Interactions of Zn(ii) and Cu(ii) ions with Alzheimer's amyloid-beta peptide. Metal ion binding, contribution to fibrillization and toxicity

Metallomics

Volumn 3, Issue 3, 2011, Pages 250-261

  Tõugu, Vello ^a   Tiiman, Ann ^a   Palumaa, Peep ^a  

^a TALLINN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Estonia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AGE-RELATED; ALZHEIMER; ALZHEIMER'S DISEASE PATHOLOGIES; AMYLOID BETAS; AMYLOID PLAQUES; BIOMETALS; COPPER (II); COPPER IONS; CRITICAL ANALYSIS; FIBRILLIZATION; METAL ION BINDING;

COPPER; GLYCOPROTEINS; HYDROGEN PEROXIDE; METAL IONS; NEURODEGENERATIVE DISEASES; PATHOLOGY; PEPTIDES; REDUCING AGENTS; ZINC; ZINC COMPOUNDS;

TOXICITY;

AMYLOID BETA PROTEIN; CHELATING AGENT; CLIOQUINOL; COPPER ION; HYDROGEN PEROXIDE; REACTIVE OXYGEN METABOLITE; REDUCING AGENT; ZINC ION;

AGING; ALZHEIMER DISEASE; AMYLOID PLAQUE; BINDING AFFINITY; CHELATION THERAPY; DRUG MECHANISM; HUMAN; METAL BINDING; NONHUMAN; PATHOGENESIS; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN AGGREGATION; PROTEIN INTERACTION; REVIEW; SYNAPSE;

ALZHEIMER DISEASE; AMINO ACID SEQUENCE; AMYLOID BETA-PEPTIDES; ANIMALS; COPPER; HUMANS; MOLECULAR SEQUENCE DATA; ZINC;

EID: 79952513228     PISSN: 17565901     EISSN: 1756591X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c0mt00073f     Document Type: Review

References (136)

