Role of prion disease-linked mutations in the intrinsically disordered N-terminal domain of the prion protein

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 9, Issue 11, 2013, Pages 5158-5167

  Cong, Xiaojing ^a,b,e   Casiraghi, Nicola ^b,c,e   Rossetti, Giulia ^b,d,e,f   Mohanty, Sandipan ^d   Giachin, Gabriele ^a   Legname, Giuseppe ^a,g   Carloni, Paolo ^b,e  

^a SISSA   (Italy)

^b RWTH AACHEN UNIVERSITY   (Germany)

^c UNIVERSITY OF BOLOGNA   (Italy)

^d FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH   (Germany)

^e Institute of Advanced Simulation ^*  (Germany)

^f BARCELONA SUPERCOMPUTING CENTER   (Spain)

^g SINCROTRONE TRIESTE   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84887837740     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct400534k     Document Type: Article

References (90)

1. Prusiner, S. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998, 95, 13363
2. van der Kamp, M. W.; Daggett, V. Protein Eng., Des. Sel. 2009, 22, 461
3. Schelzke, G.; Stoeck, K.; Eigenbrod, S.; Grasbon-Frodl, E.; Raddatz, L. M.; Ponto, C.; Kretzschmar, H. A.; Zerr, I. Dementia Geriatr. Cognit. Disord. 2013, 35, 229
4. Giachin, G.; Biljan, I.; Ilc, G.; Plavec, J.; Legname, G. Molecules 2013, 18, 9451
5. Ilc, G.; Giachin, G.; Jaremko, M.; Jaremko, L.; Benetti, F.; Plavec, J.; Zhukov, I.; Legname, G. PLoS One 2010, 5, e11715
6. Biljan, I.; Ilc, G.; Giachin, G.; Plavec, J.; Legname, G. Biochemistry 2012, 51, 7465
7. Rossetti, G.; Cong, X. J.; Caliandro, R.; Legname, G.; Carloni, P. J. Mol. Biol. 2011, 411, 700
8. van der Kamp, M. W.; Daggett, V. J. Mol. Biol. 2010, 404, 732
9. Meli, M.; Gasset, M.; Colombo, G. PLoS One 2011, 6 e19093
10. Apetri, A. C.; Surewicz, K.; Surewicz, W. K. J. Biol. Chem. 2004, 279, 18008
11. Liemann, S.; Glockshuber, R. Biochemistry 1999, 38, 3258
12. Swietnicki, W.; Petersen, R. B.; Gambetti, P.; Surewicz, W. K. J. Biol. Chem. 1998, 273, 31048
13. Liu, Z.; Jia, L.; Piao, Y.; Lu, D.; Wang, F.; Lv, H.; Lu, Y.; Jia, J. Acta Neurol. Scand. 2010, 121, 377
14. Barron, R. M.; Thomson, V.; King, D.; Shaw, J.; Melton, D. W.; Manson, J. C. J. Gen. Virol. 2003, 84, 3165
15. Barron, R. M.; Thomson, V.; Jamieson, E.; Melton, D. W.; Ironside, J.; Will, R.; Manson, J. C. EMBO J. 2001, 20, 5070
16. Hegde, R. S.; Mastrianni, J. A.; Scott, M. R.; DeFea, K. A.; Tremblay, P.; Torchia, M.; DeArmond, S. J.; Prusiner, S. B.; Lingappa, V. R. Science 1998, 279, 827
17. Li, A. M.; Christensen, H. M.; Stewart, L. R.; Roth, K. A.; Chiesa, R.; Harris, D. A. EMBO J. 2007, 26, 548
18. Ott, C. M.; Akhavan, A.; Lingappa, V. R. J. Biol. Chem. 2007, 282, 11163
