Observation of molecular inhibition and binding structures of amyloid peptides

Nanoscale

Volumn 4, Issue 6, 2012, Pages 1895-1909

  Yang, Aihua ^a   Li, Xia ^a   Li, Denghua ^a   Zhang, Min ^a   Du, Huiwen ^a   Li, Chao ^a   Guo, Yuanyuan ^a   Mao, Xiaobo ^a   Dong, Mingdong ^b   Besenbacher, Flemming ^b   Yang, Yanlian ^a   Wang, Chen ^a   Wang, Chenxuan ^a,c  

^a NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b AARHUS UNIVERSITY   (Denmark)

^c Tsinghua University   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRON MICROSCOPY; PEPTIDES; SCANNING PROBE MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION;

AMYLOID FIBRIL; AMYLOID PEPTIDES; AMYLOID STRUCTURES; BINDING MECHANISMS; DETECTION METHODS; EXPERIMENTAL APPROACHES; MOLECULAR INHIBITION; MOLECULAR INHIBITORS; RATIONAL DESIGN; TARGET PROTEINS;

GLYCOPROTEINS;

AMYLOID PROTEIN;

BINDING SITE; CHEMICAL MODEL; CHEMISTRY; DRUG ANTAGONISM; PROTEIN BINDING; REVIEW;

AMYLOIDOGENIC PROTEINS; BINDING SITES; MODELS, CHEMICAL; PROTEIN BINDING;

EID: 84857824125     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2nr11508e     Document Type: Review

References (131)