1. J. A. Hardy G. A. Higgins Science 1992 256 184 185
2. C. Haass D. J. Selkoe Cell 1993 75 1039 1042
3. D. M. Walsh D. J. Selkoe J. Neurochem. 2007 101 1172 1184
4. E. Gaggelli H. Kozlowski D. Valensin G. Valensin Chem. Rev. 2006 106 1995 2044
5. P. A. Adlard A. I. Bush J. Alzheimer's Dis. 2006 10 145 163
6. P. Zatta D. Drago S. Bolognin S. L. Sensi Trends Pharmacol. Sci. 2009 30 346 355
7. Y. H. Hung A. I. Bush R. A. Cherny JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2010 15 61 76
8. P. S. Donnelly Z. Xiao A. G. Wedd Curr. Opin. Chem. Biol. 2007 11 128 133
9. K. J. Barnham A. I. Bush Curr. Opin. Chem. Biol. 2008 12 222 228
10. S. L. Sensi P. Paoletti A. I. Bush I. Sekler Nat. Rev. Neurosci. 2009 10 780 U738
11. M. L. Schlief A. M. Craig J. D. Gitlin J. Neurosci. 2005 25 239 246
12. A. Hopt S. Korte H. Fink U. Panne R. Niessner R. Jahn H. Kretzschmar J. Herms J. Neurosci. Methods 2003 128 159 172
13. A. I. Bush R. E. Tanzi Neurotherapeutics 2008 5 421 432
14. P. J. Crouch A. R. White A. I. Bush FEBS J. 2007 274 3775 3783
15. M. A. Lovell J. D. Robertson W. J. Teesdale J. L. Campbell W. R. Markesbery J. Neurol. Sci. 1998 158 47 52
16. L. M. Miller Q. Wang T. P. Telivala R. J. Smith A. Lanzirotti J. Miklossy J. Struct. Biol. 2006 155 30 37
17. R. Rajendran R. Minqin M. D. Ynsa G. Casadesus M. A. Smith G. Perry B. Halliwell F. Watt Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009 382 91 95
18. R. W. Hutchinson A. G. Cox C. W. McLeod P. S. Marshall A. Harper E. L. Dawson D. R. Howlett Anal. Biochem. 2005 346 225 233
19. C. C. Curtain F. Ali I. Volitakis R. A. Cherny R. S. Norton K. Beyreuther C. J. Barrow C. L. Masters A. I. Bush K. J. Barnham J. Biol. Chem. 2001 276 20466 20473
20. W. Garzon-Rodriguez A. K. Yatsimirsky C. G. Glabe Bioorg. Med. Chem. Lett. 1999 9 2243 2248
21. A. I. Bush W. H. Pettingell, Jr. M. D. Paradis R. E. Tanzi J. Biol. Chem. 1994 269 12152 12158
22. C. S. Atwood R. D. Moir X. Huang R. C. Scarpa N. M. Bacarra D. M. Romano M. A. Hartshorn R. E. Tanzi A. I. Bush J. Biol. Chem. 1998 273 12817 12826
23. J. Dong C. S. Atwood V. E. Anderson S. L. Siedlak M. A. Smith G. Perry P. R. Carey Biochemistry 2003 42 2768 2773
24. F. Ricchelli D. Drago B. Filippi G. Tognon P. Zatta Cell. Mol. Life Sci. 2005 62 1724 1733
25. X. Huang C. S. Atwood R. D. Moir M. A. Hartshorn R. E. Tanzi A. I. Bush JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2004 9 954 960
26. S. Bolognin P. Zatta D. Drago G. Tognon P. P. Parnigotto F. Ricchelli NeuroMol. Med. 2008 10 322 332
27. T. Chen X. Wang Y. He C. Zhang Z. Wu K. Liao J. Wang Z. Guo Inorg. Chem. 2009 48 5801 5809
28. C. Rodriguez-Rodriguez N. Sanchez de Groot A. Rimola A. Alvarez-Larena V. Lloveras J. Vidal-Gancedo S. Ventura J. Vendrell M. Sodupe P. Gonzalez-Duarte J. Am. Chem. Soc. 2009 131 1436 1451
29. C. Talmard R. Leuma Yona P. Faller JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2009 14 449 455
30. D. P. Smith G. D. Ciccotosto D. J. Tew M. T. Fodero-Tavoletti T. Johanssen C. L. Masters K. J. Barnham R. Cappai Biochemistry 2007 46 2881 2891
