Dewetting transitions in the self-assembly of two amyloidogenic β-sheets and the importance of matching surfaces

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 115, Issue 38, 2011, Pages 11137-11144

  Yang, Zaixing ^a   Shi, Biyun ^a   Lu, Hangjun ^b   Xiu, Peng ^a   Zhou, Ruhong ^c  

^a ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

^b ZHEJIANG NORMAL UNIVERSITY   (China)

^c IBM T J WATSON RESEARCH CENTER   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ASSEMBLY; GLYCOPROTEINS; MOLECULAR DYNAMICS; NANOTECHNOLOGY; PROTEINS; SELF ASSEMBLY;

AMYLOID FIBRIL; ASSEMBLY PROCESS; DE-WETTING; DEWETTING TRANSITION; DIFFERENT MODES; DRYING TRANSITIONS; FUTURE APPLICATIONS; IN-SILICO; INITIAL CONFIGURATION; INTERNAL SURFACES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MOLECULAR MECHANISM; NANOSCALE CHANNELS; SELF ASSEMBLY PROCESS; THEORY PREDICTIONS; TUBE-LIKE;

SURFACE ROUGHNESS;

EID: 80053116334     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp2046454     Document Type: Article

References (67)

1. Dobson, C. M.; Sali, A.; Karplus, M. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 868
2. Socci, N. D.; Onuchic, J. N.; Wolynes, P. G. Proteins: Struct., Funct., Genet. 1998, 32, 136
3. Dill, K. A.; Chan, H. S. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 10
4. Brooks, C. L.; Gruebele, M.; Onuchic, J. N.; Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 11037
5. Zhou, R. H.; Huang, X. H.; Margulis, C. J.; Berne, B. J. Science 2004, 305, 1605
6. Hua, L.; Huang, X. H.; Liu, P.; Zhou, R. H.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9069
7. Young, T.; Hua, L.; Huang, X. H.; Abel, R.; Friesner, R.; Berne, B. J. Proteins: Struct., Funct., Genet. 2010, 78, 1856
8. Abel, R.; Young, T.; Farid, R.; Berne, B. J.; Friesner, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2817
9. Friesner, R. A.; Murphy, R. B.; Repasky, M. P.; Frye, L. L.; Greenwood, J. R.; Halgren, T. A.; Sanschagrin, P. C.; Mainz, D. T. J. Med. Chem. 2006, 49, 6177
10. Tanford, C. J. Mol. Biol. 1972, 67, 59
11. Israelachvili, J. N.; Mitchell, D. J.; Ninham, B. W. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1976, 72, 1525
12. Roth, R.; Gillespie, D.; Nonner, W.; Eisenberg, R. E. Biophys. J. 2008, 94, 4282
13. Anishkin, A.; Sukharev, S. Biophys. J. 2004, 86, 2883
14. Lum, K.; Chandler, D.; Weeks, J. D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4570
15. Huang, X.; Margulis, C. J.; Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 11953
16. ten Wolde, P. R.; Chandler, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 6539
17. Li, X.; Li, J. Y.; Eleftheriou, M.; Zhou, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12439
18. Hua, L.; Zangi, R.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5244
19. Hummer, G.; Rasaiah, J. C.; Noworyta, J. P. Nature 2001, 414, 188
20. Berne, B. J.; Weeks, J. D.; Zhou, R. H. Annu. Rev. Phys. Chem. 2009, 60, 85
21. Krone, M. G.; Hua, L.; Soto, P.; Zhou, R. H.; Berne, B. J.; Shea, J. E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11066
22. Liu, P.; Huang, X. H.; Zhou, R. H.; Berne, B. J. Nature 2005, 437, 159
23. Madine, J.; Jack, E.; Stockley, P. G.; Radford, S. E.; Serpell, L. C.; Middleton, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14990
24. Nielsen, J. T.; Bjerring, M.; Jeppesen, M. D.; Pedersen, R. O.; Pedersen, J. M.; Hein, K. L.; Vosegaard, T.; Skrydstrup, T.; Otzen, D. E.; Nielsen, N. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2118
25. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333
26. Murphy, R. M. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2002, 4, 155
27. Hardy, J.; Selkoe, D. J. Science 2002, 297, 353
28. Selkoe, D. J. Nature 2003, 426, 900
29. Wu, C.; Lei, H. X.; Duan, Y. Biophys. J. 2004, 87, 3000
30. Höppener, J. W. M.; Ahren, B.; Lips, C. J. M. N. Engl. J. Med. 2000, 343, 411
31. Thirumalai, D.; Klimov, D. K.; Dima, R. I. Curr. Opin. Struct. Biol. 2003, 13, 146
32. Dobson, C. M. Nature 2003, 426, 884
33. Kayed, R.; Head, E.; Thompson, J. L.; McIntire, T. M.; Milton, S. C.; Cotman, C. W.; Glabe, C. G. Science 2003, 300, 486
34. Gras, S. L. Aust. J. Chem. 2007, 60, 333
35. Hamada, D.; Yanagihara, I.; Tsumoto, K. Trends Biotechnol. 2004, 22, 93
36. Rajagopal, K.; Schneider, J. P. Curr. Opin. Struct. Biol. 2004, 14, 480
37. Zhang, S. G. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1171
38. Sawaya, M. R.; Sambashivan, S.; Nelson, R.; Ivanova, M. I.; Sievers, S. A.; Apostol, M. I.; Thompson, M. J.; Balbirnie, M.; Wiltzius, J. J. W.; McFarlane, H. T.; Madsen, A. O.; Riekel, C.; Eisenberg, D. Nature 2007, 447, 453
39. Nelson, R.; Sawaya, M. R.; Balbirnie, M.; Madsen, A. O.; Riekel, C.; Grothe, R.; Eisenberg, D. Nature 2005, 435, 773
40. Toyama, B. H.; Kelly, M. J. S.; Gross, J. D.; Weissman, J. S. Nature 2007, 449, 233
41. van der Wel, P. C. A.; Lowandowski, J. R.; Griffin, R. G. Biochemistry 2010, 49, 9457
42. Esposito, L.; Pedone, C.; Vitagliano, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 11533
43. Tseng, B. P.; Esler, W. P.; Clish, C. B.; Stimson, E. R.; Ghilardi, J. R.; Vinters, H. V.; Mantyh, P. W.; Lee, J. P.; Maggio, J. E. Biochemistry 1999, 38, 10424
44. Nichols, M. R.; Moss, M. A.; Reed, D. K.; Lin, W. L.; Mukhopadhyay, R.; Hoh, J. H.; Rosenberry, T. L. Biochemistry 2002, 41, 6115
45. Green, J. D.; Goldsbury, C.; Kistler, J.; Cooper, G. J. S.; Aebi, U. J. Biol. Chem. 2004, 279, 12206
46. Reddy, G.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 21459
47. Westermark, P.; Wernstedt, C.; Obrien, T. D.; Hayden, D. W.; Johnson, K. H. Am. J. Pathol. 1987, 127, 414
48. Lorenzo, A.; Razzaboni, B.; Weir, G. C.; Yankner, B. A. Nature 1994, 368, 756
49. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. Intermolecular Forces; Reidel: Dordrecht, The Netherlands, 1981; p 331.
50. Duan, Y.; Kollman, P. A. Science 1998, 282, 740
51. Snow, C. D.; Nguyen, N.; Pande, V. S.; Gruebele, M. Nature 2002, 420, 102
52. Garcia, A. E.; Paschek, D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 815
53. Zhou, R. H.; Eleftheriou, M.; Royyuru, A. K.; Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 5824
54. Karplus, M.; Gao, Y. Q.; Ma, J.; van der Vaart, A.; Yang, W. Philos. Trans. R. Soc., A 2005, 363, 331
55. Zhou, R.; Berne, B. J.; Germain, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 14931
56. Eleftheriou, M.; Germain, R. S.; Royyuru, A. K.; Zhou, R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13388
57. Hua, L.; Huang, X.; Liu, P.; Zhou, R.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 9069
58. Hummer, G.; Rasaiah, J. C.; Noworyta, J. P. Nature 2001, 414, 188
59. Tu, Y. S.; Xiu, P.; Wan, R. Z.; Hu, J.; Zhou, R. H.; Fang, H. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 18120
60. Tu, Y.; Zhou, R.; Fang, H. Nanoscale 2010, 2, 1976
61. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Model. 2001, 7, 306
62. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics 1996, 14, 33
63. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; TiradoRives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225
64. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577
65. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463
66. Miyamoto, S.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1992, 13, 952
67. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; Vangunsteren, W. F.; Dinola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684