19. Chakrabarti, O.; Ashok, A.; Hegde, R. S. Trends Biochem. Sci. 2009, 34, 287
20. Hegde, R. S.; Tremblay, P.; Groth, D.; DeArmond, S. J.; Prusiner, S. B.; Lingappa, V. R. Nature 1999, 402, 822
21. Beland, M.; Roucou, X. J. Neurochem. 2012, 120, 853
22. Silva, J. L.; Vieira, T. C. R. G.; Gomes, M. P. B.; Rangel, L. P.; Scapin, S. M. N.; Cordeiro, Y. Methods 2011, 53, 306
23. Taubner, L. M.; Bienkiewicz, E. A.; Copie, V.; Caughey, B. J. Mol. Biol. 2010, 395, 475
24. Leal, S. S.; Botelho, H. M.; Gomes, C. M. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2253
25. Migliorini, C.; Porciatti, E.; Luczkowski, M.; Valensin, D. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 352
26. Hajj, G. N. M.; Lopes, M. H.; Mercadante, A. F.; Veiga, S. S.; da Silveira, R. B.; Santos, T. G.; Ribeiro, K. C. B.; Juliano, M. A.; Jacchieri, S. G.; Zanata, S. M.; Martins, V. R. J. Cell Sci. 2007, 120, 1915
27. Zanata, S. M.; Lopes, M. H.; Mercadante, A. F.; Hajj, G. N. M.; Chiarini, L. B.; Nomizo, R.; Freitas, A. R. O.; Cabral, A. L. B.; Lee, K. S.; Juliano, M. A.; de Oliveira, E.; Jachieri, S. G.; Burlingame, A.; Huang, L.; Linden, R.; Brentani, R. R.; Martins, V. R. EMBO J. 2002, 21, 3307
28. Lauren, J.; Gimbel, D. A.; Nygaard, H. B.; Gilbert, J. W.; Strittmatter, S. M. Nature 2009, 457, 1128
29. Nicoll, A. J.; Panico, S.; Freir, D. B.; Wright, D.; Terry, C.; Risse, E.; Herron, C. E.; O'Malley, T.; Wadsworth, J. D.; Farrow, M. A.; Walsh, D. M.; Saibil, H. R.; Collinge, J. Nat. Commun. 2013, 4, 2416
30. Chen, S. G.; Yadav, S. P.; Surewicz, W. K. J. Biol. Chem. 2010, 285, 26377
31. Parkyn, C. J.; Vermeulen, E. G.; Mootoosamy, R. C.; Sunyach, C.; Jacobsen, C.; Oxvig, C.; Moestrup, S.; Liu, Q.; Bu, G.; Jen, A.; Morris, R. J. J. Cell Sci. 2008, 121, 773
32. Schmitt-Ulms, G.; Legname, G.; Baldwin, M. A.; Ball, H. L.; Bradon, N.; Bosque, P. J.; Crossin, K. L.; Edelman, G. M.; DeArmond, S. J.; Cohen, F. E.; Prusiner, S. B. J. Mol. Biol. 2001, 314, 1209
33. Hegde, R. S.; Kang, S. W. J. Cell Biol. 2008, 182, 225
34. Lyubartsev, A. P.; Martsinovski, A. A.; Shevkunov, S. V.; Vorontsovvelyaminov, P. N. J. Chem. Phys. 1992, 96, 1776
35. Irback, A.; Mohanty, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1548
36. Irback, A.; Mitternacht, S.; Mohanty, S. PMC Biophys. 2009, 2, 2
37. Li, D. W.; Mohanty, S.; Irback, A.; Huo, S. PLoS Comput. Biol. 2008, 4, e1000238
38. Jonsson, S. A.; Mohanty, S.; Irback, A. Proteins 2012, 80, 2169
39. Hara, H.; Okemoto-Nakamura, Y.; Shinkai-Ouchi, F.; Hanada, K.; Yamakawa, Y.; Hagiwara, K. J. Virol. 2012, 86, 5626
40. Abalos, G. C.; Cruite, J. T.; Bellon, A.; Hemmers, S.; Akagi, J.; Mastrianni, J. A.; Williamson, R. A.; Solforosi, L. J. Biol. Chem. 2008, 283, 34021
41. Zhao, H. X.; Klingeborn, M.; Simonsson, M.; Linne, T. Virus Res. 2006, 115, 43
42. Calzolai, L.; Zahn, R. J. Biol. Chem. 2003, 278, 35592
43. Degioia, L.; Selvaggini, C.; Ghibaudi, E.; Diomede, L.; Bugiani, O.; Forloni, G.; Tagliavini, F.; Salmona, M. J. Biol. Chem. 1994, 269, 7859
44. Miura, T.; Yoda, M.; Takaku, N.; Hirose, T.; Takeuchi, H. Biochemistry 2007, 46, 11589
45. Satheeshkumar, K. S.; Jayakumar, R. Biophys. J. 2003, 85, 473
46. Zahn, R. J. Mol. Biol. 2003, 334, 477
47. Soding, J.; Biegert, A.; Lupas, A. N. Nucleic Acids Res. 2005, 33, W244
48. Eswar, N.; Webb, B.; Marti-Renom, M. A.; Madhusudhan, M. S.; Eramian, D.; Shen, M. Y.; Pieper, U.; Sali, A. Current Protocols in Bioinformatics; Wiley: New York, 2006; Chapter 5, Unit 5.6.
49. Laskowski, R. A.; Macarthur, M. W.; Moss, D. S.; Thornton, J. M. J. Appl. Crystallogr. 1993, 26, 283
50. Guex, N.; Peitsch, M. C. Electrophoresis 1997, 18, 2714
51. Xue, B.; Dunbrack, R. L.; Williams, R. W.; Dunker, A. K.; Uversky, V. N. Biochim. Biophys. Acta, Proteins Proteomics 2010, 1804, 996
52. McGuffin, L. J.; Bryson, K.; Jones, D. T. Bioinformatics 2000, 16, 404
53. Cole, C.; Barber, J. D.; Barton, G. J. Nucleic Acids Res. 2008, 36, W197
54. Pollastri, G.; McLysaght, A. Bioinformatics 2005, 21, 1719
55. Kallberg, M.; Wang, H. P.; Wang, S.; Peng, J.; Wang, Z. Y.; Lu, H.; Xu, J. B. Nat. Protoc. 2012, 7, 1511
56. Blaszczyk, M.; Jamroz, M.; Kmiecik, S.; Kolinski, A. Nucleic Acids Res. 2013, 41, W406
57. Metropolis, N.; Rosenbluth, A. W.; Rosenbluth, M. N.; Teller, A. H.; Teller, E. J. Chem. Phys. 1953, 21, 1087
58. Favrin, G.; Irback, A.; Sjunnesson, F. J. Chem. Phys. 2001, 114, 8154
59. Hukushima, K.; Nemoto, K. J. Phys. Soc. Jpn. 1996, 65, 1604
60. Johansen, A. M.; Evers, L. Lecture Notes 2008, 5
61. Hess, B.; Kutzner, C.; van der Spoel, D.; Lindahl, E. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435
62. Kabsch, W.; Sander, C. Biopolymers 1983, 22, 2577
63. Caliandro, R.; Rossetti, G.; Carloni, P. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 4775
64. Jain, A. K.; Dubes, R. C. Algorithms for Clustering Data; Prentice-Hall, Inc.: New York, 1988.
65. Sneath, P. H.; Sokal, R. R. Numerical Taxonomy: The Principles and Practice of Numerical Classification; W H Freeman & Co: New York, 1973.
66. Cappai, R.; Stewart, L.; Jobling, M. F.; Thyer, J. M.; White, A. R.; Beyreuther, K.; Collins, S. J.; Masters, C. L.; Barrow, C. J. Biochemistry 1999, 38, 3280
67. D'angelo, P.; Della Longa, S.; Arcovito, A.; Mancini, G.; Zitolo, A.; Chillemi, G.; Giachin, G.; Legname, G.; Benetti, F. Biochemistry 2012, 51, 6068