31. C. J. Sarell S. R. Wilkinson J. H. Viles J. Biol. Chem. 2010 285 41533 41540
32. J. Y. Lee T. B. Cole R. D. Palmiter S. W. Suh J. Y. Koh Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 7705 7710
33. D. L. Sparks B. G. Schreurs Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 11065 11069
34. R. Sanokawa-Akakura W. Cao K. Allan K. Patel A. Ganesh G. Heiman R. Burke F. W. Kemp J. D. Bogden J. Camakaris R. B. Birge M. Konsolaki PLoS One 2010 5 e8626
35. X. Huang M. P. Cuajungco C. S. Atwood M. A. Hartshorn J. D. Tyndall G. R. Hanson K. C. Stokes M. Leopold G. Multhaup L. E. Goldstein R. C. Scarpa A. J. Saunders J. Lim R. D. Moir C. Glabe E. F. Bowden C. L. Masters D. P. Fairlie R. E. Tanzi A. I. Bush J. Biol. Chem. 1999 274 37111 37116
36. D. G. Smith R. Cappai K. J. Barnham Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 2007 1768 1976 1990
37. M. Rozga W. Bal Chem. Res. Toxicol. 2010 23 298 308
38. L. Perrone E. Mothes M. Vignes A. Mockel C. Figueroa M. C. Miquel M. L. Maddelein P. Faller ChemBioChem 2010 11 110 118
39. G. Meloni P. Faller M. Vasak J. Biol. Chem. 2007 282 16068 16078
40. R. S. Chung C. Howells E. D. Eaton L. Shabala K. Zovo P. Palumaa R. Sillard A. Woodhouse W. R. Bennett S. Ray J. C. Vickers A. K. West PLoS ONE 2010 5
41. R. A. Cherny J. T. Legg C. A. McLean D. P. Fairlie X. Huang C. S. Atwood K. Beyreuther R. E. Tanzi C. L. Masters A. I. Bush J. Biol. Chem. 1999 274 23223 23228
42. P. Faller C. Hureau Dalton Trans. 2009 1080 1094
43. C. D. Syme R. C. Nadal S. E. Rigby J. H. Viles J. Biol. Chem. 2004 279 18169 18177
44. L. Guilloreau L. Damian Y. Coppel H. Mazarguil M. Winterhalter P. Faller JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2006 11 1024 1038
45. V. Minicozzi F. Stellato M. Comai M. D. Serra C. Potrich W. Meyer-Klaucke S. Morante J. Biol. Chem. 2008 283 10784 10792
46. Y. Lu M. Prudent L. Qiao M. A. Mendez H. H. Girault Metallomics 2010 2 474 479
47. C. Hureau Y. Coppel P. Dorlet P. L. Solari S. Sayen E. Guillon L. Sabater P. Faller Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 9522 9525
48. S. C. Drew C. L. Masters K. J. Barnham J. Am. Chem. Soc. 2009 131 8760 8761
49. B. K. Shin S. Saxena Biochemistry 2008 47 9117 9123
50. T. Kowalik-Jankowska M. Ruta-Dolejsz K. Wisniewska L. Lankiewicz J. Inorg. Biochem. 2002 92 1 10
51. C. J. Sarell C. D. Syme S. E. Rigby J. H. Viles Biochemistry 2009 48 4388 4402
52. P. Dorlet S. Gambarelli P. Faller C. Hureau Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 9273 9276
53. P. Dorlet, C. Hureau and P. Faller, Eurobic 9: Proceedings of the 9th European Biological Inorganic Chemistry Conference, 2008, 39-45
54. S. C. Drew C. J. Noble C. L. Masters G. R. Hanson K. J. Barnham J. Am. Chem. Soc. 2009 131 1195 1207
55. S. Jun J. R. Gillespie B. K. Shin S. Saxena Biochemistry 2009 48 10724 10732
56. T. Miura K. Suzuki N. Kohata H. Takeuchi Biochemistry 2000 39 7024 7031
