PH-dependent conformational ensemble and polymorphism of amyloid-β core fragment

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 117, Issue 28, 2013, Pages 8392-8399

  Xu, Weixin ^a   Zhang, Ce ^b   Morozova Roche, Ludmilla ^b   Zhang, John Z H ^a,c   Mu, Yuguang ^d  

^a EAST CHINA NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b UMEÅ UNIVERSITY   (Sweden)

^c NEW YORK UNIVERSITY   (United States)

^d NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; MOLECULAR DYNAMICS; PEPTIDES; PH EFFECTS;

AGGREGATE SPECIES; ALZHEIMER AMYLOID; CONFORMATIONAL DISTRIBUTION; CONFORMATIONAL ENSEMBLE; ELECTROSTATIC ATTRACTIONS; HYDROPHOBIC SEGMENT; REPLICA-EXCHANGE MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; SPECTROSCOPIC TECHNIQUE;

GLYCOPROTEINS;

EID: 84880543856     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp404034x     Document Type: Article

References (67)

1. Seubert, P.; Vigo-Pelfrey, C.; Esch, F.; Lee, M.; Dovey, H.; Davis, D.; Sinha, S.; Schlossmacher, M.; Whaley, J.; Swindlehurst, C. e. a. Nature 1992, 359, 325-327
2. Lorenzo, A.; Yankner, B. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 12243
3. Bitan, G.; Kirkitadze, M. D.; Lomakin, A.; Vollers, S. S.; Benedek, G. B.; Teplow, D. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 330-335
4. Selkoe, D. J. Annu. Rev. Cell. Biol. 1994, 10, 373-403
5. Bernstein, S. L.; Wyttenbach, T.; Baumketner, A.; Shea, J. E.; Bitan, G.; Teplow, D. B.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2075-2084
6. Shankar, G. M.; Li, S. M.; Mehta, T. H.; Garcia-Munoz, A.; Shepardson, N. E. Nat. Med. 2008, 14, 837-842
7. Harper, J. D.; Wong, S. S.; Lieber, C. M.; Lansbury, P. T. Chem. Biol. 1997, 4, 119-125
8. Harper, J. D.; Lieber, C. M.; Lansbury, P. T. Chem. Biol. 1997, 4, 951-959
9. Walsh, D. M.; Lomakin, A.; Benedek, G. B.; Condron, M. M.; Teplow, D. B. J. Biol. Chem. 1997, 272, 22364-22372
10. 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
11. Petkova, A. T.; Leapman, R. D.; Guo, Z. H.; Yau, W. M.; Mattson, M. P.; Tycko, R. Science 2005, 307, 262-265
12. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333-366
13. Gregori, M.; Cassina, V.; Brogioli, D.; Salerno, D.; De Kimpe, L.; Scheper, W.; Masserini, M.; Mantegazza, F. Eur. Biophys. J. 2010, 39, 1613-1623
14. Dong, J.; Canfield, J. M.; Mehta, A. K.; Shokes, J. E.; Tian, B.; Childers, W. S.; Simmons, J. A.; Mao, Z.; Scott, R. A.; Warncke, K.; Lynn, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104 (33) 13313-13318
15. Huet, A.; Derreumaux, P. Biophys. J. 2006, 91 (10) 3829-3840
16. Tycko, R.; Sciarretta, K. L.; Orgel, J.; Meredith, S. C. Biochemistry 2009, 48 (26) 6072-6084
17. Xu, W. X.; Jiang, P.; Mu, Y. G. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7308-7314
18. Shivji, A.; Davies, M.; Roberts, C.; Tendler, S.; Wilkinson, M. Protein Pept. Lett. 1996, 3, 407-414
19. Khemtemourian, L.; Domenech, E.; Doux, J. P. F.; Koorengevel, M. C.; Killian, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (39) 15598-15604
20. Abedini, A.; Raleigh, D. P. Biochemistry 2005, 44, 16284-16291
21. Jaikaran, E.; Higham, C. E.; Serpell, L. C.; Zurdo, J.; Gross, M.; Clark, A.; Fraser, P. E. J. Mol. Biol. 2001, 308, 515-525
22. Beking, K.; Hao, X.; Basak, S.; Basak, A. Protein Pept. Lett. 2005, 12, 197-202
23. Khandogin, J.; Brooks, C. L., III. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104 (43) 16880-16885
24. Xu, W. X.; Zhang, C.; Derreumaux, P.; Graslund, A.; Morozova-Roche, L.; Mu, Y. G. PLoS One 2011, 6, e24329
25. Bitan, G.; Vollers, S.; Teplow, D. J. Biol. Chem. 2003, 278, 34882-34889
26. Burdick, D.; Soreghan, B.; Kwon, M.; Kosmoski, J.; Knauer, M.; Henschen, A.; Yates, J.; Cotman, C.; Glabe, C. J. Biol. Chem. 1992, 267, 546-554