1. C. Goldsbury U. Baxa M. N. Simon A. C. Steven A. Engel J. S. Wall U. Aebi S. A. Muller J. Struct. Biol. 2011 173 1
2. M. K. Holloway P. Hunt G. B. McGaughey Drug Dev. Res. 2009 70 70
3. S. O. Bachurin Med. Res. Rev. 2003 23 48
4. M. Y. Geng Q. Nie X. G. Du Acta Pharmacol. Sin. 2011 32 545
5. C. I. Stains K. Mondal I. Ghosh ChemMedChem 2007 2 1674
6. Y. Porat A. Abramowitz E. Gazit Chem. Biol. Drug Des. 2006 67 27
7. A. A. Reinke J. E. Gestwicki Chem. Biol. Drug Des. 2007 70 206
8. A. A. Reinke J. E. Gestwicki Chem. Biol. Drug Des. 2011 77 399
9. D. G. Lynn S. C. Meredith J. Struct. Biol. 2000 130 153
10. C. Goldsbury K. Goldie J. Pellaud J. Seelig P. Frey S. A. Muller J. Kistler G. J. Cooper U. Aebi J. Struct. Biol. 2000 130 352
11. O. S. Makin L. C. Serpell J. Mol. Biol. 2004 335 1279
12. M. Balbirnie R. Grothe D. S. Eisenberg Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 2375
13. J. L. Jiménez E. J. Nettleton M. Bouchard C. V. Robinson C. M. Dobson H. R. Saibil Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 9196
14. C. Goldsbury P. Frey V. Olivieri U. Aebi S. A. Müller J. Mol. Biol. 2005 352 282
15. I. Kheterpal S. Zhou K. D. Cook R. Wetzel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 13597
16. A. Olofsson A. E. Sauer-Eriksson A. Öhman J. Biol. Chem. 2006 281 477
17. A. V. Kajava U. Baxa A. C. Steven FASEB J. 2010 24 1311
18. P. T. Lansbury Biochemistry 1992 31 6865
19. A. T. Petkova Y. Ishii J. J. Balbach O. N. Antzutkin R. D. Leapman F. Delaglio R. Tycko Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 16742
20. T. L. S. Benzinger D. M. Gregory T. S. Burkoth H. Miller-Auer D. G. Lynn R. E. Botto S. C. Meredith Biochemistry 2000 39 3491
21. M. R. Sawaya S. Sambashivan R. Nelson M. I. Ivanova S. A. Sievers M. I. Apostol M. J. Thompson M. Balbirnie J. J. Wiltzius H. T. McFarlane A. Ø C. MadsenRiekel D. Eisenberg Nature 2007 447 453
22. X. Ma L. Liu X. Mao L. Niu K. Deng W. Wu Y. Li Y. Yang C. Wang J. Mol. Biol. 2009 388 894
23. A. T. Petkova W. M. Yau R. Tycko Biochemistry 2006 45 498
24. T. Lührs C. Ritter M. Adrian D. Riek-Loher B. Bohrmann H. Döbeli D. Schubert R. Riek Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 17342
25. S. A. Jayasinghe R. Langen J. Biol. Chem. 2004 279 48420
26. S. Luca W. M. Yau R. Leapman R. Tycko Biochemistry 2007 46 13505
27. D. Zanuy Y. Porat E. Gazit R. Nussinov Structure 2004 12 439
28. E. T. A. S. Jaikaran C. E. Higham L. C. Serpell J. Zurdo M. Gross A. Clark P. E. Fraser J. Mol. Biol. 2001 308 515
29. X. Mao X. Ma L. Liu L. Niu Y. Yang C. Wang J. Struct. Biol. 2009 167 209
30. A. V. Kajava U. Aebi A. C. Steven J. Mol. Biol. 2005 348 247
31. J. J. W. Wiltzius S. A. Sievers M. R. Sawaya D. Cascio D. Popov C. Riekel D. Eisenberg Protein Sci. 2008 17 1467
32. X. Mao C. Wang X. Wu X. Ma L. Liu L. Zhang L. Niu Y. Guo D. Li Y. Yang C. Wang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011 108 19605
33. P. Wu D. W. Bolen Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2006 63 290
34. S. A. Celinski J. M. Scholtz Protein Sci. 2002 11 2048
35. D. W. P. F. Scaramozzino P. Farmer J. T. Gerig D. J. Graves J. Lew Biochemistry 2006 45 3684
