Structural intermediates during α-synuclein fibrillogenesis on phospholipid vesicles

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 11, 2012, Pages 5090-5099

  Comellas, Gemma ^a   Lemkau, Luisel R ^a   Zhou, Donghua H ^a,c   George, Julia M ^b   Rienstra, Chad M ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^b UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^c OKLAHOMA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANIONIC PHOSPHOLIPIDS; AQUEOUS BUFFER; ATOMIC LEVELS; DIRECT CONVERSION; FIBRIL FORMATION; FIBRILLOGENESIS; HELICAL CONFORMATION; HIGH AFFINITY; INTERMEDIATE STATE; LEWY BODIES; N-TERMINAL DOMAINS; PARKINSON'S DISEASE; PHOSPHOLIPID MEMBRANE; PHOSPHOLIPID VESICLES; PROTEIN COMPONENTS; SHEET FIBRILS; SITE-SPECIFIC; SMALL PERTURBATIONS; SOLID-STATE NMR SPECTROSCOPY; STRUCTURAL CHANGE; SYNUCLEIN;

ELECTRON MICROSCOPY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PHOSPHOLIPIDS;

LIPOSOMES;

ALPHA SYNUCLEIN; AMYLOID; BUFFER; COLLAGEN FIBRIL;

AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; CHEMICAL STRUCTURE; CONFORMATIONAL TRANSITION; CONTROLLED STUDY; ELECTRON MICROSCOPY; INCUBATION TEMPERATURE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; PHOSPHOLIPID VESICLE; SIGNAL TRANSDUCTION;

ALPHA-SYNUCLEIN; MICROSCOPY, ELECTRON; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE, BIOMOLECULAR; PHOSPHOLIPIDS; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY;

EID: 84858627029     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja209019s     Document Type: Article

References (52)

