Conformational solution studies of the SDS micelle-bound 11-28 fragment of two Alzheimer's β-amyloid variants (E22K and A21G) using CD, NMR, and MD techniques

Biopolymers

Volumn 87, Issue 1, 2007, Pages 23-39

  Rodziewicz Motowidło, Sylwia ^a,c   Juszczyk, Paulina ^a   Kołodziejczyk, Aleksandra S ^a   Sikorska, Emilia ^a   Skwierawska, Agnieszka ^a   Oleszczuk, Marta ^b,c   Grzonka, Zbigniew ^a  

^a UNIVERSITY OF GDA SK   (Poland)

^b INSTITUTE OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS   (Poland)

^c STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

Author keywords

A variants; Alzheimer's disease; Amyloid peptide; CD; Conformation; NMR; SDS

Indexed keywords

AGGLOMERATION; CONFORMATIONS; DISEASES; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PATHOLOGY; TOXICITY;

ALZHEIMER'S DISEASE; CEREBROVASCULAR PATHOLOGY; CONFORMATIONAL SOLUTIONS; NEUROTOXICITY;

NEUROPHYSIOLOGY;

AMYLOID BETA PROTEIN;

ARTICLE; CIRCULAR DICHROISM; MOLECULAR DYNAMICS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE;

ALZHEIMER DISEASE; AMINO ACID SUBSTITUTION; AMYLOID BETA-PROTEIN; CIRCULAR DICHROISM; HUMANS; MICELLES; MUTATION, MISSENSE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE, BIOMOLECULAR; PEPTIDES; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; SODIUM DODECYL SULFATE;

EID: 34548626252     PISSN: 00063525     EISSN: 10970282     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/bip.20768     Document Type: Article

References (85)

1. Glenner, G. G.; Wong, C. W. Biochem Biophys Res Commun 1984, 120, 885-890.
2. Hardy, J.; Selkoe, D. J. Science 2002, 297, 353-356.
3. Roher, A. E.; Baudry, J.; Chaney, M. O.; Kuo, Y.-M.; Stine, W. B.; Emmerling, M. R. Biochem Biophys Acta 2000, 1502, 31-43.
4. Selkoe, D. J. Physiol Rev 2001, 81, 741-766.
5. Selkoe, D. J.; Podlisny, M. B. Ann Rev Genomics Hum Genet 2002, 3, 67-99.
6. Lorenzo, A.; Yanker, B. A. Proc Natl Acad Sci USA 1994, 91, 12243-12247.
7. Jarvet, J.; Damberg, P.; Bodell, K.; Eriksson, L. E. G.; Graslund, A. J Am Chem Soc 2000, 122, 4261-4268.
8. Klein, W. L.; Kraft, G. A.; Finch, C. E. Trends Neurosci 2001, 24, 219-224.
9. De Jonghe, C.; Zehr, C.; Yager, D.; Prada, C.-M.; Younkin, S.; Hendriks, L.; Van Broeckhoven, C.; Eckman, C. B. Neurobiol Dis 1998, 5, 281-286.
10. Nielsberth, C.; Westlind-Danielsson, A.; Eckman, C. B.; Condron, M. M.; Axelman, K.; Forsell, C.; Stenh, C.; Luthman, J.; Teplow, D. B.; Younkin, S. G.; Naslund, J.; Lannfelt, L. Nat Neurosci 2001, 4, 887-893.
11. Päivio, A.; Jarvet, J.; Gräslund, A.; Lannenfelt, L.; Westlind-Danielsson, A. J Mol Biol 2004, 339, 145-159.
12. Haass, C.; Steiner, H. Nat Neurosci 2001, 4, 859-860.
13. Levy, E.; Carman, M. D.; Fernandez-Madrid, I. J.; Power, M. D.; Lieberburg, I.; van Duinan, S. G.; Bots, A. M.; Luyendijk, W.; Frangione, B. Science 1990, 248, 1124-1126.
14. Rossi, G.; Macchi, G.; Porro, M.; Giaccone, G.; Bugiani, M.; Scarpini, E.; Scarlato, G.; Molini, G. E.; Sasanelli, F.; Bugiani, O.; Tagliavini, F. Neurology 1998, 50, 688-692.
15. Hendriks, L.; van Duijn, C. M.; Cruts, M.; Van Hul, W.; van Harskamp, F.; Warren, A.; McInnis, M. G.; Antonarakis, S. E.; Martin, J. J. Nat Genet 1992, 1, 218-221.
16. Grabowski, T. J.; Cho, H. S.; Vonsattel, J. P.; Rebeck, G. W.; Greenberg, S. M. Ann Neurol 2001, 49, 697-705.
17. Miravalle, L.; Tokuda, T.; Chiarle, R.; Giaccone, G.; Bugiani, O.; Tagliavini, F.; Frangione, B.; Ghiso, J. J Biol Chem 2000, 275, 27110-27116.
18. Van Nostrand, W. E.; Melchor, J. P.; Cho, H. S.; Greenberg, S. M.; Rebeck, G. W. J Biol Chem 2001, 276, 32860-32866.
19. Murakami, K.; Irie, K.; Morimoto, A.; Ohigashi, H.; Shindo, M.; Nagao, M.; Shimizu, T.; Shirasawa, T. J Biol Chem 2003, 278, 46179-46187.
20. Cras, P.; van Harskamp, F.; Hendriks, L.; Ceuterick, C.; van Duijn, C. M.; Stefanko, S. Z.; Hofman, A.; Kros, J. M.; van Broeckhoven, C.; Martin, J. J. Acta Neuropathol 1998, 96, 253-260.
21. Walsh, D. M.; van Hartley, D. M.; Condron, M. M.; Selkoe, D. J.; Teplow, D. B. Biochem J 2001, 355, 869-877.
22. Kumar-Singh, S.; Cras, P.; Wang, R.; Kros, J. M.; van Swieten, J.; Lübke, U.; Ceuterick, C.; Serneels, S.; Vennekens, K.; Timmermans, J.-P.; van Mark, E.; Martin, J.-J.; van Duijn, C. M.; Van Broeckhoven, C. Am J Pathol 2002, 161, 507-520.
23. Nitsch, R. M.; Blusztain, J. K.; Pittas, A. G.; Slack, B. E.; Growdon, J. H.; Wurtman, R. J. Proc Natl Acad Sci USA 1992, 89, 1671-1675.
24. Svennerholm, L.; Gottfries, C. J Neurochem 1994, 62, 1039-1047.
