Is supramolecular filament chirality the underlying cause of major morphology differences in amyloid fibrils?

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 6, 2014, Pages 2302-2312

  Kurouski, Dmitry ^a   Lu, Xuefang ^b   Popova, Ludmila ^a   Wan, William ^c   Shanmugasundaram, Maruda ^a   Stubbs, Gerald ^c   Dukor, Rina K ^b   Lednev, Igor K ^a   Nafie, Laurence A ^b,d  

^a STATE UNIVERSITY OF NEW YORK   (United States)

^b BIOTOOLS INC   (United States)

^c VANDERBILT UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

^d SYRACUSE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMYLOID; CIRCULAR DICHROISM; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; MICROSCOPY, ELECTRON, SCANNING; MURAMIDASE; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; STEREOISOMERISM; VIBRATION;

EID: 84894187419     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja407583r     Document Type: Article

References (66)

1. Dobson, C. M. Nature 2003, 426, 884-890
2. Makarava, N.; Baskakov, I. V. J. Biol. Chem. 2008, 283, 15988-15996
3. Goldsbury, C. S.; Wirtz, S.; Muller, S. A.; Sunderji, S.; Wicki, P.; Aebi, U.; Frey, P. J. Struct. Biol. 2000, 130, 217-231
4. Dische, F. E.; Wernstedt, C.; Westermark, G. T.; Westermark, P.; Pepys, M. B.; Rennie, J. A.; Gilbey, S. G.; Watkins, P. J. Diabetologia 1988, 31, 158-161
5. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333-366
6. Dobson, C. M. Trends Biochem. Sci. 1999, 24, 329-332
7. Jansen, R.; Grudzielanek, S.; Dzwolak, W.; Winter, R. J. Mol. Biol. 2004, 338, 203-206
8. Jimenez, J. L.; Nettleton, E. J.; Bouchard, M.; Robinson, C. V.; Dobson, C. M.; Saibil, H. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 9196-9201
9. Bauer, H. H.; Aebi, U.; Haner, M.; Hermann, R.; Muller, M.; Merkle, H. P. J. Struct. Biol. 1995, 115, 1-15
10. Goldsbury, C. S.; Cooper, G. J.; Goldie, K. N.; Muller, S. A.; Saafi, E. L.; Gruijters, W. T.; Misur, M. P.; Engel, A.; Aebi, U.; Kistler, J. J. Struct. Biol. 1997, 119, 17-27
11. Cardoso, I.; Goldsbury, C. S.; Muller, S. A.; Olivieri, V.; Wirtz, S.; Damas, A. M.; Aebi, U.; Saraiva, M. J. J. Mol. Biol. 2002, 317, 683-695
12. Anderson, M.; Bocharova, O. V.; Makarava, N.; Breydo, L.; Salnikov, V. V.; Baskakov, I. V. J. Mol. Biol. 2006, 358, 580-596
13. Paravastu, A. K.; Leapman, R. D.; Yau, W. M.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 18349-18354
14. Wischik, C. M.; Novak, M.; Thogersen, H. C.; Edwards, P. C.; Runswick, M. J.; Jakes, R.; Walker, J. E.; Milstein, C.; Roth, M.; Klug, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1988, 85, 4506-4510
15. Luhrs, T.; Ritter, C.; Adrian, M.; Riek-Loher, D.; Bohrmann, B.; Dobeli, H.; Schubert, D.; Riek, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17342-17347
16. Adamcik, J.; Mezzenga, R. Soft Matter 2011, 7, 5437-5443
17. Petkova, A. T.; Leapman, R. D.; Guo, Z.; Yau, W.-M.; Mattson, M. P.; Tycko, R. Science 2005, 307, 262-265
18. Dzwolak, W.; Pecul, M. FEBS Lett. 2005, 579, 6601-6603
19. Dzwolak, W.; Loksztejn, A.; Galinska-Rakoczy, A.; Adachi, R.; Goto, Y.; Rupnicki, L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7517-7522
20. Loksztejn, A.; Dzwolak, W. J. Mol. Biol. 2008, 379, 9-16
21. Nafie, L. A. Vibrational Optical Activity: Principles and Applications; Wiley: Chichester, U.K., 2011.
22. 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
23. Kurouski, D.; Lombardi, R. A.; Dukor, R. K.; Lednev, I. K.; Nafie, L. A. Chem. Commun. 2010, 46, 7154-7156
24. Kurouski, D.; Dukor, R.; Lu, X.; Nafie, L. A.; Lednev, I. K. Biophys. J. 2012, 103, 522-531
25. Kurouski, D.; Dukor, R. K.; Lu, X.; Nafie, L. A.; Lednev, I. K. Chem. Commun. 2012, 48, 2837-2839
