Mechanisms for the insertion of toxic, fibril-like β-amyloid oligomers into the membrane

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 9, Issue 1, 2013, Pages 822-833

  Jang, Hyunbum ^a   Connelly, Laura ^b   Teran Arce, Fernando ^b   Ramachandran, Srinivasan ^b   Kagan, Bruce L ^c   Lal, Ratnesh ^b   Nussinov, Ruth ^a,d  

^a FREDERICK NATIONAL LABORATORY FOR CANCER RESEARCH   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d TEL AVIV UNIVERSITY   (Israel)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84872168357     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300916f     Document Type: Article

References (67)

1. Irvine, G. B.; El-Agnaf, O. M.; Shankar, G. M.; Walsh, D. M. Mol. Med. 2008, 14, 451-464
2. Bucciantini, M.; Giannoni, E.; Chiti, F.; Baroni, F.; Formigli, L.; Zurdo, J.; Taddei, N.; Ramponi, G.; Dobson, C. M.; Stefani, M. Nature 2002, 416, 507-511
3. Walsh, D. M.; Klyubin, I.; Fadeeva, J. V.; Cullen, W. K.; Anwyl, R.; Wolfe, M. S.; Rowan, M. J.; Selkoe, D. J. Nature 2002, 416, 535-539
4. Walsh, D. M.; Selkoe, D. J. J. Neurochem. 2007, 101, 1172-1184
5. Wu, J. W.; Breydo, L.; Isas, J. M.; Lee, J.; Kuznetsov, Y. G.; Langen, R.; Glabe, C. J. Biol. Chem. 2010, 285, 6071-6079
6. Lührs, T.; Ritter, C.; Adrian, M.; Riek-Loher, D.; Bohrmann, B.; Doeli, H.; Schubert, D.; Riek, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17342-17347
7. Petkova, A. T.; Yau, W. M.; Tycko, R. Biochemistry 2006, 45, 498-512
8. Bertini, I.; Gonnelli, L.; Luchinat, C.; Mao, J.; Nesi, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16013-16022
9. Ladiwala, A. R.; Litt, J.; Kane, R. S.; Aucoin, D. S.; Smith, S. O.; Ranjan, S.; Davis, J.; Vannostrand, W. E.; Tessier, P. M. J. Biol. Chem. 2012, 287, 24765-24773
10. Chimon, S.; Shaibat, M. A.; Jones, C. R.; Calero, D. C.; Aizezi, B.; Ishii, Y. Nat. Struct. Mol. Biol. 2007, 14, 1157-1164
11. Arispe, N.; Rojas, E.; Pollard, H. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 567-571
12. Arispe, N.; Pollard, H. B.; Rojas, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 1710-1715
13. Kagan, B. L.; Azimov, R.; Azimova, R. J. Membr. Biol. 2004, 202, 1-10
14. Kourie, J.; Henry, C.; Farrelly, P. Cell Mol. Neurobiol. 2001, 21, 255-284
15. Lin, H. A. I.; Bhatia, R.; Lal, R. FASEB J. 2001, 15, 2433-2444
16. Quist, A.; Doudevski, I.; Lin, H.; Azimova, R.; Ng, D.; Frangione, B.; Kagan, B.; Ghiso, J.; Lal, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 10427-10432
17. Jang, H.; Zheng, J.; Nussinov, R. Biophys. J. 2007, 93, 1938-1949
18. Jang, H.; Zheng, J.; Lal, R.; Nussinov, R. Trends Biochem. Sci. 2008, 33, 91-100
19. Jang, H.; Arce, F. T.; Capone, R.; Ramachandran, S.; Lal, R.; Nussinov, R. Biophys. J. 2009, 97, 3029-3037
20. Jang, H.; Arce, F. T.; Ramachandran, S.; Capone, R.; Azimova, R.; Kagan, B. L.; Nussinov, R.; Lal, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 6538-6543
21. Jang, H.; Arce, F. T.; Ramachandran, S.; Capone, R.; Lal, R.; Nussinov, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 9445-9451
22. Jang, H.; Arce, F. T.; Ramachandran, S.; Capone, R.; Lal, R.; Nussinov, R. J. Mol. Biol. 2010, 404, 917-934
23. Capone, R.; Jang, H.; Kotler, S. A.; Connelly, L.; Teran Arce, F.; Ramachandran, S.; Kagan, B. L.; Nussinov, R.; Lal, R. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 1143-1152
24. Capone, R.; Jang, H.; Kotler, S. A.; Kagan, B. L.; Nussinov, R.; Lal, R. Biochemistry 2012, 51, 776-785
25. Connelly, L.; Jang, H.; Arce, F. T.; Capone, R.; Kotler, S. A.; Ramachandran, S.; Kagan, B. L.; Nussinov, R.; Lal, R. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 1728-1735
26. Connelly, L.; Jang, H.; Arce, F. T.; Ramachandran, S.; Kagan, B. L.; Nussinov, R.; Lal, R. Biochemistry 2012, 51, 3031-3038
27. Mobley, D. L.; Cox, D. L.; Singh, R. R.; Maddox, M. W.; Longo, M. L. Biophys. J. 2004, 86, 3585-3597
28. Davis, C. H.; Berkowitz, M. L. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 14480-14486
29. Davis, C. H.; Berkowitz, M. L. Proteins 2010, 78, 2533-2545
30. Zhao, L. N.; Chiu, S. W.; Benoit, J.; Chew, L. Y.; Mu, Y. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 12247-12256
