Photocontrol of reversible amyloid formation with a minimal-design peptide

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 30, 2012, Pages 8961-8973

  Waldauer, Steven A ^a   Hassan, Shabir ^a   Paoli, Beatrice ^a   Donaldson, Paul M ^a   Pfister, Rolf ^a   Hamm, Peter ^a   Caflisch, Amedeo ^a   Pellarin, Riccardo ^a,b  

^a UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AGGLOMERATION; AMINO ACIDS; ELECTRON MICROSCOPY; GLYCOPROTEINS; MOLECULAR DYNAMICS; OLIGOMERS; PEPTIDES; ULTRAVIOLET RADIATION;

AGGREGATION PROCESS; AMYLOID FIBRIL; AMYLOID FORMATION; AZOBENZENE GROUP; CROSSLINKER; CYSTEINE RESIDUES; FLUORESCENCE MEASUREMENTS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PHOTO-SWITCHABLE; PHOTOCONTROL; POTENTIAL APPLICATIONS; REVERSIBLE AGGREGATION; SELF-ASSEMBLE; TIME-RESOLVED LIGHT SCATTERING; TRANS STATE; ULTRAVIOLET LIGHT IRRADIATION;

AGGREGATES;

EID: 84864767874     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp305311z     Document Type: Article

References (76)

