (CC) STRUCTURE; FIBRIL ELONGATION; FIBRILS; HYDROPHOBIC CONTACT;

FIBERS;

AMYLOID BETA PROTEIN; AMYLOID BETA PROTEIN[10-35]; MONOMER; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CARBOXY TERMINAL SEQUENCE; FIBER; HIGH TEMPERATURE; HYDROPHOBICITY; MOLECULAR DYNAMICS; MUTATION; PH; PROTEIN BINDING; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE; SIMULATION;

AMYLOID BETA-PROTEIN; BIOPOLYMERS; COMPUTER SIMULATION; HUMANS; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; KINETICS; MUTATION, MISSENSE; PEPTIDE FRAGMENTS; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; TEMPERATURE; WATER;

EID: 27644540293     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja051699h     Document Type: Article

References (76)

1. Sisodia, S. S.; Koo, E. H.; Beyreuther, K.; Unterbeck, A.; Price, D. L. Science 1990, 248, 492-495.
2. Lansbury, P. T., Jr. Acc. Chem. Res. 1996, 29, 317-321.
3. Selkoe, D. Science 1997, 275, 630-631.
4. Yankner, B. A.; Duffy, L. K.; Kirschner, D. A. Science 1990, 250, 279-282.
5. Selkoe, D. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1994, 53, 438-447.
6. Jarrett, J. T.; Berger, E. P.; Lansbury, P. T., Jr. Biochemistry 1993, 32, 4693-4697.
7. Mason, J. M.; Kokkoni, N.; Stott, K.; Doig, A. J. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13, 526-532.
8. Lansbury, P. T., Jr. Curr. Opin. Chem. Biol 1997, 1, 260-267.
9. Benzinger, T. L. S.; Gregory, D. M.; Burkoth, T. S.; Miller-Auer, H.; Lynn, D. G.; Botto, R. E.; Meredith, S. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 13407-13412.
10. Antzutkin, O. N.; BalBach, J. J.; Tycko, R. Biophys. J. 2003, 84, 3326-3335.
11. Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16742-16747.
12. Torok, M.; Milton, S.; Kayed, R.; Wu, P.; McIntire, T.; Glabe, C. G.; Langen, R. J. Biol. Chem. 2002, 277, 40810-40815.
13. Shivaprasad, S.; Wetzel, R. Biochemistry 2004, 43, 15310-15317.
14. Ma, B.; Nossinov, R. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 14126.
15. Lee, J. P.; Stimson, E. R.; Ghilardi, J. R.; Mantyh, P. W.; Lu, Y. A.; Felix, A. M.; Lianos, W.; Behbin, A.; Cummings, M.; Criekinges, M. V.; et al. Biochemistry 1995, 34, 5191-5200.
16. Zhang, S.; Iwata, K.; Lachenmann, M. J.; Peng, J. W.; Li, S.; Stimson, E. R.; Lu, Y. A.; Felix, A. M.; Maggio, J. E.; Lee, J. P. J. Struct. Biol. 2000, 130, 130-141.
17. Jarrett, J. T.; Lansbury, P. T., Jr. Cell 1993, 73, 1055-1058.
18. Lomakin, A.; Chung, D. S.; Benedek, G. B.; Kirschner, D. A.; Teplow, D. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 1125-1129.
19. Naiki, H.; Nakakuki, K. Lab. Invest. 1996, 74, 374-383.
20. Esler, W. P.; Stimson, E. R.; Ghilardi, J. R.; Vinters, H. V.; Lee, J. P.; Mantyh, P. W.; Maggio, J. E. Biochemistry 1996, 35, 749-757.
21. Esler, W. P.; Stimson, E. R.; Ghilardi, J. R.; Lu, Y. A.; Felix, A. M.; Vinters, H. V.; Mantyh, P. W.; Lee, J. P.; Maggio, J. E. Biochemistry 1996, 35, 13914-13921.
22. Esler, W. P.; Stimson, E. R.; Jennings, J. M.; Vinters, H. V.; Ghilardi, J. R.; Lee, J. P.; Mantyh, P. W.; Maggio, J. E. Biochemistry 2000, 39, 6288-6295.
23. Levy, E.; Carman, M. D.; Fernandezmadrid, I. J.; Power, M. D.; Lieberburg, I.; Vanduinen, S. G.; Bots, G. T. A. M.; Luyendijk, W.; Fragione, B. Science 1990, 248, 1124-1126.
24. Grabowski, T. J.; Cho, H. S.; Vonsattel, J. P. G.; Rebeck, G. W.; Greenberg, S. M. Ann. Neurol. 2001, 49, 697-705.
25. Esler, W. P.; Felix, A. M.; Stimson, E. R.; Lachenmann, M. J.; Ghilardi, J. R.; Lu, Y. A.; Vinters, H. V.; Mantyh, P. W.; Lee, J. P.; Maggio, J. E. J. Struct. Biol. 2000, 130, 174-183.
26. van Nostrand, W. E.; Melchor, J. P.; Cho, H. S.; Greenberg, S. M.; Rebeck, G. W. J. Biol. Chem. 2001, 276, 32860-32866.
27. Kusumoto, Y.; Lomakin, A.; Teplow, D. B.; Benedek, G. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 12277-12282.
28. 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.
29. Gursky, O.; Aleshkov, S. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1476, 93-102.
30. Massi, F.; Peng, J. W.; Lee, J. P.; Straub, J. E. Biophys. J. 2001, 80, 31-44.
31. Massi, F.; Straub, J. E. Biophys. J. 2001, 81, 697-709.
32. Massi, F.; Klimov, D.; Thirumalai, D.; Straub, J. E. Protein Sci. 2002, 11, 1639-1647.
33. Valerio, M.; Colosimo, A.; Conti, F.; Giuliani, A.; Grottesi, A.; Manetti, C.; Zbilut, J. P. Proteins 2005, 58, 110-118.