31. Kagan, B. L.; Thundimadathil, J. Adv. Exp. Med. Biol. 2010, 677, 150-167
32. Pike, C. J.; Burdick, D.; Walencewicz, A. J.; Glabe, C. G.; Cotman, C. W. J. Neurosci. 1993, 13, 1676-1687
33. Williams, T. L.; Serpell, L. C. Febs J. 2011, 278, 3905-3917
34. Tofoleanu, F.; Buchete, N. V. J. Mol. Biol. 2012, 421, 572-586
35. Lalowski, M.; Golabek, A.; Lemere, C. A.; Selkoe, D. J.; Wisniewski, H. M.; Beavis, R. C.; Frangione, B.; Wisniewski, T. J. Biol. Chem. 1996, 271, 33623-33631
36. Prangkio, P.; Yusko, E. C.; Sept, D.; Yang, J.; Mayer, M. PLoS One 2012, 7, e47261
37. Arce, F. T.; Jang, H.; Ramachandran, S.; Landon, P. B.; Nussinov, R.; Lal, R. Soft Matter 2011, 7, 5267-5273
38. Zheng, J.; Jang, H.; Ma, B.; Tsai, C. J.; Nussinov, R. Biophys. J. 2007, 93, 3046-3057
39. Jang, H.; Ma, B.; Lal, R.; Nussinov, R. Biophys. J. 2008, 95, 4631-4642
40. Capone, R.; Mustata, M.; Jang, H.; Arce, F. T.; Nussinov, R.; Lal, R. Biophys. J. 2010, 98, 2644-2652
41. Jang, H.; Ma, B.; Woolf, T. B.; Nussinov, R. Biophys. J. 2006, 91, 2848-2859
42. Jang, H.; Ma, B.; Nussinov, R. BMC Struct. Biol. 2007, 7, 21
43. Soscia, S. J.; Kirby, J. E.; Washicosky, K. J.; Tucker, S. M.; Ingelsson, M.; Hyman, B.; Burton, M. A.; Goldstein, L. E.; Duong, S.; Tanzi, R. E.; Moir, R. D. PLoS One 2010, 5, e9505
44. Harris, F.; Dennison, S. R.; Phoenix, D. A. FASEB J. 2012, 26, 1776-1781
45. Jang, H.; Arce, F. T.; Mustata, M.; Ramachandran, S.; Capone, R.; Nussinov, R.; Lal, R. Biophys. J. 2011, 100, 1775-1783
46. Kagan, B. L.; Jang, H.; Capone, R.; Teran Arce, F.; Ramachandran, S.; Lal, R.; Nussinov, R. Mol. Pharmaceutics 2012, 9, 708-717
47. Shepherd, C. M.; Vogel, H. J.; Tieleman, D. P. Biochem. J. 2003, 370, 233-243
48. Brooks, B. R.; Bruccoleri, R. E.; Olafson, B. D.; States, D. J.; Swaminathan, S.; Karplus, M. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187-217
49. Klauda, J. B.; Brooks, B. R.; MacKerell, A. D., Jr.; Venable, R. M.; Pastor, R. W. J. Phys. Chem. 2005, 109, 5300-5311
50. Durell, S. R.; Brooks, B. R.; Bennaim, A. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2198-2202
51. Phillips, J. C.; Braun, R.; Wang, W.; Gumbart, J.; Tajkhorshid, E.; Villa, E.; Chipot, C.; Skeel, R. D.; Kale, L.; Schulten, K. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1781-1802
52. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577-2637
53. Lague, P.; Roux, B.; Pastor, R. W. J. Mol. Biol. 2005, 354, 1129-1141
54. Han, X.; Tamm, L. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000, 97, 13097-13102
55. Axelsen, P. H.; Kaufman, B. K.; McElhaney, R. N.; Lewis, R. N. Biophys. J. 1995, 69, 2770-2781
56. Filippov, A.; Oradd, G.; Lindblom, G. Biophys. J. 2003, 84, 3079-3086
57. Im, W.; Feig, M.; Brooks, C. L., 3rd Biophys. J. 2003, 85, 2900-2918
58. Im, W.; Lee, M. S.; Brooks, C. L., 3rd J. Comput. Chem. 2003, 24, 1691-1702
59. Kumar, S.; Bouzida, D.; Swendsen, R. H.; Kollman, P. A.; Rosenberg, J. M. J. Comput. Chem. 1992, 13, 1011-1021
60. Roux, B. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 275-282
61. Vivekanandan, S.; Brender, J. R.; Lee, S. Y.; Ramamoorthy, A. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2011, 411, 312-316
62. Strodel, B.; Lee, J. W.; Whittleston, C. S.; Wales, D. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13300-13312
63. Schmechel, A.; Zentgraf, H.; Scheuermann, S.; Fritz, G.; Pipkorn, R.; Reed, J.; Beyreuther, K.; Bayer, T. A.; Multhaup, G. J. Biol. Chem. 2003, 278, 35317-35324
64. Sciacca, M. F.; Kotler, S. A.; Brender, J. R.; Chen, J.; Lee, D. K.; Ramamoorthy, A. Biophys. J. 2012, 103, 702-710
65. Hoyer, W.; Gronwall, C.; Jonsson, A.; Stahl, S.; Hard, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 5099-5104
66. Sandberg, A.; Luheshi, L. M.; Sollvander, S.; Pereira de Barros, T.; Macao, B.; Knowles, T. P.; Biverstal, H.; Lendel, C.; Ekholm-Petterson, F.; Dubnovitsky, A.; Lannfelt, L.; Dobson, C. M.; Hard, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 15595-15600
67. Cruz, L.; Rao, J. S.; Teplow, D. B.; Urbanc, B. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 6311-6325