Conformational disorder of membrane peptides investigated from solid-state NMR line widths and line shapes

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 36, 2011, Pages 10758-10767

  Su, Yongchao ^a   Hong, Mei ^a  

^a IOWA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BIOLOGICAL MEMBRANES; CRYSTALLINE MATERIALS; MEMBRANES; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; POLYPEPTIDES; SOLID STATE PHYSICS; VIRUSES;

AMINO ACID SEQUENCE; BROAD LINE; CATIONIC MEMBRANES; CELL-PENETRATING PEPTIDE; CONFORMATIONAL DISORDERS; CORRELATION SPECTRA; CROSS PEAKS; CRYSTALLINE COMPOUNDS; CRYSTALLINE MODEL; DOUBLE-QUANTUM; GUANIDINIUM; HAIRPIN ANTIMICROBIAL PEPTIDES; HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS; ION-PAIR INTERACTIONS; J COUPLING; LINE SHAPE; LIPID-PEPTIDE INTERACTION; MAGIC ANGLE SPINNING; MEMBRANE PEPTIDES; MEMBRANE PROTEINS; RANDOM COIL; RESIDUAL DIPOLAR COUPLINGS; RESIDUE LEVEL; SIDE-CHAINS; SOLID STATE NMR; SOLID-STATE NMR SPECTROSCOPY; SOLUTION NMR; TAT PEPTIDE; TRANSMEMBRANE HELICES;

PEPTIDES;

EID: 80052553690     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp205002n     Document Type: Article

References (89)