26. Shashilov, V.; Xu, M.; Ermolenkov, V. V.; Fredriksen, L.; Lednev, I. K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6972-6973
27. Xu, M.; Ermolenkov, V. V.; He, W.; Uversky, V. N.; Fredriksen, L.; Lednev, I. K. Biopolymers 2005, 79, 58-61
28. Xu, M.; Ermolenkov, V. V.; Uversky, V. N.; Lednev, I. K. J. Biophotonics 2008, 1, 215-229
29. Jackson, M.; Mantsch, H. H. Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 1995, 30, 95-120
30. Rubin, N.; Perugia, E.; Goldschmidt, M.; Fridkin, M.; Addadi, L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4602-4603
31. Lara, C.; Adamcik, J.; Jordens, S.; Mezzenga, R. Biomacromolecules 2011, 12, 1868-1875
32. Rubin, N.; Perugia, E.; Wolf, S. G.; Klein, E.; Fridkin, M.; Addadi, L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 4242-4248
33. Lednev, I. K. In Protein Structures, Methods in Protein Structures and Stability Analysis; Uversky, V. N.; Permyakov, E. A., Eds.; Nova Sci.: New York, 2007; pp 1-26.
34. Arnaud, C. Chem. Eng. News 2009, 87, 10-14
35. Xu, M.; Shashilov, V.; Lednev, I. K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11002-11003
36. Shashilov, V. A.; Lednev, I. K. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 309-317
37. Sikirzhytski, V.; Topilina, N. I.; Higashiya, S.; Welch, J. T.; Lednev, I. K. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5852-5853
38. Olapedo, S. A..; Xiong, K.; Hong, Z.; Asher, S. A.; Handen, J.; Lednev, I. K. Chem. Rev. 2012, 112, 2604-2628
39. Shashilov, V. A.; Sikirzhytski, V.; Popova, L. A.; Lednev, I. K. Methods 2010, 52, 23-37
40. Shashilov, V. A.; Lednev, I. K. Chem. Rev. 2010, 110, 5692-5713
41. Permyakov, E. A. Alpha-lactalbumin; Nova Sci., New York, 2005.
42. Redfield, C.; Schulman, B. A.; Milhollen, M. A.; Kim, P. S.; Dobson, C. M. Nat. Struct. Biol. 1999, 6, 948-952
43. Kataoka, M.; Kuwajima, K.; Tokunaga, F.; Goto, Y. Protein Sci. 1997, 6, 422-430
44. Kuwajima, K. FASEB J. 1996, 10, 102-109
45. Goers, J.; Permyakov, S. E.; Permyakov, E. A.; Uversky, V. N.; Fink, A. L. Biochemistry 2002, 41, 12546-12551
46. Kurouski, D.; Lauro, W.; Lednev, I. K. Chem. Commun. 2010, 46, 4249-4251
47. Kurouski, D.; Lednev, I. K. Int. J. Biomed. Nanosci. Nanotechnol. 2011, 2, 167-176
48. Sabate, R.; Baxa, U.; Benkemoun, L.; Sanchez de Groot, N.; Coulary-Salin, B.; Maddelein, M. L.; Malato, L.; Ventura, S.; Steven, A. C.; Saupe, S. J. J. Mol. Biol. 2007, 370, 768-783
49. Mizuno, N.; Baxa, U.; Steven, A. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 3252-3257
50. Sen, A.; Baxa, U.; Simon, M. N.; Wall, J. S.; Sabate, R.; Saupe, S. J.; Steven, A. C. J. Biol. Chem. 2007, 282, 5545-5550
51. Wasmer, C.; Lange, A.; Van Melckebeke, H.; Siemer, A. B.; Riek, R.; Meier, B. H. Science 2008, 319, 1523-1526
52. Kajava, A. V.; Seven, A. C. Adv. Protein Sci. 2006, 73, 55-96
53. Benkemoun, L.; Sabate, R.; Malato, L.; Dos Reis, S.; Dalstra, H.; Saupe, S. J.; Maddelein, M. L. Methods 2006, 39, 61-67
54. Nazabal, A.; Maddelein, M. L.; Bonneu, M.; Saupe, S. J.; Schmitter, J. M. J. Biol. Chem. 2005, 280, 13220-13228
55. Lednev, I. K.; Ermolenkov, V. V.; Higashiya, S.; Popova, L. A.; Topilina, N. I.; Welch, J. T. Biophys. J. 2006, 91, 3805-3818
56. Damas, A. M.; Saraiva, M. J. J. Struct. Biol. 2000, 130, 290-299
57. Gustavsson, A.; Engstrom, U.; Westermark, P. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991, 175, 1159-1164
58. Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Bajaj, V. S.; McMahon, M. T.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 711-716
59. Jaroniec, C. P.; MacPhee, C. E.; Astrof, N. S.; Dobson, C. M.; Griffin, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16748-16753
60. Kurouski, D.; Kar, K.; Wetzel, R.; Dukor, R. K.; Lednev, I. K.; Nafie, L. A. FEBS Lett. 2013, 587, 1638-1643
61. Smith, J. F.; