Thermodynamics and kinetics of aggregation for the GNNQQNY peptide

Journal of the American Chemical Society

Volumn 129, Issue 51, 2007, Pages 16005-16014

  Strodel, Birgit ^a   Whittleston, Chris S ^a   Wales, David J ^a  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ENERGY LANDSCAPE; GNNQQNY PEPTIDE; HYDROPHOBIC INTERACTIONS;

AGGLOMERATION; DIMERS; KINETICS; MOLECULAR DYNAMICS; MONOMERS; THERMODYNAMICS;

PEPTIDES;

AMYLOID BETA PROTEIN; GLYCYLASPARAGINYLASPARAGINYLGLUTAMINYLGLUTAMINYLASPARAGINYLTYROSINE; MONOMER; PEPTIDE; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CONFORMATION; ELECTRICITY; ENERGY; ENTROPY; GEOMETRY; HYDROGEN BOND; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN ANALYSIS; PROTEIN STRUCTURE; ROOM TEMPERATURE; SAMPLING; THERMODYNAMICS;

AMINO ACID SEQUENCE; HYDROGEN BONDING; KINETICS; OLIGOPEPTIDES; THERMODYNAMICS;

EID: 37549055108     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja075346p     Document Type: Article

References (77)

1. Selkoe, D. J. Nature 2003, 426, 900.
2. Chili, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333.
3. Uversky, V. N.; Fink, A. L. Protein misfolding, aggregation and conformational disease; Springer: New York, 2006.
4. Sipe, J. D.; Cohen, A. S. J. Struct. Biol. 2000, 130, 88-98.
5. Eanes, E. D.; Glenner, G. G. J. Histochem. Cytochem. 1968, 16, 673-677.
6. Geddes, A. J.; Parker, K. D.; Atkins, A. D.; Beighton, E. J. Mol. Biol. 1968, 32, 343-358.
7. Sunde, M.; Serpell, L. C.; Bartlam, M.; Fraser, P. E.; Pepys, M. B.; Blake, C. C. F. J. Mol. Biol. 1997, 273, 729-739.
8. Makin, O. S.; Serpell, L. C. Fib. Diffr. Rev. 2004, 12, 29-35.
9. Walsh, D. M.; Klyubin, I.; Fadeeva, J. V.; Cullen, W. K.; Anwyl, R.; Wolfe, M. S.; Rowan, M. J.; Selkoe, D. J. Nature 2002, 416, 535-539.
10. Bucciantini, M.; Giannoni, E.; Chiti, F.; Baroni, F.; Formigli, L.; Zurdo, J.; Taddei, N.; Ramponi, G.; Dobson, C. M.; Stefani, M. Nature 2002, 416, 507.
11. Lee, E. B.; Leng, L. Z.; Zhang, B.; Kwong, L.; Trojanowski, J. Q.; Abel, T.; Lee, V. M.-Y. J. Biol. Chem. 2006, 282, 4292-4299.
12. Lesné, S.; Teng Koh, M.; Kotilinek, L.; Kayed, R.; Glabe, C. G.; Yang, A.; Gallagher, M.; Ashe, K. H. Nature 2006, 440, 352-357.
13. Balbirnie, M.; Grothe, R.; Eisenberg, D. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 2375-2380.
14. Nelson, R.; Sawaya, M. R.; Balbirnie, M.; Madsen, A. O.; Riekel, C.; Grothe, R.; Eisenberg, D. Nature 2005, 435, 773-778.
15. Sawaya, M. R.; Sambashivan, S.; Nelson, R.; Ivanova, M. I.; Sievers, S. A.; Apostol, M. I.; Thompson, M. J.; Balbirnie, M.; Wiltzius, J. J.; McFarlane, H. T.; Madsen, A. Ø.; Riekel, C.; Eisenberg, D. Nature 2007 447, 453-457.
16. Esposito, L.; Pedone, C.; Vitagliano, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 11533-11538.
17. Gsponer, J.; Haberthür, U.; Caflisch, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5154-5159.
18. Cecchini, M.; Rao, F.; Seeber, M.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 10748.
19. Lipfert, J.; Franklin, J.; Wu, F.; Doniach, S. J. Mol. Biol. 2005, 349, 648-658.
20. Zheng, J.; Ma, B.; Tsai, C.-J.; Nussinov, R. Biophys. J. 2006, 91, 824-833.
21. Zhang, Z.; Chen, H.; Bai, H.; Lai, L. Biophys. J. 2007, 93, 1484-1492.
22. Pellarin, R.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2006, 360, 882-892.
23. Sugita, Y.; Okamoto, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 314, 141-151.
24. Wales, D. J. Mol. Phys. 2002, 100, 3285-3306.
25. Wales, D. J. Energy Landscapes; Cambridge University Press: Cambridge, 2003.
26. Wales, D. J. Mol. Phys. 2004, 102, 891-908.
27. Wales, D. J. Int. Rev. Phys. Chem. 2006, 25, 237-282.
28. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comp. Chem. 1983, 4, 187-217.
29. Lazaridis, T.; Karplus, M. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1999, 35, 133-152.
30. Feig, M.; Karanicolas, J.; Brooks, C. L. J. Mol. Graphics Modell. 2004, 22, 377-395.
31. Swendsen, R. H.; Wang, J.-S. Phys. Rev. Lett. 1986, 57, 2607-2609.
32. Klimov, D. K.; Newfield, D.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 8019-8024.