1. Cady, S., D.; Schmidt-Rohr, K.; Wang, J.; Soto, C. S.; Degrado, W. F.; Hong, M. Nature 2010, 463, 689
2. Lange, A.; Giller, K.; Hornig, S.; Martin-Eauclaire, M. F.; Pongs, O.; Becker, S.; Baldus, M. Nature 2006, 440, 959
3. Petkova, A. T.; Ishii, Y.; Balbach, J. J.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Delaglio, F.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16742
4. Wasmer, C.; Lange, A.; Van Melckebeke, H.; Siemer, A. B.; Riek, R.; Meier, B. H. Science 2008, 319, 1523
5. Helmus, J. J.; Surewicz, K.; Nadaud, P. S.; Surewicz, W. K.; Jaroniec, C. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 6284
6. Cegelski, L.; OConnor, R. D.; Stueber, D.; Singh, M.; Poliks, B.; Schaefer, J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16052
7. Dick-Pérez, M.; Zhang, Y.; Hayes, J.; Salazar, A.; Zabotina, O. A.; Hong, M. Biochemistry 2011, 50, 989
8. Maricq, M. M.; Waugh, J. S. J. Chem. Phys. 1979, 70, 3300
9. Bennett, A. E.; Rienstra, C. M. A., M.; Lakshmi, K. V.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 6951
10. Fung, B. M.; Khitrin, A. K.; Ermolaev, K. J. Magn. Reson. 2000, 142, 97
11. Detken, A.; Hardy, E. H.; Ernst, M.; Meier, B. H. Chem. Phys. Lett. 2002, 356, 298
12. Sakellariou, D.; Lesage, A.; Hodgkinson, P.; Emsley, L. Chem. Phys. Lett. 2000, 319, 253
13. De Paëpe, G.; Giraud, N.; Lesage, A.; Hodgkinson, P.; Böckmann, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13938
14. Hodgkinson, P. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2005, 46, 197
15. Sperling, L. J.; Nieuwkoop, A. J.; Lipton, A. S.; Berthold, D. A.; Rienstra, C. M. J. Biomol. NMR 2010, 46, 149
16. Zorin, V. E.; Brown, S. P.; Hodgkinson, P. J. Chem. Phys. 2006, 125, 144508
17. Akbey, U.; Lange, S.; Trent Franks, W.; Linser, R.; Rehbein, K.; Diehl, A.; van Rossum, B. J.; Reif, B.; Oschkinat, H. J. Biomol. NMR 2010, 46, 67
18. Hologne, M.; Chevelkov, V.; Reif, B. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 2006, 48
19. Morcombe, C. R.; Gaponenko, V.; Byrd, R. A.; Zilm, K. W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 397
20. Mehring, M. Principles of High Resolution NMR in Solids; Springer-Verlag: New York, 1983.
21. Rothwell, W. P.; Waugh, J. S. J. Chem. Phys. 1981, 74, 2721
22. Long, J. R.; Sun, B. Q.; Bowen, A.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11950
23. deAzevedo, E. R.; Saalwachter, K.; Pascui, O.; de Souza, A. A.; Bonagamba, T. J.; Reichert, D. J. Chem. Phys. 2008, 128, 104505
24. Cady, S. D.; Goodman, C.; Tatko, C; DeGrado, W. F.; Hong, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5719
25. Cady, S. D.; Hong, M. J. Biomol. NMR 2009, 45, 185
26. Su, Y.; Waring, A. J.; Ruchala, P.; Hong, M. Biochemistry 2011, 50, 2072
27. Sakellariou, D.; Brown, S. P.; Lesage, A.; Hediger, S.; Bardet, M.; Meriles, C. A.; Pines, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4376
28. Cadars, S.; Lesage, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4466
29. Duma, L.; Hediger, S.; Brutscher, B.; Böckmann, A.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11816
30. Lesage, A.; Bardet, M.; Emsley, L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10987
31. Yao, X. L.; Hong, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4199
32. Bajaj, V. S.; van der Wel, P. C.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 118
33. Hong, M.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 7113
34. Hong, M.; Su, Y. Protein Sci. 2011, 20, 641
35. Cross, T. A.; Sharma, M.; Yi, M.; Zhou, H. X. Trends Biochem. Sci. 2010, 36, 117
36. Su, Y.; Waring, A. J.; Ruchala, P.; Hong, M. Biochemistry 2010, 49, 6009
37. Hong, M. J. Magn. Reson. 1999, 136, 86
38. Maly, T.; Debelouchina, G. T.; Bajaj, V. S.; Hu, K. N.; Joo, C. G.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Sirigiri, J. R.; van der Wel, P. C. A.; Herzfeld, J.; Temkin, R. J.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 052211
39. Hu, K. N.; Tycko, R. Biophys. Chem. 2010, 151, 10
40. Carpino, L. A.; Han, G. Y. Org. Chem. 1972, 37, 3404
41. Cady, S., D.; Hong, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 1483
42. Mani, R.; Cady, S. D.; Tang, M.; Waring, A. J.; Lehrer, R. I.; Hong, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 16242