36. C. Y. Hu G. C. Lynch H. Kokubo B. M. Pettitt Proteins 2010 78 695
37. D. W. Bolen G. D. Rose Annu. Rev. Biochem. 2008 77 339
38. V. N. Uversky J. Li A. L. Fink FEBS Lett. 2001 509 31
39. D. S. Yang C. M. Yip T. H. J. Huang A. Chakrabarttyi P. E. Fraser J. Biol. Chem. 1999 274 32970
40. H. Yoshida T. Yoshizawa F. Shibasaki S. Shoji I. Kanazawa Neurobiol. Dis. 2002 10 88
41. G. L. Devlin H. Parfrey D. J. Tew D. A. Lomas S. P. Bottomley Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2001 24 727
42. F. F. Liu L. Ji X. Y. Dong Y. Sun J. Phys. Chem. B 2009 113 11320
43. L. O. Tjernberg J. Näslund F. Lindquist J. Johansson A. R. Karlströmi J. Thyberg L. Terenius C. Nordstedt J. Biol. Chem. 1996 271 8545
44. E. Gazit Curr. Med. Chem. 2002 9 1725
45. J. Ghanta C. L. Shen L. L. Kiessling R. M. Murphy J. Biol. Chem. 1996 271 29525
46. P. Talaga Mini-Rev. Med. Chem. 2001 1 175
47. C. Hetényi Z. Szabó É. Klement Z. Datki T. Körtvélyesi M. Zarándi B. Penke Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002 292 931
48. C. Hetényi T. Körtvélyesi B. Penke Bioorg. Med. Chem. 2002 10 1587
49. J. J. Balbach Y. Ishii O. N. Antzutkin R. D. Leapman N. W. Rizzo F. Dyda J. Reed R. Tycko Biochemistry 2000 39 13748
50. M. H. Viet S. T. Ngo N. S. Lam M. S. Li J. Phys. Chem. B 2011 115 7433
51. C. Soto E. M. Sigurdsson L. Morelli R. A. Kumar E. M. Castano B. Frangione Nat. Med. 1998 4 822
52. C. Soto Nat. Rev. Neurosci. 2003 4 49
53. C. Yang X. Zhu J. Li R. Shi J. Mol. Model. 2010 16 813
54. Z. Chen G. Krause B. Reif J. Mol. Biol. 2005 354 760
55. S. A. Sievers J. Karanicolas H. W. Chang A. Zhao L. Jiang O. Zirafi J. T. Stevens J. Münch D. Baker D. Eisenberg Nature 2011 475 96
56. M. M. Pallitto J. Ghanta P. Heinzelman L. L. Kiessling R. M. Murphy Biochemistry 1999 38 3570
57. C. W. Cairo A. Strzelec R. M. Murphy L. L. Kiessling Biochemistry 2002 41 8620
58. B. M. Austen K. E. Paleologou S. A. E. Ali M. M. Qureshi D. Allsop O. M. A. El-Agnaf Biochemistry 2008 47 1984
59. M. A. Findeis G. M. Musso C. C. Arico-Muendel H. W. Benjamin A. M. Hundal J. J. Lee J. Chin M. Kelley J. Wakefield N. J. Hayward S. M. Molineaux Biochemistry 1999 38 6791
60. W. H. Wu P. Lei Q. Liu J. Hu A. P. Gunn M. S. Chen Y. F. Rui X. Y. Su Z. P. Xie Y. F. Zhao A. I. Bush Y. M. Li J. Biol. Chem. 2008 283 31657
61. J. Zheng C. Liu M. R. Sawaya B. Vadla S. Khan R. J. Woods D. Eisenberg W. J. Goux J. S. Nowick J. Am. Chem. Soc. 2011 133 3144
62. C. Liu M. R. Sawaya P. N. Cheng J. Zheng J. S. Nowick D. Eisenberg J. Am. Chem. Soc. 2011 133 6736
63. Y. Chebaro P. Derreumaux Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2009 75 442
64. J. Madine A. J. Doig D. A. Middleton J. Am. Chem. Soc. 2008 130 7873
65. C. K. Bett J. N. Ngunjiri W. K. Serem K. R. Fontenot R. P. Hammer R. L. McCarley J. C. Garno ACS Chem. Neurosci. 2010 1 608
66. M. A. Etienne J. P. Aucoin Y. Fu R. L. McCarley R. P. Hammer J. Am. Chem. Soc. 2006 128 3522
67. J. Gordon K. L. Sciarretta S. C. Meredith Biochemistry 2001 40 8237
68. P. Rzepecki T. Schrader J. Am. Chem. Soc. 2005 127 3016
69. K. Hochdörffer J. März-Berberich L. Nagel-Steger M. Epple W. Meyer-Zaika A. H. C. Horn H. Sticht S. Sinha G. Bitan T. Schrader J. Am. Chem. Soc. 2011 133 4348