57. S. Jun S. Saxena Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 3959 3961
58. D. P. Smith D. G. Smith C. C. Curtain J. F. Boas J. R. Pilbrow G. D. Ciccotosto T. L. Lau D. J. Tew K. Perez J. D. Wade A. I. Bush S. C. Drew F. Separovic C. L. Masters R. Cappai K. J. Barnham J. Biol. Chem. 2006 281 15145 15154
59. J. W. Karr V. A. Szalai Biochemistry 2008 47 5006 5016
60. C. A. Damante K. Osz Z. Nagy G. Pappalardo G. Grasso G. Impellizzeri E. Rizzarelli I. Sovago Inorg. Chem. 2008 47 9669 9683
61. C. S. Atwood R. C. Scarpa X. Huang R. D. Moir W. D. Jones D. P. Fairlie R. E. Tanzi A. I. Bush J. Neurochem. 2000 75 1219 1233
62. V. Tougu A. Karafin P. Palumaa J. Neurochem. 2008 104 1249 1259
63. M. Rozga A. M. Protas A. Jablonowska M. Dadlez W. Bal Chem. Commun. 2009 1374 1376
64. M. Rozga M. Kloniecki M. Dadlez W. Bal Chem. Res. Toxicol. 2010 23 336 340
65. L. Q. Hatcher L. Hong W. D. Bush T. Carducci J. D. Simon J. Phys. Chem. B 2008 112 8160 8164
66. Z. Xiao A. G. Wedd Nat. Prod. Rep. 2010 27 768 789
67. J. W. Karr H. Akintoye L. J. Kaupp V. A. Szalai Biochemistry 2005 44 5478 5487
68. L. Hong W. D. Bush L. Q. Hatcher J. Simon J. Phys. Chem. B 2008 112 604 611
69. C. Talmard A. Bouzan P. Faller Biochemistry 2007 46 13658 13666
70. Y. Mekmouche Y. Coppel K. Hochgrafe L. Guilloreau C. Talmard H. Mazarguil P. Faller ChemBioChem 2005 6 1663 1671
71. C. Hureau V. Balland Y. Coppel P. L. Solari E. Fonda P. Faller JBIC, J. Biol. Inorg. Chem. 2009 14 995 1000
72. M. Sokolowska W. Bal J. Inorg. Biochem. 2005 99 1653 1660
73. L. Banci I. Bertini S. Ciofi-Baffoni T. Kozyreva K. Zovo P. Palumaa Nature 2010 465 645 U145
74. V. Tougu A. Karafin K. Zovo R. S. Chung C. Howells A. K. West P. Palumaa J. Neurochem. 2009 110 1784 1795
75. X. Huang C. S. Atwood R. D. Moir M. A. Hartshorn J. P. Vonsattel R. E. Tanzi A. I. Bush J. Biol. Chem. 1997 272 26464 26470
76. P. W. Mantyh J. R. Ghilardi S. Rogers E. DeMaster C. J. Allen E. R. Stimson J. E. Maggio J. Neurochem. 1993 61 1171 1174
77. G. Meloni V. Sonois T. Delaine L. Guilloreau A. Gillet J. Teissie P. Faller M. Vasak Nat. Chem. Biol. 2008 4 366 372
78. X. Huang C. S. Atwood M. A. Hartshorn G. Multhaup L. E. Goldstein R. C. Scarpa M. P. Cuajungco D. N. Gray J. Lim R. D. Moir R. E. Tanzi A. I. Bush Biochemistry 1999 38 7609 7616
79. C. Opazo X. Huang R. A. Cherny R. D. Moir A. E. Roher A. R. White R. Cappai C. L. Masters R. E. Tanzi N. C. Inestrosa A. I. Bush J. Biol. Chem. 2002 277 40302 40308
80. J. Shearer V. A. Szalai J. Am. Chem. Soc. 2008 130 17826 17835
81. M. Brzyska K. Trzesniewska A. Wieckowska A. Szczepankiewicz D. Elbaum ChemBioChem 2009 10 1045 1055
82. C. Hureau P. Faller Biochimie 2009 91 1212 1217
83. E. Gaggelli A. Janicka-Klos E. Jankowska H. Kozlowski C. Migliorini E. Molteni D. Valensin G. Valensin E. Wieczerzak J. Phys. Chem. B 2008 112 100 109
84. A. I. Bush W. H. Pettingell G. Multhaup M. d Paradis J. P. Vonsattel J. F. Gusella K. Beyreuther C. L. Masters R. E. Tanzi Science 1994 265 1464 1467