25. Mandal, P. K.; Pettegrew, J. W. Neur Res 2004, 29, 2267-2272.
26. Huang, T. H.; Fraser, P. E.; Chakrabartty, A. J Mol Biol 1997, 26, 214-224.
27. Rabanal, F.; Tussel, J. M.; Sastre, L.; Quintero, M. R.; Cruz, M.; Grillo, D.; Pons, M.; Albericio, P.; Serratosa, J.; Giralt, E. J Pept Sci 2002, 8, 578-588.
28. Juszczyk, P.; Kolodziejczyk, A. S.; Grzonka Z. Acta Biochim Pol 2005, 52, 425-431.
29. Hilbich, C.; Kisters-Woike, B.; Reed, J.; Masters, C. L.; Beyreuther, K. J Mol Biol 1991, 218, 149-163.
30. Tjernberg, L. O.; Callaway, D. J. E.; Tjernberg, A.; Hahne, S.; Lilliehöök, C.; Terenius, L.; Thyberg, J.; Norstedt, C. J Biol Chem 1999, 274, 12619-12625.
31. Flood, J. F.; Morey, J. E.; Roberts, E. Brain Res 1994, 663, 271-276.
32. Talafous, J.; Marcinowski, K. J.; Klopman, G.; Zagorski, M. G. Biochemistry 1994, 33, 7788-7796.
33. Fletcher, T. G.; Keire, D. A. Protein Sci 1997, 6, 666-675.
34. Coles, M.; Bicknell, W.; Watson, A. A.; Fairlie, D. P.; Graik, D. J. Biochemistry 1998, 37, 11064-11077.
35. Marcinowski, K. J.; Shao, H.; Clancy, E. L.; Zagorski, M. G. J Am Chem Soc 1998, 120, 11082-11091.
36. Shao, H.; Jao, S.-C.; Ma, K.; Zagorski, M. G. J Mol Biol 1999, 285, 755-773.
37. Juszczyk, P. Doctoral Thesis, University of Gdansk, 2005.
38. Ma, K.; Clancy, E. L.; Zhang, Y.; Ray, D. G.; Wollenberg, K.; Zagorski, M. G. J Am Chem Soc 1999, 121, 8698-8706.
39. Wüthrich, K. NMR of Proteins and Nucleic Acids; Wiley: New York, 1986.
40. Zagorski, M. G.; Barrow, C. J. Biochemistry 1992, 31, 5621-5631.
41. Wishart, D. S.; Sykes, B. D.; Richards, F. M. Biochemistry 1992, 31, 1647-1651.
42. Wüthrich, K.; Billeter, M.; Braun, W. J Mol Biol 1984, 180, 715-740.
43. Billeter, M.; Braun, W.; Wüthrich, K. J Mol Biol 1982, 155, 321-346.
44. Dyson, H. J.; Wright, P. E. Ann Rev Biophys Chem 1991, 20, 519-538.
45. Pardi, A.; Billeter, M.; Wüthrich, K. J Mol Biol 1984, 180, 741-751.
46. Dyson, H. J.; Ranee, M.; Houghten, R. A.; Wright, P. E.; Lerner, R. A. J Mol Biol 1988, 201, 201-217.
47. Jayawickrama, D.; Zink, S.; Vandervelde, D.; Effiongi, R. I.; Larive, C. K. J Biomol Struct Dyn 1995, 13, 229-244.
48. Soto, C.; Castano, E. M.; Frangione, B.; Inestrosa, N. C. J Biol Chem 1995, 270, 3063-3067.
49. Sticht, H.; Bayer, P.; Willold, D.; Dames, S.; Hilbich, C.; Beyreuthe, K.; Frank, R. W.; Rosch, P. Eur J Biochem 1995, 233, 293-298.
50. 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.
51. Poulsen, S.-A.; Watson, A. A.; Fairlie, D. P.; Craik, D. J. J Struct Biol 2000, 130, 142-152.
52. Xu, Y.; Shen, J.; Luo, X.; Zhu, W.; Chen, K.; Ma, J.; Jiang, H. Proc Natl Acad Sci USA 2005, 102, 5403-5407.
53. Strooper, B.; Annaert, W. J Cell Sci 2000, 113, 1857-1870.
54. Barrow, C. J.; Zagorski, M. G. Science 1991, 253, 179-182.
55. Sorimachi, K.; Craik, D. J. Eur J Biochem 1994, 219, 237-251.
56. Riek, R.; Güntert, P.; Döbeli, H.; Wipf, B.; Wüthrich, K. Eur J Biochem 2001, 268, 5930-5936.
57. Zhang, S.; Iwata, K.; Lachenmann, M. J.; Peng, J. W.; Li, S.; Stimson, S. R.; Lu, Y.-A.; Felix, A. M.; Maggio, J. E.; Lee, J. P. J Struct Biol 2000, 130, 130-141.