70. H. Fricke A. Gerlach C. Unterberg M. Wehner T. Schrader M. Gerhards Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 900
71. D. Liu Y. Xu Y. Feng H. Liu X. Shen K. Chen J. Ma H. Jiang Biochemistry 2006 45 10963
72. Y. Zhou C. Jiang Y. Zhang Z. Liang W. Liu L. Wang C. Luo T. Zhong Y. Sun L. Zhao X. Xie H. Jiang N. Zhou D. Liu H. Liu J. Med. Chem. 2010 53 5449
73. D. R. Howlett A. R. George D. E. Owen R. V. Ward R. E. Markwell Biochem. J. 1999 343 419
74. D. Matulis C. G. Baumann V. A. Bloomfield R. E. Lovrien Biopolymers 1999 49 451
75. G. R. Lamberto A. Binolfi M. L. Orcellet C. W. Bertoncini M. Zweckstetter C. Griesinger C. O. Fernández Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 21057
76. G. R. Lamberto V. Torres-Monserrat C. W. Bertoncini X. Salvatella M. Zweckstetter C. Griesinger C. O. Fernandez J. Biol. Chem. 2011 286 32036
77. J. Danielsson J. Jarvet P. Damberg A. Gräslund Biochemistry 2004 43 6261
78. X. R. Qin H. Abe H. Nakanishi Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002 297 1011
79. M. Levy Y. Porat E. Bacharach D. E. Shalev E. Gazit Biochemistry 2008 47 5896
80. C. Wu H. Lei Z. Wang W. Zhang Y. Duan Biophys. J. 2006 91 3664
81. E. De Lorenzi S. Giorgetti S. Grossi G. Merlini G. Caccialanza V. Bellotti Curr. Med. Chem. 2004 11 1065
82. K. Ono M. Yamada J. Neurochem. 2006 97 105
83. K. Ono M. Hirohata M. Yamada Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006 341 1046
84. F. Re C. Airoldi C. Zona M. Masserini B. La Ferla N. Quattrocchi F. Nicotra Curr. Med. Chem. 2010 17 2990
85. B. E. Roberts J. Shorter Nat. Struct. Mol. Biol. 2008 15 544
86. D. E. Ehrnhoefer J. Bieschke A. Boeddrich M. Herbst L. Masino R. Lurz S. Engemann A. Pastore E. E. Wanker Nat. Struct. Mol. Biol. 2008 15 558
87. P. Rzepecki L. Nagel-Steger S. Feuerstein U. Linne O. Molt R. Zadmard K. Aschermann M. Wehner T. Schrader D. Riesner J. Biol. Chem. 2004 279 47497
88. L. Liu L. Zhang X. Mao L. Niu Y. Yang C. Wang Nano Lett. 2009 9 4066
89. L. Liu L. Zhang L. Niu M. Xu X. Mao Y. Yang C. Wang ACS Nano 2011 5 6001
90. L. Zhang Y. Yang C. Wang Acta Biophys. Sin. 2010 26 649
91. E. N. Lee H. J. Cho C. H. Lee D. Lee K. C. Chung S. R. Paik Biochemistry 2004 43 3704
92. B. Caughey W. S. Caughey D. A. Kocisko K. S. Lee J. R. Silveira J. D. Morrey Acc. Chem. Res. 2006 39 646
93. R. G. Warner C. Hundt S. Weiss J. E. Turnbull J. Biol. Chem. 2002 277 18421
94. J. P. Solomon S. Bourgault E. T. Powers J. W. Kelly Biochemistry 2011 50 2486
95. S. Bourgault J. P. Solomon N. Reixach J. W. Kelly Biochemistry 2011 50 1001
96. F. Zsila G. Gedeon Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006 346 1267
97. L. Bergamaschini E. Rossi C. Storini S. Pizzimenti M. Distaso C. Perego A. De Luigi C. Vergani M. G. De Simoni J. Neurosci. 2004 24 4181
98. A. Quist I. Doudevski H. Lin R. Azimova D. Ng B. Frangione B. Kagan J. Ghiso R. Lal Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 10427
99. S. R. Durell H. R. Guy N. Arispe E. Rojas H. B. Pollard Biophys. J. 1994 67 2137
100. J. C. Díaz J. Linnehan H. Pollard N. Arispe Biol. Res. 2006 39 447
101. D. Valensin P. Anzini E. Gaggelli N. Gaggelli G. Tamasi R. Cini C. Gabbiani E. Michelucci L. Messori H. Kozlowski G. Valensin Inorg. Chem. 2010 49 4720
