Inhibition of aggregation of amyloid peptides by beta-sheet breaker peptides and their binding affinity

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 22, 2011, Pages 7433-7446

  Viet, Man Hoang ^a   Ngo, Son Tung ^b   Lam, Nguyen Sy ^c   Li, Mai Suan ^a  

^a INSTITUTE OF PHYSICS   (Poland)

^b INSTITUTE FOR COMPUTATIONAL SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Viet Nam)

^c VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY   (Viet Nam)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ASSOCIATION REACTIONS; BINDING ENERGY; EXPERIMENTS; GLYCOPROTEINS; HYDROGEN BONDS; HYDROPHOBICITY; LIGANDS; MOLECULAR DYNAMICS; MONOMERS; OLIGOMERIZATION; OLIGOMERS;

AGGREGATION RATE; ALL-ATOM SIMULATIONS; AMYLOID PEPTIDES; AUTODOCK; BETA-SHEET; BINDING AFFINITIES; BOLTZMANN; EXPLICIT WATER; FIBRILLOGENESIS; FORCE FIELDS; GROMOS96; HYDROPHOBIC INTERACTIONS; LIGAND BINDING; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PENTAPEPTIDES; SECONDARY STRUCTURES; SURFACE AREA;

PEPTIDES;

EID: 79958204688     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp1116728     Document Type: Article

References (89)