34. Daidone, I.; Simona, F.; Roccatano, D.; Broglia, R. A.; Tiana, G.; Colombo, G.; Nola, A. D. Proteins 2004, 57, 198-204.
35. Berendsen, H. J. C.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43-56.
36. Van der Spoel, D.; van Buuren, A. R.; Apol, E.; Meulenhoff, P. J.; Tieleman, D. P.; Sijbers, A. L. T. M.; Hess, B.; Feenstra, K. A.; Lindahl, E.; van Drunen, R.; Berendsen, H. J. C. GROMACS user manual, version 3.1; Groningen, 2002.
37. Smith, P. E.; van Gunsteren, W. F. J. Chem. Phys. 1994, 100, 3169-3174.
38. van der Spoel, D.; van Maaren, P. J.; Berendsen, H. J. C. J. Chem. Phys. 1998, 108, 10220-10230.
39. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952-962.
40. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472.
41. Beredsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Di Nola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690.
42. Mark, A. E.; Helden, S. P.; Smith, P. E.; Janssen, L. H. M.; van Gunsteren, G. W. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 6293-6302.
43. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hunenberger, P. H.; Kruger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P. Biomolecular simulation: the GROMOS96 manual and user guide; Hchschulverlag AG an der ETH: Zurich, 1996.
44. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225-11236.
45. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092.
46. Kazmirski, S. L.; Li, A. J.; Daggett, V. J. Mol. Biol. 1999, 290, 283-304.
47. Sali, A.; Shakhnovich, E.; Karplus, M. Nature 1994, 369, 248-251.
48. Daura, X.; Gademann, K.; Jaun, B.; Seebach, D.; van Gunsteren, W. F.; Mark, A. E. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 236-240.
49. Krivov, S. V.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 2002, 117, 10894-10903.
50. Wales, D. J. Energy Landscapes; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2003.
51. Krivov, S. V.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 14766-14770.
52. Ford, L. R.; Fulkerson, D. R. Can. J. Math. 1956, 8, 399-404.
53. Gomory, R. E.; Hu, T. C. SIAM J. Appl. Math. 1961, 9, 551-570.
54. Mierke, D. F.; Kurz, M.; Kessler, H. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1042.
55. Glattli, A.; van Gunsteren, W. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 6312-6316.
56. Carstens, H.; Renner, C.; Milbradt, A. G.; Moroder, L.; Tavan, P. Biochemistry 2005, published online.
57. Soto, P.; Colombo, G. Proteins 2004, 57, 734-746.
58. Monticelli, L.; Colombo, G. Theor. Chem. Acc. 2004, 112, 145.
59. Tarus, B.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. J. Mol. Biol. 2005, 345, 1141.
60. Marqusee, S.; Baldwin, R. L. Proc. Natl. Acad. Sci. 1987, 84, 8898.
61. Lazo, N. D.; Grant, M. A.; Condron, M. C.; Rigby, A. C.; Teplow, D. B. Protein Sci. 2005, 14, 1581.
62. Wong, K. B.; Clarke, J.; Bond, C. J.; Neira, J. L.; Freund, S. M. V.; Fersht, A. R.; Daggett, V. J. Mol. Biol. 2000, 296, 1257-1282.
63. Kazmirski, S. L.; Daggett, V. J. Mol. Biol. 1998, 277, 487-506.
64. Mayor, U.; Guydosh, N. R.; Johnson, C. M.; Grossmann, J. G.; Sato, S.; Jas, G. S.; Freund, S. M. V.; Alonso, D. O. V.; Daggett, V.; Fersht, A. R. Nature 2003, 421, 863-867.
65. Dyson, H. J.; Wright, P. E. Nat. Struct. Biol. 1998, 5, 499-503.
66. Hou, L.; Shao, H.; Zhang, Y.; Li, H.; Menon, N. K.; Neuhaus, E. B.; Brewer, J. M.; Byeon, I.-J. L.; Ray, D. G.; Vitek, M. P.; Iwashita, T.; Makula, R. A.; Przybyla, A. B.; Zagorski, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1992-2005.
67. Schreiber, H.; Steinhauser, O. Biochemistry 1992, 31, 5857.
68. Hutchinson, E. G.; Thornton, J. M. Protein Sci. 1994, 3, 2207.
69. Massi, F.; Straub, J. E. Proteins 2001, 42, 217.
70. Hall, D.; Hirota, N.; Dobson, C. M. J. Mol. Biol. 2005, 195, 195.
71. Chiti, F.; Stefani, M.; Taddei, N.; Ramponi, G.; Dobson, C. M. Nature 2003, 424, 805.
72. Schmittschmitt, J. P.; Scholtz, J. M. Protein Sci. 2003, 12, 2374.
73. Fernandez-Escamilla, A.-M.; Rousseau, F.; Schymkowitz, J.; Serrano, L. Nat. Biotech. 2004, 22, 1302.
74. Hortschansky, P.; Schroeckh, V.; Christopeit, T.; Zandomeneghi, G.; Fandrich, M. Protein Sci. 2005, 14, 1753.
75. Harper, J. D.; Wong, S. S.; Lieber, C. M.; Lansbury, P. T., Jr. Biochemistry 1999, 38, 8972.
76. Sciarretta, K. L.; Gordon, D. J.; Petkova, A. T.; Tycko, R.; Meredith, S. C. Biochemistry 2005, 44, 6003.