Insight into the packing pattern of β2 fibrils: A model study of glutamic acid rich oligomers with 13C isotopic edited vibrational spectroscopy

Biomacromolecules

Volumn 14, Issue 11, 2013, Pages 3880-3891

  Chi, Heng ^a   Welch, William R W ^b   Kubelka, Jan ^b   Keiderling, Timothy A ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT CHICAGO   (United States)

^b UNIVERSITY OF WYOMING   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AGGREGATE STRUCTURES; BIFURCATED HYDROGEN BONDING; GLUTAMIC ACID; ISOTOPE LABELING; OLIGOPEPTIDES; PACKING PATTERNS; POLYGLUTAMIC ACIDS; SHEET AGGREGATES;

AMINO ACIDS; CONFORMATIONS; FORECASTING; HYDROGEN BONDS; ISOTOPES; PEPTIDES; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

AGGREGATES;

CARBON 13; GLUTAMIC ACID; OLIGOMER; OLIGOPEPTIDE; POLYGLUTAMIC ACID; VALINE;

AMINO ACID SEQUENCE; ANALYTIC METHOD; ARTICLE; ATTENUATED TOTAL REFLECTANCE; BETA SHEET; BETA2 FIBRIL; CIRCULAR DICHROISM; CONFORMATIONAL TRANSITION; CONTROLLED STUDY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; FIBER; HYDROGEN BOND; INFRARED SPECTROSCOPY; ISOTOPE LABELING; PH; PHYSICAL PARAMETERS; PRECIPITATION; PREDICTION; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN CONFORMATION; SPECTROSCOPY; SUPERNATANT; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

BIOPOLYMERS; CARBON ISOTOPES; CIRCULAR DICHROISM; HYDROGEN BONDING; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; MODELS, MOLECULAR; POLYGLUTAMIC ACID; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; SPECTROPHOTOMETRY, INFRARED; VIBRATION;

EID: 84887576417     PISSN: 15257797     EISSN: 15264602     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/bm401015f     Document Type: Article

References (57)

1. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333-366
2. Caughey, B.; Lansbury, P. T., Jr. Annu. Rev. Neurosci. 2003, 26, 267-298
3. Dobson, C. M. Nature 2003, 426, 884-890
4. Schnabel, J. Nature 2010, 464, 828-829
5. Krejchi, M. T.; Atkins, E. D.; Waddon, A. J.; Fournier, M. J.; Mason, T. L.; Tirrell, D. A. Science 1994, 265, 1427-1432
6. Panitch, A.; Yamaoka, T.; Fournier, M. J.; Mason, T. L.; Tirrell, D. A. Macromolecules 1999, 32, 1701-1703
7. Zhang, S. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 2142-2150
8. Itoh, K.; Foxman, B. M.; Fasman, G. D. Biopolymers 1976, 15, 419-455
9. Fulara, A.; Dzwolak, W. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8278-8283
10. Fulara, A.; Lakhani, A.; Wojcik, S.; Nieznanska, H.; Keiderling, T. A.; Dzwolak, W. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 11010-11016
11. Petkova, A. T.; Leapman, R. D.; Guo, Z.; Yau, W.-M.; Mattson, M. P.; Tycko, R. Science 2005, 307, 262-265
12. Halverson, K. J.; Sucholeiki, I.; Ashburn, T. T.; Lansbury, P. T. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 6701-6703
13. Moran, S. D.; Woys, A. M.; Buchanan, L. E.; Bixby, E.; Decatur, S. M.; Zanni, M. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 3329-3334
14. Laganowsky, A.; Liu, C.; Sawaya, M. R.; Whitelegge, J. P.; Park, J.; Zhao, M.; Pensalfini, A.; Soriaga, A. B.; Landau, M.; Teng, P. K.; Cascio, D.; Glabe, C.; Eisenberg, D. Science 2012, 335, 1228-1231
15. Ni, R.; Childers, W. S.; Hardcastle, K. I.; Mehta, A. K.; Lynn, D. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6635-6638
16. Liu, C.; Sawaya, M. R.; Cheng, P.-N.; Zheng, J.; Nowick, J. S.; Eisenberg, D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6736-6744
17. Decatur, S. M. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 169-175
18. Atherton, E.; Fox, H.; Harkiss, D.; Logan, C. J.; Sheppard, R. C.; Williams, B. J. Chem. Commun. 1978, 537-539
19. Atherton, E.; Fox, H.; Harkiss, D.; Sheppard, R. C. Chem. Commun. 1978, 539-540
20. Lakhani, A.; Maloň, P.; Keiderling, T. A. Appl. Spectrosc. 2009, 63, 775-785
21. Dzwolak, W.; Loksztejn, A.; Galinska-Rakoczy, A.; Adachi, R.; Goto, Y.; Rupnicki, L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7517-7522
22. Welch, W. R.; Keiderling, T. A.; Kubelka, J. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 10343-10358
23. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12048-12058
24. Bouř, P.; Sopková, J.; Bednárová, L.; Maloň, P.; Keiderling, T. A. J. Comput. Chem. 1997, 18, 646-659
25. Kubelka, J.; Bouř, P.; Keiderling, T. A. Quantum mechanical calculations of peptide vibrational force fields and spectral intensities. In Biological and Biomedical Infrared Spectroscopy; Barth, A.; Haris, P. I., Eds.; IOS Press: Amsterdam, 2009; Vol. 2; p 178.
26. Welch, W. R.; Keiderling, T. A.; Kubelka, J. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 10359-10369
27. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
28. Kubelka, J.; Bouř, P.; Silva, R. A. G. D.; Decatur, S. M.; Keiderling, T. A. ACS Symp. Ser. 2002, 810, 50-64
29. Silva, R. A. G. D.; Kubelka, J.; Bouř, P.; Decatur, S. M.; Keiderling, T. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8318-8323
30. Kim, J.; Huang, R.; Kubelka, J.; Bouř, P.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23590-23602
31. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6142-6150
32. Spek, E. J.; Gong, Y.; Kallenbach, N. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10773-10774
33. Kurouski, D.; Dukor, R. K.; Lu, X.; Nafie, L. A.; Lednev, I. K.. Chem. Commun. 2012, 48, 2837-2839
34. Dzwolak, W.; Ravindra, R.; Nicolini, C.; Jansen, R.; Winter, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3762-3768
35. Yasui, S. C.; Keiderling, T. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5576-5581
36. Itoh, K.; Tokumi, S.; Kimura, T.; Nagase, A. Langmuir 2008, 24, 13426-13433
37. Mehta, A. K.; Lu, K.; Childers, W. S.; Liang, Y.; Dublin, S. N.; Dong, J.; Snyder, J. P.; Pingali, S. V.; Thiyagarajan, P.; Lynn, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9829-9835
38. Silva, R. A. G. D.; Barber-Armstrong, W.; Decatur, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13674-13675
39. Kim, Y. S.; Liu, L.; Axelsen, P. H.; Hochstrasser, R. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 7720-7725
40. Shanmugam, G.; Polavarapu, P. L.; Lang, E.; Majer, Z. J. Struct. Biol. 2012, 177, 621-629
41. Paul, C.; Wang, J.; Wimley, W. C.; Hochstrasser, R. M.; Axelsen, P. H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5843-5850
42. Shanmugam, G.; Polavarapu, P. L. J. Struct. Biol. 2011, 176, 212-219
43. Zanetti, P. L.; Amadei, A.; Aschi, M.; Daidone, I. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11414-11417
44. Petty, S. A.; Decatur, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13488-13489
45. Brauner, J. W.; Dugan, C.; Mendelsohn, R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 677-679
46. Woys, A. M.; Almeida, A. M.; Wang, L.; Chiu, C.-C.; McGovern, M.; de, P. J. J.; Skinner, J. L.; Gellman, S. H.; Zanni, M. T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19118-19128
47. Yamaoki, Y.; Imamura, H.; Fulara, A.; Wojcik, S.; Bozycki, L.; Kato, M.; Keiderling, T. A.; Dzwolak, W. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 5172-5178
48. Kubelka, J.; Huang, R.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 8231-8243
49. Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10922-10928
50. Dzwolak, W.; Smirnovas, V. Biophys. Chem. 2005, 115, 49-54
51. Karjalainen, E.-L.; Ravi, H. K.; Barth, A. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 749-757
52. Measey, T. J.; Schweitzer-Stenner, R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1066-1076
53. Kubelka, J.; Silva, R. A. G. D.; Keiderling, T. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 5325-5332
54. Welch, W. R. W.; Kubelka, J. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 10739-10747
55. Grahnen, J. A.; Amunson, K. E.; Kubelka, J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 13011-13020
56. Kurouski, D.; Lombardi, R.; Dukor, R. K.; Lednev, I. K.; Nafie, L. A. Chem. Commun. 2010, 46, 7154-7156
57. Ma, S.; Cao, X.; Mak, M.; Sadik, A.; Walkner, C.; Freedman, T. B.; Lednev, I. K.; Dukor, R. K.; Nafie, L. A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12364-12365