58. Crescenzi, O.; Tomaselli, S.; Guerrini, R.; Salvadori, S.; D'Ursi, A. M.; Temussi, P. A.; Picone, D. Eur J Biochem 2002, 269, 5642-5648.
59. Hou, L.; Shao, H.; Zhang, Y.; Li, H.; Menon, N. K.; Neuhanus, 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. J Am Chem Soc 2004, 126, 1992-2005.
60. Masuda, Y.; Kazuhiro, I.; Murakami, K.; Ohigashi, H.; Ohashi, R.; Takegoshi, K.; Shimizu, T.; Shirasawa, T. Bioorg Med Chem 2005, 13, 6803-6809.
61. Huet, A.; Derreumaux, P. Biophys J 2006, 91, 3829-3840.
62. Danielsson, J.; Jarvet, J.; Damberg, P.; Gräslund, A. FEBS J 2005, 272, 3938-3949.
63. Kohno, T.; Kobayasaki, K.; Maeda, T.; Sato, K.; Takashima, A. Biochemistry 1996, 35, 16094-16101.
64. D'Ursi, A. M.; Armenante, M. R.; Guerrini, R.; Salvadori, S.; Sorrentino, G.; Picone, D. J Med Chem 2004, 47, 4231-4238.
65. Lee, S.; Suh, Y. H.; Kim, S.; Kim, Y. J Biomol Struct Dyn 1999, 17, 381-391.
66. Atherton, E.; Sheppard, R. C. Solid-Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach; Oxford University Press: Oxford, 1989.
67. Sreerama, N.; Woody, R. Anal Biochem 2000, 287, 252-260.
68. Delaglio, F.; Grzesiek, G.; Vuister, W.; Zhu, G.; Pfeifer, J.; Bax, A. J Biomol NMR 1995, 6, 277-293.
69. Bartles, C.; Xia, T.; Billeter, M.; Günter, P.; Wüthrich, K. J Biomol NMR 1995, 4, 1-10.
70. Bax, A.; Davis, D. G. J Magn Reson 1985, 65, 355-360.
71. Jeener, J.; Meier, B. H.; Bachmann, P.; Ernst, R. J Chem Phys 1979, 71, 4546-4553.
72. Bothner-By, A. A.; Stephens, R. L.; Lee, J-M.; Warren, C. D.; Jeanloz, R. W. J Am Chem Soc 1984, 106, 811-813.
73. Ranee, M.; Sorensen, O. W.; Bodenhausen, G.; Wagner, G.; Ernst, R. R.; Wüthrich, K. Biochem Biophys Res Commun 1983, 117, 479-485.
74. Palmer, A. G., III; Cavanagh, J.; Wright, P. E.; Ranee M. J Magn Reson 1991, 93, 151-170.
75. Grzesiek, S.; Bax, A. J Am Chem Soc 1993, 115, 12593-12594.
76. Güntert, P.; Braun, W. Wüthrich, K. J Mol Biol 1991, 217, 517-530.
77. Case, D. A.; Darden, T. A.; Cheatham, T. E., III; Simmerling, C. L.; Wang, J.; Duke, R. E.; Luo, R.; Merz, K. M.; Wang, B. Pearlman, D. A.; Crowley, M.; Brozell, S.; Tsui, V.; Gohlke, H.; Mongan, J.; Hornak, V.; Cui, G.; Beroza, P.; Schafmeister, C.; Caldwell, J. W.; Ross, W. S.; Kollman P. A. AMBER 8, University of California, San Francisco, 2004.
78. Bartles, C.; Xia, T.; Billeter, M.; Gunter, P.; Wüthrich, K. J Biomol NMR 1995, 5, 1-10.
79. Karplus, M. J Phys Chem 1959, 30, 11-15.
80. Schweighofer, K. J.; Essman, U.; Berkowitz, M. J Phys Chem B 1997, 101, 3793-3799.
81. Bruce, C. D.; Berkowitz, M. L.; Perera, L.; Forbes, M. D. E. J Phys Chem B 2002, 106, 3788-3793.
82. Rodziewicz-Motowidlo, S.; Sikorska, E.; Oleszczuk, M.; Czapiewski, C. J Pept Sci 2007 in press.
83. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J Chem Phys 1995, 103, 8577-8593.
84. Sanchez-Ferrer, A.; Nunez-Delicado, E.; Bru, R. Trends Bioch Sci 1995, 20, 286-288.
85. Koradi, R.; Billeter, M. Wüthrich, K. J Mol Graphics 1996, 14, 52-55.