85. W. P. Esler E. R. Stimson J. M. Jennings J. R. Ghilardi P. W. Mantyh J. E. Maggio J. Neurochem. 1996 66 723 732
86. A. Clements D. Allsop D. M. Walsh C. H. Williams J. Neurochem. 1996 66 740 747
87. A. M. Brown D. M. Tummolo K. J. Rhodes J. R. Hofmann J. S. Jacobsen J. Sonnenberg-Reines J. Neurochem. 1997 69 1204 1212
88. D. Noy I. Solomonov O. Sinkevich T. Arad K. Kjaer I. Sagi J. Am. Chem. Soc. 2008 130 1376 1383
89. S. A. Kozin S. Zirah S. Rebuffat G. H. Hoa P. Debey Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001 285 959 964
90. S. Zirah S. A. Kozin A. K. Mazur A. Blond M. Cheminant I. Segalas-Milazzo P. Debey S. Rebuffat J. Biol. Chem. 2006 281 2151 2161
91. K. Garai B. Sahoo S. K. Kaushalya R. Desai S. Maiti Biochemistry 2007 46 10655 10663
92. K. Garai P. Sengupta B. Sahoo S. Maiti Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006 345 210 215
93. Y. Miller B. Ma R. Nussinov Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 9490 9495
94. J. Danielsson R. Pierattelli L. Banci A. Graslund FEBS J. 2007 274 46 59
95. P. Faller ChemBioChem 2009 10 2837 2845
96. E. Hellstrand B. Boland D. M. Walsh S. Linse ACS Chem. Neurosci. 2009 1 13 18
97. Y. Yoshiike K. Tanemura O. Murayama T. Akagi M. Murayama S. Sato X. Sun N. Tanaka A. Takashima J. Biol. Chem. 2001 276 32293 32299
98. B. Raman T. Ban K. Yamaguchi M. Sakai T. Kawai H. Naiki Y. Goto J. Biol. Chem. 2005 280 16157 16162
99. E. House J. Collingwood A. Khan O. Korchazkina G. Berthon C. Exley J. Alzheimer's Dis. 2004 6 291 301
100. M. Innocenti E. Salvietti M. Guidotti A. Casini S. Bellandi M. L. Foresti C. Gabbiani A. Pozzi P. Zatta L. Messori J. Alzheimer's Dis. 2010 19 1223 1229
101. J. Ryu K. Girigoswami C. Ha S. H. Ku C. B. Park Biochemistry 2008 47 5328 5335
102. J. Durand G. Meloni C. Talmard M. Vasak P. Faller Metallomics 2010
103. J. Zou K. Kajita N. Sugimoto Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 2274 2277
104. K. Suzuki T. Miura H. Takeuchi Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001 285 991 996
105. E. House M. Mold J. Collingwood A. Baldwin S. Goodwin C. Exley J. Alzheimer's Dis. 2009 18 811 817
106. X. Dai Y. Sun Z. Gao Z. Jiang J. Mol. Neurosci. 2010 41 66 73
107. G. M. Klug D. Losic S. S. Subasinghe M. I. Aguilar L. L. Martin D. H. Small Eur. J. Biochem. 2003 270 4282 4293
108. A. M. Mancino S. S. Hindo A. Kochi M. H. Lim Inorg. Chem. 2009 48 9596 9598
109. A. Olofsson M. Lindhagen-Persson M. Vestling A. E. Sauer-Eriksson A. Ohman FEBS J. 2009 276 4051 4060
110. C. Ha J. Ryu C. B. Park Biochemistry 2007 46 6118 6125
111. W. T. Chen Y. H. Liao H. M. Yu I. H. Cheng Y. R. Chen J. Biol. Chem. 2011
112. D. S. Yang J. McLaurin K. Qin D. Westaway P. E. Fraser Eur. J. Biochem. 2000 267 6692 6698
113. M. F. Ahmad D. Singh A. Taiyab T. Ramakrishna B. Raman C. M. Rao J. Mol. Biol. 2008 382 812 824
114. K. Zovo E. Helk A. Karafin V. Tõugu P. Palumaa Anal. Chem. 2010 82 8558 8565
115. L. Hou H. Shao Y. Zhang H. Li N. K. Menon E. B. Neuhaus J. M. Brewer I. J. Byeon D. G. Ray M. P. Vitek T. Iwashita R. A. Makula A. B. Przybyla M. G. Zagorski J. Am. Chem. Soc. 2004 126 1992 2005