68. You, H. T.; Tsutsui, S.; Hameed, S.; Kannanayakal, T. J.; Chen, L. N.; Xia, P.; Engbers, J. D. T.; Lipton, S. A.; Stys, P. K.; Zamponi, G. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 1737
69. Viles, J. H. Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 2271
70. Hornemann, S.; von Schroetter, C.; Damberger, F. F.; Wuthrich, K. J. Biol. Chem. 2009, 284, 22713
71. Abskharon, R. N. N.; Giachin, G.; Wohlkonig, A.; Soror, S. H.; Pardon, E.; Legname, G.; Steyaert, J. J. Am. Chem. Soc. 2013, in press
72. Kanyo, Z. F.; Pan, K. M.; Williamson, R. A.; Burton, D. R.; Prusiner, S. B.; Fletterick, R. J.; Cohen, F. E. J. Mol. Biol. 1999, 293, 855
73. Luginbuhl, B.; Kanyo, Z.; Jones, R. M.; Fletterick, R. J.; Prusiner, S. B.; Cohen, F. E.; Williamson, R. A.; Burton, D. R.; Pluckthun, A. J. Mol. Biol. 2006, 363, 75
74. Swayampakula, M.; Baral, P. K.; Aguzzi, A.; Kav, N. N.; James, M. N. Protein Sci. 2013, 22, 893
75. Csermely, P.; Palotai, R.; Nussinov, R. Trends Biochem. Sci. 2010, 35, 539
76. Alonso, D. O. V.; DeArmond, S. J.; Cohen, F. E.; Daggett, V. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001, 98, 2985
77. Santini, S.; Claude, J. B.; Audic, S.; Derreumaux, P. Proteins 2003, 51, 258
78. Favrin, G.; Irback, A.; Mohanty, S. Biophys. J. 2004, 87, 3657
79. Irback, A.; Mohanty, S. Biophys. J. 2005, 88, 1560
80. Riek, R.; Hornemann, S.; Wider, G.; Glockshuber, R.; Wuthrich, K. FEBS Lett. 1997, 413, 282
81. Zahn, R.; Liu, A. Z.; Luhrs, T.; Riek, R.; von Schroetter, C.; Garcia, F. L.; Billeter, M.; Calzolai, L.; Wider, G.; Wuthrich, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000, 97, 145
82. Thakur, A. K.; Srivastava, A. K.; Srinivas, V.; Chary, K. V. R.; Rao, C. M. J. Biol. Chem. 2011, 286, 38533
83. Spevacek, A. R.; Evans, E. G. B.; Miller, J. L.; Meyer, H. C.; Pelton, J. G.; Millhauser, G. L. Structure 2013, 21, 236
84. Baillod, P.; Garrec, J.; Colombo, M. C.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U. Biochemistry 2012, 51, 9891
85. Klewpatinond, M.; Davies, P.; Bowen, S.; Brown, D. R.; Viles, J. H. J. Biol. Chem. 2008, 283, 1870
86. Altschul, S. F.; Gish, W.; Miller, W.; Myers, E. W.; Lipman, D. J. J. Mol. Biol. 1990, 215, 403
87. Wong, C.; Xiong, L. W.; Horiuchi, M.; Raymond, L.; Wehrly, K.; Chesebro, B.; Caughey, B. EMBO J. 2001, 20, 377
88. Santuccione, A.; Sytnyk, V.; Leshchyns'ka, I.; Schachner, M. J. Cell Biol. 2005, 169, 341
89. Cereghetti, G. M.; Schweiger, A.; Glockshuber, R.; Van Doorslaer, S. Biophys. J. 2001, 81, 516
90. Kramer, M. L.; Kratzin, H. D.; Schmidt, B.; Romer, A.; Windl, O.; Liemann, S.; Hornemann, S.; Kretzschmar, H. J. Biol. Chem. 2001, 276, 16711