Interactions of Aβ25-35 β-barrel-like oligomers with anionic lipid bilayer and resulting membrane leakage: An all-atom molecular dynamics study

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 5, 2011, Pages 1165-1174

  Chang, Zhongwen ^a   Luo, Yin ^a   Zhang, Yun ^a   Wei, Guanghong ^a  

^a FUDAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; ATOMS; DYNAMICS; GLYCOPROTEINS; MEMBRANES; MOLECULAR DYNAMICS; OLIGOMERS;

ALZHEIMER AMYLOID; ALZHEIMER'S; ANIONIC LIPIDS; ATOMIC LEVELS; ATOMIC RESOLUTION STRUCTURES; BI-LAYER; HYDROPHILIC PORES; INITIAL CONFIGURATION; LOCAL ORDERING; LOCAL STRUCTURE; LYSINE RESIDUES; MD SIMULATION; MEMBRANE DISRUPTION; MEMBRANE LEAKAGES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; NEUROTOXICITY; POSITIVELY CHARGED; PROTEOLYTIC FRAGMENTS; SIDE CHAINS;

LIPID BILAYERS;

EID: 79952849765     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp107558e     Document Type: Article

References (80)

1. Selkoe, D. J. Nature 1999, 399, A23
2. Barrow, C. J.; Yasuda, A.; Kenny, P. T.; Zagorski, M. G. J. Mol. Biol. 1992, 225, 1075
3. Lesne, S.; Koh, M. T.; Kotilinek, L.; Kayed, R.; Glabe, C. G.; Yang, A.; Gallagher, M.; Ashe, K. H. Nature 2006, 440, 352
4. Hung, L. W.; Ciccotosto, G. D.; Giannakis, E.; Tew, D. J.; Perez, K.; Masters, C. L.; Cappai, R.; Wade, J. D.; Barnham, K. J. J. Neurosci. 2008, 28, 11950
5. Onoa, K.; Condron, M. M.; Teplow, D. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 14745
6. Demuro, A.; Mina, E.; Kayed, R.; Milton, S. C.; Parker, I.; Glabe, C. G. J. Biol. Chem. 2005, 280, 17294
7. Arispe, N.; Pollard, H. B.; Rojas, E. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1994, 747, 256
8. Arispe, N.; Rojas, E.; Pollard, H. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 567
9. Arispe, N.; Pollard, H. B.; Rojas, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 10573
10. Alarcon, J. M.; Brito, J. A.; Hermosilla, T.; Atwater, I.; Mears, D.; Rojas, E. Peptides 2006, 27, 95
11. Arispe, N.; Pollard, H. B.; Rojas, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 1710
12. Rhee, S. K.; Quist, A. P.; Lal, R. J. Biol. Chem. 1998, 273, 13379
13. Hirakura, Y.; Lin, M. C.; Kagan, B. L. J. Neurosci. Res. 1999, 57, 458
14. Lin, H.; Bhatia, R.; Lal, R. FASEB J. 2001, 15, 2433
15. Kagan, B. L.; Hirakura, Y.; Azimov, R.; Azimova, R.; Lin, M. C. Peptides 2002, 23, 1311
16. Quist, A.; Doudevski, I.; Lin, H.; Azimova, R.; Ng, D.; Frangione, B.; Kagan, B.; Ghiso, J.; Lal, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10427
17. Capone, R.; Quiroz, F. G.; Prangkio, P.; Saluja, I.; Sauer, A. M.; Bautista, M. R.; Turner, R. S.; Yang, J.; Mayer, M. Neurotox. Res. 2009, 16, 1
18. Kagan, B. L. Science 2005, 307, 42
19. Lau, T. L.; Ambroggio, E. E.; Tew, D. J.; Cappai, R.; Masters, C. L.; Fidelio, G. D.; Barnham, K. J.; Separovic, F. J. Mol. Biol. 2006, 356, 759