1. Merlini, G.; Bellotti, V. N. Engl. J. Med. 2003, 349, 583-596
2. Sunde, M.; Blake, C. Adv. Protein Chem. 1997, 50, 123-159
3. Makin, O. S.; Atkins, E.; Sikorski, P.; Johansson, J.; Serpell, L. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 315-320
4. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333-366
5. Kelly, J. W. Curr. Opin. Struct. Biol. 1998, 8, 101-106
6. Fändrich, M. J. Mol. Biol. [Online early access]. DOI: 10.1016/j.jmb.2012.01.006. Published Online Jan 12, 2012.
7. 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
8. Kodali, R.; Wetzel, R. Curr. Opin. Struct. Biol. 2007, 17, 48-57
9. Shim, S.-H.; Gupta, R.; Ling, Y. L.; Strasfeld, D. B.; Raleigh, D. P.; Zanni, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 6614-6619
10. Esler, W. P.; Stimson, E. R.; Jennings, J. M.; Vinters, H. V.; Ghilardi, J. R.; Lee, J. P.; Mantyh, P. W.; Maggio, J. E. Biochemistry 2000, 39, 6288-6295
11. Vitalis, A.; Wang, X.; Pappu, R. V. Biophys. J. 2007, 93, 1923-1937
12. Vitalis, A.; Lyle, N.; Pappu, R. V. Biophys. J. 2009, 97, 303-311
13. Gsponer, J.; Haberthür, U.; Caflisch, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5154-5159
14. Hwang, W.; Zhang, S.; Kamm, R. D.; Karplus, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 12916-12921
15. de la Paz, M. L.; de Mori, G. M. S.; Serrano, L.; Colombo, G. J. Mol. Biol. 2005, 349, 583-596
16. Cecchini, M.; Curcio, R.; Pappalardo, M.; Melki, R.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2006, 357, 1306-1321
17. Strodel, B.; Whittleston, C. S.; Wales, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 16005-16014
18. Simone, A. D.; Esposito, L.; Pedone, C.; Vitagliano, L. Biophys. J. 2008, 95, 1965-1973
19. Bellesia, G.; Shea, J.-E. Biophys. J. 2009, 96, 875-886
20. Ma, B.; Nussinov, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 14126-14131
21. Buchete, N.-V.; Tycko, R.; Hummer, G. J. Mol. Biol. 2005, 353, 804-821
22. Wu, C.; Bowers, M. T.; Shea, J.-E. PLoS Comput. Biol. 2010, 6, e1000693
23. Berryman, J. T.; Radford, S. E.; Harris, S. A. Biophys. J 2009, 97, 1-11
24. Krone, M. G.; Hua, L.; Soto, P.; Zhou, R.; Berne, B. J.; Shea, J.-E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11066-11072
25. Santini, S.; Mousseau, N.; Derreumaux, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11509-11516
26. Reddy, G.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 11948-11953
27. Strodel, B.; Lee, J. W. L.; Whittleston, C. S.; Wales, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13300-13312
28. Vitagliano, L.; Stanzione, F.; De Simone, A.; Esposito, L. Biopolymers 2009, 91, 1161-1171
29. Nasica-Labouze, J.; Meli, M.; Derreumaux, P.; Colombo, G.; Mousseau, N. PLoS Comput. Biol. 2011, 7, e1002051
30. Convertino, M.; Pellarin, R.; Catto, M.; Carotti, A.; Caflisch, A. Protein Sci. 2009, 18, 792-800
31. Scherzer-Attali, R.; Pellarin, R.; Convertino, M.; Frydman-Marom, A.; Egoz-Matia, N.; Peled, S.; Levy-Sakin, M.; Shalev, D. E.; Caflisch, A.; Gazit, E.; Segal, D. PLoS One 2010, 5, e11101
32. Frydman-Marom, A.; Convertino, M.; Pellarin, R.; Lampel, A.; Shaltiel-Karyo, R.; Segal, D.; Caflisch, A.; Shalev, D. E.; Gazit, E. ACS Chem. Biol. 2011, 6, 1265-1276
33. Chebaro, Y.; Derreumaux, P. Proteins 2009, 75, 442-452
34. Nguyen, H. D.; Hall, C. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 16180-16185
35. Nguyen, P. H.; Li, M. S.; Stock, G.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 111-116
36. LeVine, H., III. Arch. Biochem. Biophys. 1997, 342, 306-316
37. Soto, C.; Castaño, E. M.; Kumar, R. A.; Beavis, R. C.; Frangione, B. Neurosci. Lett. 1995, 200, 105-108
38. Camus, M.-S.; Dos Santos, S.; Chandravarkar, A.; Mandal, B.; Schmid, A. W.; Tuchscherer, G.; Mutter, M.; Lashuel, H. A. ChemBioChem 2008, 9, 2104-2112
39. Taniguchi, A.; Skwarczynski, M.; Sohma, Y.; Okada, T.; Ikeda, K.; Prakash, H.; Mukai, H.; Hayashi, Y.; Kimura, T.; Hirota, S.; Matsuzaki, K.; Kiso, Y. ChemBioChem 2008, 9, 3055-3065
40. Hamill, A. C.; Wang, S.-C.; Lee, C. T., Jr. Biochemistry 2007, 46, 7694-7705
41. Hamill, A.; Lee, C. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 6164
42. Matsuzawa, Y.; Ueki, K.; Yoshida, M.; Tamaoki, N.; Nakamura, T.; Sakai, H.; Abe, M. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1507-1514
43. Vollmer, M.; Clark, T.; Steinem, C.; Ghadiri, M. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 1598-1601
44. Aemissegger, A.; Krautler, V.; van Gunsteren, W. F.; Hilvert, D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2929-2936
45. Deeg, A.; Schrader, T.; Kempter, S.; Pfizer, J.; Moroder, L.; Zinth, W. ChemPhysChem 2011, 12, 559-562
46. Brooks, B. R.; Brooks, C. L., III; Mackerell, A. D.; Nilsson, L.; Petrella, R. J.; Roux, B.; Won, Y.; Archontis, G.; Bartels, C.; Boresch, S. J. Comput. Chem. 2009, 30, 1545-1614
47. Ferrara, P.; Apostolakis, J.; Caflisch, A. Proteins 2002, 46, 24-33
48. Haberthür, U.; Caflisch, A. J. Comput. Chem. 2008, 29, 701-715
49. Ryckaert, J.-P.; Ciccotti, G.; Berendsen, H. J. C. J. Comput. Phys. 1977, 23, 327-341
50. Pasini, P.; Zannoni, C.; Žumer, S. Computer Simulations of Liquid Crystals and Polymers; Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, the Netherlands, 2005.
51. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Oxford University Press: New York, 1989.
52. Cecchini, M.; Rao, F.; Seeber, M.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 10748-10756
53. Paoli, B.; Seeber, M.; Backus, E. H. G.; Ihalainen, J. A.; Hamm, P.; Caflisch, A. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 4435-4442
54. Kumita, J. R.; Smart, O. S.; Woolley, G. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 3803-3808
55. Nilsson, K. P. R.; Åslund, A.; Berg, I.; Nyström, S.; Konradsson, P.; Herland, A.; Inganäs, O.; Stabo-Eeg, F.; Lindgren, M.; Westermark, G. T. ACS Chem. Biol. 2007, 2, 553-560
56. Nilsson, M. R. Methods 2004, 34, 151-160
57. Nilsson, K. P. R.; Herland, A.; Hammarström, P.; Inganäs, O. Biochemistry 2005, 44, 3718-3724
58. Wasmer, C.; Soragni, A.; Sabate, R.; Lange, A.; Riek, R.; Meier, B. H. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2008, 47, 5839-5841
59. 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, 16742-16747
60. Lührs, T.; Ritter, C.; Adrian, M.; Riek-Loher, D.; Bohrmann, B.; Döbeli, H.; Schubert, D.; Riek, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17342-17347
61. Carulla, N.; Caddy, G. L.; Hall, D. R.; Zurdo, J.; Gairi, M.; Feliz, M.; Giralt, E.; Robinson, C. V.; Dobson, C. M. Nature 2005, 436, 554-558
62. Nelson, R.; Sawaya, M. R.; Balbirnie, M.; Madsen, A. O.; Riekel, C.; Grothe, R.; Eisenberg, D. Nature 2005, 435, 773-778
63. 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. Nature 2007, 447, 453-457
64. Gazit, E. FASEB J 2002, 16, 77-83
65. Azriel, R.; Gazit, E. J. Biol. Chem. 2001, 276, 34156-34161
66. Tracz, S. M.; Abedini, A.; Driscoll, M.; Raleigh, D. P. Biochemistry 2004, 43, 15901-15908
67. Fraser, P. E.; McLachlan, D. R.; Surewicz, W. K.; Mizzen, C. A.; Snow, A. D.; Nguyen, J. T.; Kirschner, D. A. J. Mol. Biol. 1994, 244, 64-73
68. Abedini, A.; Raleigh, D. P. Biochemistry 2005, 44, 16284-16291
69. Serio, T. R.; Cashikar, A. G.; Kowal, A. S.; Sawicki, G. J.; Moslehi, J. J.; Serpell, L.; Arnsdorf, M. F.; Lindquist, S. L. Science 2000, 289, 1317-1321
70. Yong, W.; Lomakin, A.; Kirkitadze, M. D.; Teplow, D. B.; Chen, S.-H.; Benedek, G. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 150-154
71. Carulla, N.; Zhou, M.; Arimon, M.; Gairí, M.; Giralt, E.; Robinson, C. V.; Dobson, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 7828-7833
72. Pellarin, R.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2006, 360, 882-892
73. Auer, S.; Meersman, F.; Dobson, C. M.; Vendruscolo, M. PLoS Comput. Biol. 2008, 4, e1000222
74. Bellesia, G.; Shea, J.-E. J. Chem. Phys. 2009, 131, 111102
75. Pellarin, R.; Guarnera, E.; Caflisch, A. J. Mol. Biol. 2007, 374, 917-924
76. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926