43. Hahn, E. L. Phys. Rev. 1950, 80, 580
44. Hohwy, M.; Rienstra, C. M.; Jaroniec, C. P.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7983
45. Pinto, L. H.; Holsinger, L. J.; Lamb, R. A. Cell 1992, 69, 517
46. Pinto, L. H.; Lamb, R. A. J. Biol. Chem. 2006, 281, 8997
47. Cady, S. D.; Luo, W.; Hu, F.; Hong, M. Biochemistry 2009, 48, 7356
48. Kokryakov, V. N.; Harwig, S. S.; Panyutich, E. A.; Shevchenko, A. A.; Aleshina, G. M.; Shamova, O. V.; Korneva, H. A.; Lehrer, R. I. FEBS Lett. 1993, 327, 231
49. Bellm, L.; Lehrer, R. I.; Ganz, T. Exp. Opin. Invest. Drugs 2000, 9, 1731
50. Tang, M.; Hong, M. Mol. Biosyst. 2009, 5, 317
51. Tang, M.; Waring, A. J.; Hong, M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11438
52. Frankel, A. D.; Pabo, C. O. Cell 1988, 55, 1189
53. Vives, E.; Brodin, P.; Lebleu, B. J. Biol. Chem. 1997, 272, 16010
54. Wang, J.; Qiu, J. X.; Soto, C. S.; DeGrado, W. F. Curr. Opin. Struct. Biol. 2011, 21, 68
55. Tang, M.; Waring, A. J.; Hong, M. ChemBioChem 2008, 9, 1487
56. Khawas, B. Acta Crystallogr. 1971, B27, 1517
57. Mazumdak, S. K.; Venkatesan, K. Z. Kristallogr. 1969, 130, 328
58. Cowans, B. A.; Grutzner, J. B. J. Magn. Reson. 1993, 105, 10
59. Su, Y.; Doherty, T.; Waring, A. J.; Ruchala, P.; Hong, M. Biochemistry 2009, 48, 4587
60. Petkova, A. T.; Hu, J. G.; Bizounok, M.; Simpson, M.; Griffin, R. G. H., J. Biochemistry 1999, 38, 1562
61. Ladizhansky, V.; Jaroniec, C. P.; Diehl, A.; Oschkinat, H.; Griffin, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6827
62. Rienstra, C. M.; Tucker-Kellogg, L.; Jaroniec, C. P.; Hohwy, M.; Reif, B.; McMahon, M. T.; Tidor, B.; Lozano-Pérez, T.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 10260
63. Luo, W.; Cady, S. D.; Hong, M. Biochemistry 2009, 48, 6361
64. Bax, A.; Freeman, R.; Kempsell, S. P. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 4849
65. Spera, S.; Bax, A. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5490
66. Wishart, D. S.; Sykes, B. D.; Richards, F. M. J. Mol. Biol. 1991, 222, 311
67. Levitt, M. H.; Raleigh, D. P.; Creuzet, F.; Griffin, R. G. J. Chem. Phys. 1990, 92, 6347
68. Wang, Y.; Jardetzky, O. Protein Sci. 2002, 11, 852
69. Bajaj, V. S.; Mak-Jurkauskas, M. L.; Belenky, M.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 9244
70. Tang, M.; Waring, A. J.; Lehrer, R. I.; Hong, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3202
71. Rasmussen, B. F.; Stock, A. M.; Ringe, D.; Petsko, G. A. Nature 1992, 357, 423
72. Doster, W.; Cusack, S.; Petry, W. Nature 1989, 337, 754
73. Acharya, A.; Carnevale, V.; Fiorin, G.; Levine, B. G.; Polishchuk, A.; Balannick, V.; Samish, I.; Lamb, R. A.; Pinto, L. H.; DeGrado, W. F.; Klein, M. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 15075
74. Stouffer, A. L.; Acharya, R.; Salom, D.; Levine, A. S.; Di Costanzo, L.; Soto, C. S.; Tereshko, V.; Nanda, V.; Stayrook, S.; DeGrado, W. F. Nature 2008, 451, 596
75. Luo, W.; Hong, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2378
76. Hu, F.; Luo, W.; Cady, S. D.; Hong, M. Biochim. Biophys. Acta 2011, 1808, 415
77. Li, C.; Qin, H.; Gao, F. P.; Cross, T. A. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1768, 3162
78. Fahrner, R. L.; Dieckmann, T.; Harwig, S. S.; Lehrer, R. I.; Eisenberg, D.; Feigon, J. Chem. Biol. 1996, 3, 543
79. Shojania, S.; ONeil, J. D. J. Biol. Chem. 2006, 281, 8347
80. Wright, P. E.; Dyson, H. J. J. Mol. Biol. 1999, 293, 321
81. Hong, M.; Gross, J. D.; Rienstra, C. M.; Griffin, R. G.; Kumashiro, K. K.; Schmidt-Rohr, K. J. Magn. Reson. 1997, 129, 85
82. De Paëpe, G.; Lesage, A.; Emsley, L. J. Chem. Phys. 2003, 119, 4833
83. Tang, M.; Comellas, G.; Mueller, L. J.; Rienstra, C. M. J. Biomol. NMR 2010, 48, 103
84. Hu, K. N.; Yau, W. M.; Tycko, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 24
85. Mak-Jurkauskas, M. L.; Bajaj, V. S.; Hornstein, M. K.; Belenky, M.; Griffin, R. G.; Herzfeld, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 883
86. Havlin, R. H.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 3284
87. Hu, K. N.; Havlin, R. H.; Yau, W. M.; Tycko, R. J. Mol. Biol. 2009, 292, 1055
88. Siemer, A. B.; Huang, K. Y.; McDermott, A. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 17580
89. Griffin, R. G. Nature 2010, 468, 381