20. de Planque, M. R.; Raussens, V.; Contera, S. A.; Rijkers, D. T.; Liskamp, R. M.; Ruysschaert, J. M.; Ryan, J. F.; Separovic, F.; Watts, A. J. Mol. Biol. 2007, 368, 982
21. Gowing, E.; Roher, A. E.; Woods, A. S.; Cotter, R. J.; Chaney, M.; Little, S. P.; Ball, M. J. J. Biol. Chem. 1994, 269, 10987
22. Kubo, T.; Nishimura, S.; Kumagae, Y.; Kaneko, I. J. Neurosci. Res. 2002, 70, 474
23. Kaminsky, Y. G.; Marlatt, M. W.; Smith, M. A.; Kosenko, E. A. Exp. Neurol. 2010, 221, 26
24. Mirzabekov, T.; Lin, M. C.; Yuan, W. L.; Marshall, P. J.; Carman, M.; Tomaselli, K.; Lieberburg, I.; Kagan, B. L. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1994, 202, 1142
25. Pike, C. J.; Walencewicz-Wasserman, A. J.; Kosmoski, J.; Cribbs, D. H.; Glabe, C. G.; Cotman, C. W. J. Neurochem. 1995, 64, 253
26. Lin, M. C.; Kagan, B. L. Peptides 2002, 23, 1215
27. Mason, R. P.; Estermyer, J. D.; Kelly, J. F.; Mason, P. E. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 222, 78
28. Dante, S.; Hauss, T.; Dencher, N. A. Biophys. J. 2002, 83, 2610
29. Mirzabekov, T.; Lin, M. C.; Kagan, B. L. Biophys. J. 1994, 66, A430
30. Lin, M. C.; Mirzabekov, T.; Kagan, B. L. Biophys. J. 1995, 68, A383
31. Ma, B.; Nussinov, R. Biophys. J. 2004, 86, 373A
32. Fu, Z.; Luo, Y.; Derreumaux, P.; Wei, G. Biophys. J. 2009, 97, 1795
33. Heuck, A. P.; Tweten, R. K.; Johnson, A. E. Biochemistry 2001, 40, 9065
34. Smart, O. S.; Neduvelil, J. G.; Wang, X.; Wallace, B. A.; Sansom, M. S. J. Mol. Graph. 1996, 14, 354
35. Elmore, D. E. FEBS Lett. 2006, 580, 144
36. Kandt, C.; Ash, W. L.; Tieleman, D. P. Methods 2007, 41, 475
37. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model 2001, 7, 306
38. Friesner, R. A.; Tirado-Rives, J.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6474
39. Berger, O.; Edholm, O.; Jahnig, F. Biophys. J. 1997, 72, 2002
40. Tieleman, D. P. J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, S1221
41. Bjelkmar, P.; Niemelä, P. S.; Vattulainen, I.; Lindahl, E. PLoS Comput. Biol. 2009, 5, e1000289
42. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Gunsteren, W. F. v.; Hermans, J. Intermolecular Forces, Interaction models for water in relation to protein hydration; D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, The Netherlands, 1981; p 331.
43. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463
44. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952
45. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089
46. Patra, M.; Karttunen, M.; Hyvonen, M. T.; Falck, E.; Lindqvist, P.; Vattulainen, I. Biophys. J. 2003, 84, 3636
47. Wiedmann, T.; Salmon, A.; Wong, V. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1167, 114
48. Tolokh, I. S.; Vivcharuk, V.; Tomberli, B.; Gray, C. G. Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2009, 80, 031911
49. Vermeer, L. S.; de Groot, B. L.; Reat, V.; Milon, A.; Czaplicki, J. Eur. Biophys. J. 2007, 36, 919
50. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577
51. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graph. 1996, 14, 33
52. Ma, B.; Levine, A. J. Nucleic Acids Res. 2007, 35, 7733
53. Tieleman, D. P.; Forrest, L. R.; Sansom, M. S.; Berendsen, H. J. Biochemistry 1998, 37, 17554
54. Jang, H.; Zheng, J.; Nussinov, R. Biophys. J. 2007, 93, 1938
55. Jang, H.; Zheng, J.; Lal, R.; Nussinov, R. Trends Biochem. Sci. 2008, 33, 91
56. Mustata, M.; Capone, R.; Jang, H.; Arce, F. T.; Ramachandran, S.; Lal, R.; Nussinov, R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14938
57. Jang, H.; Arce, F. T.; Capone, R.; Ramachandran, S.; Lal, R.; Nussinov, R. Biophys. J. 2009, 97, 3029
58. Dante, S.; Hauss, T.; Dencher, N. A. Biochemistry 2003, 42, 13667
59. Soliman, W.; Bhattacharjee, S.; Kaur, K. Langmuir 2009, 25, 6591
60. Verdier, Y.; Zarandi, M.; Penke, B. J. Peptide Sci. 2004, 10, 229
61. Jao, C. C.; Der-Sarkissian, A.; Chen, J.; Langen, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 8331
62. Janson, J.; Ashley, R. H.; Harrison, D.; McIntyre, S.; Butler, P. C. Diabetes 1999, 48, 491
63. Dupiereux, I.; Zorzi, W.; Lins, L.; Brasseur, R.; Colson, P.; Heinen, E.; Elmoualij, B. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 331, 894
64. Simakova, O.; Arispe, N. J. J. Neurosci. 2007, 27, 13719
65. Lashuel, H. A.; Petre, B. M.; Wall, J.; Simon, M.; Nowak, R. J.; Walz, T.; Lansbury, P. T., Jr. J. Mol. Biol. 2002, 322, 1089
66. Kayed, R.; Sokolov, Y.; Edmonds, B.; McIntire, T. M.; Milton, S. C.; Hall, J. E.; Glabe, C. G. J. Biol. Chem. 2004, 279, 46363
67. Kagan, B. L.; Azimov, R.; Azimova, R. J. Membr. Biol. 2004, 202, 1
68. Lal, R.; Lin, H.; Quist, A. P. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1768, 1966
69. Mobley, D. L.; Cox, D. L.; Singh, R. R.; Maddox, M. W.; Longo, M. L. Biophys. J. 2004, 86, 3585
70. Xu, Y.; Shen, J.; Luo, X.; Zhu, W.; Chen, K.; Ma, J.; Jiang, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 5403
71. Lemkul, J. A.; Bevan, D. R. Arch. Biochem. Biophys. 2008, 470, 54
72. Davis, C. H.; Berkowitz, M. L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 14480
73. Jang, H.; Arce, F. T.; Ramachandran, S.; Capone, R.; Azimova, R.; Kagan, B. L.; Nussinov, R.; Lal, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 6538
74. Jang, H.; Ma, B.; Woolf, T. B.; Nussinov, R. Biophys. J. 2006, 91, 2848
75. Lashuel, H. A.; Lansbury, P. T., Jr. Q. Rev. Biophys. 2006, 39, 167
76. Czajkowsky, D. M.; Sheng, S.; Shao, Z. J. Mol. Biol. 1998, 276, 325
77. Song, L.; Hobaugh, M. R.; Shustak, C.; Cheley, S.; Bayley, H.; Gouaux, J. E. Science 1996, 274, 1859
78. Petosa, C.; Collier, R. J.; Klimpel, K. R.; Leppla, S. H.; Liddington, R. C. Nature 1997, 385, 833
79. Sokolov, Y.; Kozak, J. A.; Kayed, R.; Chanturiya, A.; Glabe, C.; Hall, J. E. J. Gen. Physiol. 2006, 128, 637
80. Dante, S.; Hauss, T.; Brandt, A.; Dencher, N. A. J. Mol. Biol. 2008, 376, 393