1. Eanes, E. D.; Glenner, G. G. J. Histochem. Cytochem. 1968, 16, 673-677
2. Kirschner, D. A.; Abraham, C.; Selkoe, D. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1986, 83, 503-507
3. Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J.; Antzutkin, O.; Leapman, R.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16742-16747
4. Luhrs, T.; Ritter, C.; Adrian, M.; Riek-Loher, D.; Bohrmann, B.; Doeli, H.; Schubert, D.; Riek, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17342-17347
5. Hardy, J.; Selkoe, D. J. Science 2002, 297, 353-356
6. Kayed, R.; Head, E.; Thompson, J. L.; McIntire, T. M.; Milton, S. C.; Cotman, C. W.; Glabe, C. G. Science 2003, 300, 486-489
7. Caughey, B.; Lansbury, P. T. Annu. Rev. Neurosci. 2003, 26, 267-298
8. Svennerholm, L. Life Sci. 1994, 55, 2125-2134
9. Castillo, G. M.; Ngo, C.; Cummings, J.; Wight, T. N.; Snow, A. D. J. Neurochem. 1997, 69, 2452-2465
10. Yatin, S. M.; Yatin, M.; Varadarajan, S.; KB, K. B. A.; Butterfield, D. A. J. Neurosci. Res. 2001, 63, 395-401
11. Dolphin, G. T.; Chierici, S.; Ouberai, M.; Dumy, P.; Garcia, J. ChemBioChem 2008, 9, 952-963
12. Evans, C. G.; Wisen, S.; Gestwicki, J. E.; Jason, E. J. Biol. Chem. 2006, 281, 33182-33191
13. Bush, A. I. Neurobiol. Aging 2002, 23, 1031-1038
14. Nitz, M.; Fenili, D.; Darabie, A. A.; Wu, L.; Cousins, J. E.; McLaurin, J. FEBS J. 2008, 275, 1663-1674
15. Takahashi, T.; Tada, K.; Mihara, H. Mol. Biosyst. 2009, 5, 986-991
16. Hawkes, C. A.; Ng, V.; MacLaurin, J. Drug Dev. Res. 2009, 70, 111-124
17. Yamin, G.; Ono, K.; Inayathullah, M.; Teplow, D. B. Curr. Pharm. Des. 2008, 14, 3231-3246
18. Williams, P.; Sorribas, A.; Howes, M. J. R. Nat. Prod. Rep. 2011, 28, 48-77
19. Howes, M. J. R.; Houghton, P. J. Pharmacol., Biochem. Behav. 2003, 75, 513-527
20. Hughes, E.; Burke, R. M.; Doig, A. J. J. Biol. Chem. 2000, 275, 25109-25115
21. Gordon, D. J.; Tappe, R.; Meredith, S. C. J. Pept. Res. 2002, 60, 37-55
22. Chebaro, Y.; Derreumaux, P. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2009, 75, 442-452
23. Soto, P.; Griffin, M. A.; Shea, J. E. Biophys. J. 2007, 93, 3015-3025
24. Tjerngber, L. O.; Naslund, J.; Lindqvist, F.; Jahannson, J.; Karlstrom, A. R.; Thyberg, J.; Terenius, L.; Nordstedt, C. J. Biol. Chem. 1996, 271, 8545-8548
25. Soto, C. M.; Kindy, S.; Baumann, M.; Frangione, B. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 226, 672-680
26. Adessi, C.; Soto, C. Drug Dev. Res. 2002, 56, 184-193
27. Li, H. Y.; Monien, M. B.; Lomakin, A.; Zemel, R.; Fradinger, E. A.; Tan, M. A.; Spring, S. M.; Urbanc, B.; Xie, C. W.; Benedek, G. B.; Bitan, G. Biochemistry 2010, 49, 6358-6364
28. Li, H. Y.; Monien, M. B.; Urbanc, E. A. F. B.; Bitan, G. Biochemistry 2010, 49, 1259-1267
29. Wu, C.; Murray, M. M.; Summer, S. L. B. L.; Condron, M. M.; Bitan, G.; Shea, J. E.; Bowers, M. T. J. Mol. Biol. 2009, 387, 492-501
30. Soto, C.; Sigurdsson, E. M.; L, L. M.; Kumar, R. A.; Castano, E. M.; Frangione, B. Nat. Med. 1998, 4, 822-826
31. Yang, C.; Zhu, X. L.; Li, J. Y.; Shi, R. W. J. Mol. Model. 2010, 16, 813-821
32. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447
33. Tarus, B.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16159-16168
34. Sciarretta, K. L.; Gordon, D. J.; Petkova, A. T.; Tycko, R.; Meredith, S. C. Biochemistry 2005, 44, 6003-6014
35. Chang, W. L. E.; Takeda, T.; Raman, E. P.; Klimov, D. K. Biophys. J. 2010, 98, 2662-2670
36. Pallitto, M. M.; Ghanta, J.; Heizelman, P.; Kiessling, L. L.; Murphy, R. M. Biochemistry 1999, 38, 3570-3578
37. Srinivasan, J.; T., E. C., III; Cieplak, P.; Kollman, P. A.; Case, D. A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 9401-9409
38. Kollman, P. A.; Massova, I.; Reyes, C.; Kuhn, B.; Huo, S. H.; Chong, L.; Lee, M.; Lee, T.; Duan, Y.; Wang, W.; Donini, O.; Cieplak, P.; Srinivasan, J.; Case, D. A.; Cheatham, T. E. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 889-897
39. Jarrett, J. T.; Berger, E. P.; Lansbury, P. T. Biochemistry 1993, 32, 6493-6497
40. 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
41. Lomakin, A.; Teplow, D. B.; Kirschner, D. A.; Benedek, G. B.; Teplow, D. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 93, 7942-7947
42. Sgourakis, N. G.; Yan, Y. L.; McCallum, S. A.; Wang, C. Y.; Garcia, A. E. J. Mol. Biol. 2007, 368, 1448-1457
43. Yang, M.; Teplow, D. B. J. Mol. Biol. 2008, 384, 450-464
44. Paravastu, A. K.; Leapman, R. D.; Yau, W. M.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 18349-18354