116. J. Dong J. E. Shokes R. A. Scott D. G. Lynn J. Am. Chem. Soc. 2006 128 3540 3542
117. S. T. Liu G. Howlett C. J. Barrow Biochemistry 1999 38 9373 9378
118. L. Hong T. M. Carducci W. D. Bush C. G. Dudzik G. L. Millhauser J. D. Simon J. Phys. Chem. B 2010 114 11261 11271
119. R. A. Cherny C. S. Atwood M. E. Xilinas D. N. Gray W. D. Jones C. A. McLean K. J. Barnham I. Volitakis F. W. Fraser Y. Kim X. Huang L. E. Goldstein R. D. Moir J. T. Lim K. Beyreuther H. Zheng R. E. Tanzi C. L. Masters A. I. Bush Neuron 2001 30 665 676
120. P. A. Adlard R. A. Cherny D. I. Finkelstein E. Gautier E. Robb M. Cortes I. Volitakis X. Liu J. P. Smith K. Perez K. Laughton Q. X. Li S. A. Charman J. A. Nicolazzo S. Wilkins K. Deleva T. Lynch G. Kok C. W. Ritchie R. E. Tanzi R. Cappai C. L. Masters K. J. Barnham A. I. Bush Neuron 2008 59 43 55
121. A. R. White T. Du K. M. Laughton I. Volitakis R. A. Sharples M. E. Xilinas D. E. Hoke R. M. Holsinger G. Evin R. A. Cherny A. F. Hill K. J. Barnham Q. X. Li A. I. Bush C. L. Masters J. Biol. Chem. 2006 281 17670 17680
122. P. J. Crouch D. J. Tew T. Du D. N. Nguyen A. Caragounis G. Filiz R. E. Blake I. A. Trounce C. P. Soon K. Laughton K. A. Perez Q. X. Li R. A. Cherny C. L. Masters K. J. Barnham A. R. White J. Neurochem. 2009 108 1198 1207
123. M. Sjogren H. Vanderstichele H. Agren O. Zachrisson M. Edsbagge C. Wikkelso I. Skoog A. Wallin L. O. Wahlund J. Marcusson K. Nagga N. Andreasen P. Davidsson E. Vanmechelen K. Blennow Clin. Chem. 2001 47 1776 1781
124. W. H. Yu W. J. Lukiw C. Bergeron H. B. Niznik P. E. Fraser Brain Res. 2001 894 37 45
125. M. P. Lambert A. K. Barlow B. A. Chromy C. Edwards R. Freed M. Liosatos T. E. Morgan I. Rozovsky B. Trommer K. L. Viola P. Wals C. Zhang C. E. Finch G. A. Krafft W. L. Klein Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 6448 6453
126. W. B. Stine, Jr. K. N. Dahlgren G. A. Krafft M. J. LaDu J. Biol. Chem. 2003 278 11612 11622
127. S. Lesne M. T. Koh L. Kotilinek R. Kayed C. G. Glabe A. Yang M. Gallagher K. H. Ashe Nature 2006 440 352 357
128. M. Meyer-Luehmann T. L. Spires-Jones C. Prada M. Garcia-Alloza A. de Calignon A. Rozkalne J. Koenigsknecht-Talboo D. M. Holtzman B. J. Bacskai B. T. Hyman Nature 2008 451 720 U725
129. I. C. Martins I. Kuperstein H. Wilkinson E. Maes M. Vanbrabant W. Jonckheere P. Van Gelder D. Hartmann R. D'Hooge B. De Strooper J. Schymkowitz F. Rousseau EMBO J. 2008 27 224 233
130. C. Behl J. B. Davis R. Lesley D. Schubert Cell 1994 77 817 827
131. R. Baruch-Suchodolsky B. Fischer Biochemistry 2008 47 7796 7806
132. G. M. Bishop S. R. Robinson Brain Pathol. 2004 14 448 452
133. A. Kontush C. S. Atwood Brain Res. Rev. 2004 46 118 120
134. L. Guilloreau S. Combalbert A. Sournia-Saquet H. Mazarguil P. Faller ChemBioChem 2007 8 1317 1325
135. A. C. Leskovjan A. Lanzirotti L. M. Miller NeuroImage 2009 47 1215 1220
136. E. Leung L. Guo J. Bu M. Maloof J. E. Khoury C. Geula Neurobiol. Aging 2009