102. H. Puchtler F. Sweat M. Levine J. Histochem. Cytochem. 1962 10 355
103. C. S. Goldsbury S. Wirtz S. A. Muller S. Sunderji P. Wicki U. Aebi P. Frey J. Struct. Biol. 2000 130 217
104. M. Harel L. K. Sonoda I. Silman J. L. Sussman T. L. Rosenberry J. Am. Chem. Soc. 2008 130 7856
105. M. Groenning M. Norrman J. M. Flink M. van de Weert J. T. Bukrinsky G. Schluckebier S. Frokjaer J. Struct. Biol. 2007 159 483
106. M. G. B. Vestergaard M. Roessle J. S. Kastrup M. van de Weert J. M. Flink S. Frokjaer M. Gajhede D. I. Svergun PLoS Biol. 2007 5 e134
107. M. Groenning L. Olsen M. van de Weert J. M. Flink S. Frokjaer F. S. Jørgensen J. Struct. Biol. 2007 158 358
108. W. S. Childers A. K. Mehta K. Lu D. G. Lynn J. Am. Chem. Soc. 2009 131 10165
109. W. G. Turnell J. T. Finch J. Mol. Biol. 1992 227 1205
110. D. B. Carter K. C. Chou Neurobiol. Aging 1998 19 37
111. M. Biancalana K. Makabe A. Koide S. Koide J. Mol. Biol. 2009 385 1052
112. M. Biancalana S. Koide Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2010 1804 1405
113. M. R. Krebs E. H. Bromley A. M. Donald J. Struct. Biol. 2005 149 30
114. W. E. Klunk J. W. Pettegrew D. J. Abraham J. Histochem. Cytochem. 1989 37 1273
115. C. Wu Z. Wang H. Lei W. Zhang Y. Duan J. Am. Chem. Soc. 2007 129 1225
116. C. Wu Z. Wang H. Lei Y. Duan M. T. Bowers J. Shea J. Mol. Biol. 2008 384 718
117. X. Mao Y. Guo C. Wang M. Zhang X. Ma L. Liu L. Niu Q. Zeng Y. Yang C. Wang ACS Chem. Neurosci. 2011 2 281
118. C. Wang X. Mao A. Yang L. Niu S. Wang D. Li Y. Guo Y. Wang Y. Yang C. Wang Chem. Commun. 2011 47 10638
119. X. Mao C. Wang X. Ma M. Zhang L. Liu L. Zhang L. Niu Q. Zeng Y. Yang C. Wang Nanoscale 2011 3 1592
120. M. Skowronek B. Stopa L. Konieczny J. Rybarska E. Szneler G. Bakalarski I. Roterman Biopolymers 1998 46 267
121. M. Ø K. PedersenMikkelsen M. A. Behrens J. S. Pedersen J. J. Enghild T. Skrydstrup A. Malmendal N. C. Nielsen J. Phys. Chem. B 2010 114 16003
122. V. I. Stsiapura A. A. Maskevich V. A. Kuzmitsky K. K. Turoverov I. M. Kuznetsova J. Phys. Chem. A 2007 111 4829
123. C. Rodríguez-Rodríguez A. Rimola L. Rodríguez- Santiago P. Ugliengo Á. Álvarez-Larena H. Gutiérrez-de- Terán M. Sodupe P. González-Duarte Chem. Commun. 2010 46 1156
124. E. Ciszak V. Cody J. R. Luft Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1992 89 6644
125. G. L. Hura A. L. Menon M. Hammel R. P. Rambo F. L. Poole II S. E. Tsutakawa F. E. Jenney Jr S. Classen K. A. Frankel R. C. Hopkins S. J. Yang J. W. Scott B. D. Dillard M. W. W. Adams J. A. Tainer Nat. Methods 2009 6 606
126. N. L. Fawzi J. Ying R. Ghirlando D. A. Torchia G. M. Clore Nature 2011 480 268
127. J. Fiaux E. B. Bertelsen A. L. Horwich K. Wüthrich Nature 2002 418 207
128. V. Tugarinov W. Y. Choy V. Y. Orekhov L. E. Kay Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 622
129. T. Kudernac N. Ruangsupapichat M. Parschau B. Maciá N. Katsonis S. R. Harutyunyan K. H. Ernst B. L. Feringa Nature 2011 479 208
130. H. Tanaka T. Kawai Nat. Nanotechnol. 2009 4 518
131. W. Jung D. Cho M. K. Kim H. J. Choi I. W. Lyo Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011 108 13973