45. Sanner, M. F. J. Mol. Graphics Mod. 1999, 17, 57-61
46. Watson, A. A.; Fairlie, D. P.; Craik, D. J. Biochemistry 1998, 37, 12700-12706
47. Sticht, H.; Bayer, P.; Willbold, D.; Dames, S.; Hilbich, C.; Beyreuther, K.; Frank, R. W.; Rosch, P. Eur. J. Biochem. 1995, 233, 293-298
48. Coles, M.; Bicknell, W.; Watson, A. A.; Fairlie, D. P.; Craik, D. J. Biochemistry 1998, 37, 11064-11077
49. Lee, J. P.; Stimson, R. 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
50. Petkova, A. T.; Yau, W. M.; Tycko, R. Biochemistry 2006, 45, 498-512
51. Trott, O.; Olson, A. J. J. Comput. Chem. 2010, 31, 455-461
52. Morris, G. M.; Godsell, D. S.; Halliday, R. S.; Huey, R.; Hart, W. E.; Belew, R. K.; Olson, A. J. J. Comput. Chem. 1998, 19, 1639-1662
53. Morris, G. M.; Godsell, D. S.; Huey, R.; Olson, A. J. J. Comput.-Aided Mol. Des. 1998, 10, 293-304
54. Shanno, D. F. Math. Comput. 1970, 24, 647-656
55. van Gunsteren, W.; Billeter, S. R.; Eising, A. A.; Hünenberger, P. H.; Krüger, P.; Mark, A. E.; Scott, W.; Tironi, I. Biomolecular Simulation: The GROMOS96 Manual and User Guide; vdf Hochschulverlag AG an der ETH: Zürich, Switzerland, 1996.
56. Berendsen, H. J. C.; Postma, J.; van Gunsteren, W.; Hermans, J. Intermolecular Forces; Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1996.
57. Nguyen, P. H.; Li, M. S.; Stock, G.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 111-116
58. Nam, H. B.; Kouza, M.; Zung, H.; Li, M. S. J. Chem. Phys. 2010, 132, 165104
59. Hockney, R. W.; Goel, S. P.; Eastwood, J. J. Comput. Phys. 1974, 14, 148-158
60. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
61. Bussi, G.; Donadio, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 014101
62. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 1463-1472
63. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
64. Cecchini, M.; Rao, F.; Seeber, M.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 10748-10756
65. Klimov, D. K.; Thirumalai, D. Structure 2003, 11, 295-307
66. Munoz, V.; Serrano, L. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1994, 20, 301-311
67. Frishman, D.; Argos, P. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1995, 23, 566-579
68. Heinig, M.; Frishman, D. Nucleic Acids Res. 2004, 32, W500-2
69. Ono, K.; Condron, M. M.; Ho, L.; Wang, J.; Zhao, W.; Pasinetti, G. M.; Teplow, D. B. J. Biol. Chem. 2008, 283, 32176-32187
70. Yang, F. S.; Lim, G. P.; Begum, A. N.; Ubeda, O. J.; Simmons, M. R.; Ambegaokar, S. S.; Chen, P. P.; Kayed, R.; Glabe, C. G.; Frautschy, S. A.; Cole, G. M. J. Biol. Chem. 2005, 280, 5892-5901
71. Chiti, F.; Stefani, M.; Taddei, N.; Ramponi, G.; CM, C. M. D. Nature 2003, 424, 805-808
72. Amaro, R. E.; Baron, R.; McCammon, J. A. J. Comput.-Aided Mol. Des. 2007, 22, 693-705
73. Lu, H.; Schulten, K. Biophys. J. 2000, 79, 51-65
74. Takeda, T.; Klimov, D. K. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6692-6702
75. Lee, J. P.; Stimson, E. R.; Ghilardi, J. R.; Mantyh, P. W.; Lu, Y. A.; Felix, A. M.; Llanos, W.; Benhin, A.; Cummings, M.; Timms, W.; Maggio, J. E. Biochemistry 1995, 34, 5191-51200
76. Lazo, N. D.; Grant, M. A.; Condron, M. C.; Rigby, A. C.; Teplow, D. B. Protein Sci. 2005, 14, 1581-1596
77. Shao, H. Y.; Jao, S. C.; Ma, K.; Zagorski, M. G. J. Mol. Biol. 1999, 285, 755-773
78. Barrow, C. J.; Yasuda, A.; Kenny, P. T. M.; Zagorski, M. G. J. Mol. Biol. 1992, 225, 1075-1093
79. Sticht, H.; Bayer, P.; Willbold, D.; Dames, S.; Hilbich, C.; Beyreuther, K.; Frank, R. W.; Rosch, P. Eur. J. Biochem. 1995, 233, 293-298
80. Tomaselli, S.; Esposito, V.; Vangone, P.; van Nuland, N. A.; Bonvin, A. M.; Guerrini, R.; Tancredi, T.; Temussi, P. A.; Picone, D. ChemBioChem 2006, 7, 257-267
81. Crescenzi, O.; Tomaselli, S.; Guerrini, R.; Salvadori, S.; D'Ursi, A. M.; Temussi, P. A.; D, D. P. Eur. J. Biochem. 2002, 269, 5642-5648
82. Vitalis, A.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2010, 403, 148-165
83. Fezoui, Y.; Teplow, D. B. J. Biol. Chem. 2002, 277, 36948-36954
84. Rojas, A.; Liwo, A.; Browne, D.; Scheraga, H. A. J. Mol. Biol. 2010, 404, 537-552
85. Li, M. S.; Co, N. T.; Hu, C. K.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 218101
86. Reddy, G.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1162-1172
87. Wood, S. J.; Wetzel, R.; Martin, J. D.; Hurle, M. R. Biochemistry 1995, 34, 724-730
88. Xu, X. P.; Case, D. A. J. Biomol. NMR 2001, 21, 321-333
89. Xu, X. P.; Case, D. A. Biopolymers 2002, 65, 408-423