27. Wood, S. J.; Maleeff, B.; Hart, T.; Wetzel, R. J. Mol. Biol. 1996, 256, 870-877
28. Sorin, E. J.; Pande, V. S. Biophys. J. 2005, 88, 2472-2493
29. Hansmann, U. H. E. Chem. Phys. Lett. 1997, 281, 140-150
30. Sugita, Y.; Okamoto, Y. Chem. Phys. Lett. 1999, 314 (1-2) 141-151
31. Zhou, R. H.; Berne, B. J.; Germain, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 14931-14936
32. Garcia, A. E.; Onuchic, J. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13898-13903
33. Cecchini, M.; Rao, F.; Seeber, M.; Caflisch, A. J. Chem. Phys. 2004, 121, 10748-10756
34. Mu, Y. G.; Nordenskiold, L.; Tam, J. P. Biophys. J. 2006, 90, 3983-3992
35. Wei, G. H.; Shea, J. E. Biophys. J. 2006, 91, 1638-1647
36. Baumketner, A.; Shea, J. E. J. Mol. Biol. 2007, 366, 275-285
37. Xu, W. X.; Lai, T. F.; Yang, Y.; Mu, Y. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 175105
38. Jiang, P.; Xu, W. X.; Mu, Y. G. PLoS Comput. Biol. 2009, 5, e1000357
39. De Simone, A.; Zagari, A.; Derreumaux, P. Biophys. J. 2007, 93 (4) 1284-1292
40. Chebaro, Y.; Mousseau, N.; Derreumaux, P. J. Phys. Chem. B 2009, 113 (21) 7668-7675
41. Berendsen, H. J. C.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43-56
42. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
43. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81 (8) 3684
44. Patriksson, A.; van der Spoel, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 2073-2077
45. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577-2637
46. Mu, Y. G.; Nguyen, P. H.; Stock, G. Proteins 2005, 58, 45-52
47. DeLano, W. L. PyMOL; DeLano Scientific: San Carlos, CA, 2002; http://www.pymol.org.
48. Wei, G. H.; Jewett, A. I.; Shea, J. E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3622-3629
49. Petkova, A. T.; Buntkowsky, G.; Dyda, F.; Leapman, R. D.; Yau, W. M.; Tycko, R. J. Mol. Biol. 2004, 335 (1) 247-260
50. Balbach, J. J.; Ishii, Y.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Rizzo, N. W.; Dyda, F.; Reed, J.; Tycko, R. Biochemistry 2000, 39 (45) 13748-13759
51. Olubiyi, O. O.; Strodel, B. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 3280-3291
52. Kayed, R.; Head, E.; Thompson, J. L.; McIntire, T. M.; Milton, S. C.; Cotman, C. W.; Glabe, C. G. Science 2003, 300, 486-489
53. O'Nuallain, B.; Freir, D. B.; Nicoll, A. J.; Risse, E.; Ferguson, N.; Herron, C. E.; Collinge, J.; Walsh, D. M. J. Neurosci. 2010, 30 (43) 14411-14419
54. Chesler, M. Physiol. Rev. 2003, 83 (4) 1183-1221
55. Chesler, M.; Kaila, K. Trends Neurosci. 1992, 15 (10) 396-402
56. Chow, S. Y.; Yenchow, Y. C.; White, H. S.; Woodbury, D. M. Dev. Brain Res. 1991, 60 (1) 69-78
57. Connor, J. A.; Hockberger, P. J. Physiol.: London 1984, 354 (SEP) 163-172
58. Meyer, T. M.; Munsch, T.; Pape, H. C. Neuroreport 2000, 11 (1) 33-37
59. Hutton, J. C. Diabetologia 1989, 32, 271-81
60. Selkoe, D. J. Annu. Rev. Neurosci. 1994, 17, 489-517
61. Pasternak, S. H.; Callahan, J. W.; Mahuran, D. J. J. Alzheimers Dis. 2004, 6 (1) 53-65
62. Miller, Y.; Ma, B. Y.; Tsai, C. J.; Nussinov, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107 (32) 14128-14133
63. Chiti, F.; Stefani, M.; Taddei, N.; Ramponi, G.; Dobson, C. M. Nature 2003, 424 (6950) 805-808
64. Lopez de la Paz, M.; Serrano, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101 (1) 87-92
65. Topilina, N. I.; Sikirzhytsky, V.; Higashiya, S.; Ermolenkov, V. V.; Lednev, I. K.; Welch, J. T. Biomacromolecules 2010, 11 (7) 1721-1726
66. Jin, M.; Shepardson, N.; Yang, T.; Chen, G.; Walsh, D.; Selkoe, D. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108 (14) 5819-5824
67. Negureanu, L.; Baumketner, A. J. Mol. Biol. 2009, 389 (5) 921-937