33. Baumketner, A.; Shea, J.-E. Biophys. J. 2005, 89, 1493-1503.
34. Kumar, S.; Bouzida, D.; Swendsen, R. H.; Kollman, P. A.; Rosenberg, J. M. J. Comp. Chem. 1992, 13, 1011-1021.
35. Murrell, J. N.; Laidler, K. J. Trans. Faraday Soc. 1968, 64, 371.
36. Liu, D.; Nocedal, J. Math. Program 1989, 45, 503-528.
37. Trygubenko, S. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 2082.
38. Henkelman, G.; Jónsson, H. J. Chem. Phys. 1999, 111, 7010-7022.
39. Henkelman, G.; Uberuaga, B. P.; Jónsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9901-9904.
40. Henkelman, G.; Jónsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9978-9985.
41. Hildebrand, F. B. Methods of Applied Mathematics; Dover: New York, 1992.
42. Munro, L. J.; Wales, D. J. Phys. Rev. B 1999, 59, 3969-3980.
43. Kumeda, Y.; Munro, L. J.; Wales, D. J. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 185-194.
44. Carr, J. M.; Trygubenko, S. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234903.
45. Evans, D. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1080-1090.
46. Dijkstra, E. W. Numerische Math. 1959, 1, 269-271.
47. Snow, C. D.; Zagrovic, B.; Pande, V. S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14548-14549.
48. Snow, C. D.; Nguyen, H.; Pande, V.; Gruebele, M. Nature 2002, 420, 102-106.
49. Snow, C. D.; Qiu, L.; Gai, F.; Hagen, S. J.; Pande, V. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 4077-4082.
50. Fersht, A. R. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 14122-14125.
51. Marianayagam, N. J.; Fawzi, N. L.; Head-Gordon, T. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16684-16689.
52. Carr, J. M.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 234901.
53. Kearsley, S. K. Acta Cryst. A 1989, 45, 208-210.
54. Becker, O. M.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1495.
55. Wales, D. J.; Miller, M. A.; Walsh, T. R. Nature 1998, 394, 758.
56. Krivov, S. V.; Karplus, M. J. Chem. Phvs. 2002, 117, 10894-10903.
57. Evans, D. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3891-3897.
58. Sturdy, Y. K.; Clary, D. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2397-2405.
59. Trygubenko, S. A.; Wales, D. J. Mol. Phys. 2006, 104, 1497-1507.
60. Trygubenko, S. A.; Wales, D. J. J. Chem. Phys. 2006, 124, 234110.
61. van Kampen, N. G. Stochastic processes in physics and chemistry; North-Holland: Amsterdam, 1981.
62. Meinke, J. H.; Hansmann, U. H. E. J. Chem. Phys. 2007, 126, 014706.
63. Sinnokrot, M. O.; Valeev, E. F.; Sherrill, C. D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10887-10893.
64. van Gunsteren, W. F.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hünenberger, P. H.; Krüger, P.; Mark, A. E.; Scott, W. R. P.; Tironi, I. G. Biomolecular Simulation: The GROMOS96 Manual and User Guide; Vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich: Zürich, 1996.
65. 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.
66. Cannon, M. J.; Williams, A. D.; Wetzel, R.; Myszka, D. G. Anal. Biochem. 2004, 328, 67-75.
67. Nguyen, P. H.; Li, M. L.; Stock, G.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 111-116.
68. Collins, S. R.; Douglass, A.; Vale, R. D.; Weissman, J. S. PLoS Biol. 2004, 2, 1582-1590.
69. Massi, F.; Straub, J. E. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2001, 42, 217-229.
70. Dima, R. I.; Thirumalai, D. Protein Sci. 2002, 11, 1036-1049.
71. Wei, G.; Derreumaux, P.; Mousseau, N. J. Chem. Phys. 2003, 119, 6403.
72. Santini, S.; Wei, G.; Mousseau, N.; Derreumaux, P. Structure 2004, 12, 1245-1255.
73. Santini, S.; Mousseau, N.; Derreumaux, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11509-11516.
74. Derreumaux, P.; Mousseau, N. J. Chem. Phys. 2007, 126, 025101.
75. Petty, S. A.; Decatur, S. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 14272-14277.
76. Knowles, T. P.; Shu, W.; Devlin, G. L.; Meehan, S.; Auer, S.; Dobson, C. M.; Welland, M. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 10016-10021.
77. Feig, M. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 1734-1748.