1. Spillantini, M. G.; Schmidt, M. L.; Lee, V. M. Y.; Trojanowski, J. Q.; Jakes, R.; Goedert, M. Nature 1997, 388, 839
2. Polymeropoulos, M. H.; Lavedan, C.; Leroy, E.; Ide, S. E.; Dehejia, A.; Dutra, A.; Pike, B.; Root, H.; Rubenstein, J.; Boyer, R.; Stenroos, E. S.; Chandrasekharappa, S.; Athanassiadou, A.; Papapetropoulos, T.; Johnson, W. G.; Lazzarini, A. M.; Duvoisin, R. C.; Di Iorio, G.; Golbe, L. I.; Nussbaum, R. L. Science 1997, 276, 2045
3. Kruger, R.; Kuhn, W.; Muller, T.; Woitalla, D.; Graeber, M.; Kosel, S.; Przuntek, H.; Epplen, J. T.; Schols, L.; Riess, O. Nat. Genet. 1998, 18, 106
4. Zarranz, J. J.; Alegre, J.; Gomez-Esteban, J. C.; Lezcano, E.; Ros, R.; Ampuero, I.; Vidal, L.; Hoenicka, J.; Rodriguez, O.; Atares, B.; Llorens, V.; Gomez Tortosa, E.; del Ser, T.; Munoz, D. G.; de Yebenes, J. G. Ann. Neurol. 2004, 55, 164
5. Chartier-Harlin, M. C.; Kachergus, J.; Roumier, C.; Mouroux, V.; Douay, X.; Lincoln, S.; Levecque, C.; Larvor, L.; Andrieux, J.; Hulihan, M.; Waucquier, N.; Defebvre, L.; Amouyel, P.; Farrer, M.; Destee, A. Lancet 2004, 364, 1167
6. Singleton, A. B.; Farrer, M.; Johnson, J.; Singleton, A.; Hague, S.; Kachergus, J.; Hulihan, M.; Peuralinna, T.; Dutra, A.; Nussbaum, R.; Lincoln, S.; Crawley, A.; Hanson, M.; Maraganore, D.; Adler, C.; Cookson, M. R.; Muenter, M.; Baptista, M.; Miller, D.; Blancato, J.; Hardy, J.; Gwinn-Hardy, K. Science 2003, 302, 841
7. Davidson, W. S.; Jonas, A.; Clayton, D. F.; George, J. M. J. Biol. Chem. 1998, 273, 9443
8. Perrin, R. J.; Woods, W. S.; Clayton, D. F.; George, J. M. J. Biol. Chem. 2000, 275, 34393
9. Eliezer, D.; Kutluay, E.; Bussell, R., Jr.; Browne, G. J. Mol. Biol. 2001, 307, 1061
10. Ulmer, T. S.; Bax, A.; Cole, N. B.; Nussbaum, R. J. Biol. Chem. 2005, 280, 9595
11. Bodner, C. R.; Dobson, C. M.; Bax, A. J. Mol. Biol. 2009, 390, 775
12. Jao, C. C.; Hedge, B. G.; Chen, J.; Haworth, I. S.; Langen, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 19666
13. Perrin, R. J.; Woods, W. S.; Clayton, D. F.; George, J. M. J. Biol. Chem. 2001, 276, 41958
14. Cole, N. B.; Murphy, D. D.; Grider, T.; Rueter, S.; Brasaemle, D.; Nussbaum, R. L. J. Biol. Chem. 2002, 277, 6344
15. Zhu, M.; Li, J.; Fink, A. L. J. Biol. Chem. 2003, 278, 40186
16. Necula, M.; Chirita, C. N.; Kuret, J. J. Biol. Chem. 2003, 278, 46674
17. Welch, K.; Yuan, J. Y. Trends Neurosci. 2003, 26, 517
18. Smith, D. P.; Tew, D. J.; Hill, A. F.; Bottomley, S. P.; Masters, C. L.; Barnhanm, K. J.; Cappai, R. Biochemistry 2008, 47, 1425
19. Bodner, C. R.; Maltsev, A. S.; Dobson, C. M.; Bax, A. Biochemistry 2010, 49, 862
20. Bartels, T.; Choi, J. G.; Selkoe, D. J. Nature 2011, 477, 107
21. Pandey, A. P.; Haque, F.; Rochet, J.-C.; Hovis, J. S. Biophys. J. 2009, 96, 540
22. Volles, M. J.; Lansbury, P. T., Jr. Biochemistry 2002, 41, 4595
23. Quist, A.; Doudevski, I.; Lin, H.; Azimova, R.; Ng, D.; Frangione, B.; Kagan, B.; Ghiso, J.; LaI, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 10427
24. Kim, H. Y.; Cho, M. K.; Kumar, A.; Maier, E.; Siebenhaar, C.; Bercker, S.; Fernandez, C. O.; Lashuel, H. A.; Benz, R.; Lange, A.; Zweckstetter, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17482
25. 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
26. Lansing, J. C.; Hohwy, M.; Jaroniec, C. P.; Creemers, A. F.; Lugtenburg, J.; Herzfeld, J.; Griffin, R. G. Biochemistry 2002, 41, 431
27. Feng, X.; Verdegem, P. J.; Eden, M.; Sandstrom, D.; Lee, Y. K.; Bovee-Geurts, P. H.; de Grip, W. J.; Lugtenburg, J.; de Groot, H. J.; Levitt, M. H. J. Biomol. NMR 2000, 16, 1
28. Hornak, V.; Ahuja, S.; Eilers, M.; Goncalves, J. A.; Sheves, M.; Reeves, P. J.; Smith, S. O. J. Mol. Biol. 2010, 396, 510
29. Hu, K. N.; Yau, W. M.; Tycko, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 24
30. Hu, K. N.; Tycko, R. Biophys. Chem. 2010, 151, 10
31. Chimon, S.; Shaibat, M. A.; Jones, C. R.; Calero, D. C.; Aizezi, B.; Ishii, Y. Nat. Struct. Mol. Biol. 2007, 14, 1157
32. Heise, H.; Hoyer, W.; Becker, S.; Andronesi, O. C.; Riedel, D.; Baldus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 15871
33. Kloepper, K. D.; Zhou, D. H.; Li, Y.; Winter, K. A.; George, J. M.; Rienstra, C. M. J. Biomol. NMR 2007, 39, 197
34. Loquet, A.; Giller, K.; Becker, S.; Lange, A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15164
35. Comellas, G.; Lemkau, L. R.; Nieuwkoop, A. J.; Kloepper, K. D.; Ladror, D. T.; Ebisu, R.; Woods, W. S.; Lipton, A. S.; George, J. M.; Rienstra, C. M. J. Mol. Biol. 2011, 411, 881
36. Gath, J.; Habenstein, B.; Bousset, L.; Melki, R.; Meier, B. H.; Bockmann, A. Biomol. NMR Assign. 2011, 10.1007/s12104-011-9324-3
37. Kloepper, K. D.; Woods, W. S.; Winter, K. A.; George, J. M.; Rienstra, C. M. Protein Expression Purif. 2006, 48, 112
38. Hediger, S.; Meier, B. H.; Kurur, N. D.; Bodenhausen, G.; Ernst, R. R. Chem. Phys. Lett. 1994, 223, 283
39. Fung, B. M.; Khitrin, A. K.; Ermolaev, K. J. Magn. Reson. 2000, 142, 97
40. Comellas, G.; Lopez, J. J.; Nieuwkoop, A. J.; Lemkau, L. R.; Rienstra, C. M. J. Magn. Reson. 2011, 209, 131
41. Takegoshi, K.; Nakamura, S.; Terao, T. Chem. Phys. Lett. 2001, 344, 631
42. Morcombe, C. R.; Zilm, K. W. J. Magn. Reson. 2003, 162, 479
43. Van Geet, A. L. Anal. Chem. 1968, 42, 2227
44. Tang, M.; Sperling, L. J.; Berthold, D. A.; Nesbitt, A. E.; Gennis, R. B.; Rienstra, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4359
45. Goddard, T. D.; Kneller, D. G. Sparky, version 3.106; University of California: San Francisco.
46. Jao, C. C.; Der-Sarkissian, A.; Chen, J.; Langen, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004, 101, 8331
47. Georgieva, E. R.; Ramlall, T. F.; Borbat, P. P.; Freed, J. H.; Eliezer, D. J. Biol. Chem. 2010, 285, 28261
48. Havlin, R. H.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 3284
49. Cornilescu, G.; Delaglio, F.; Bax, A. J. Biomol. NMR 1999, 13, 289
50. Giasson, B. I.; Murray, I. V.; Trojanowski, J. Q.; Lee, V. M. Y. J. Biol. Chem. 2001, 276, 2380
51. Luk, K.; Song, C.; O'Brien, P.; Stieber, A.; Branch, J. R.; Brunden, K. R.; Trojanowski, J. Q.; Lee, V. M. Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 20051
52. Desplats, P.; Lee, H. J.; Bae, E. J.; Patrick, C.; Rockenstein, E.; Crews, L.; Spencer, B.; Masliah, E.; Lee, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 13010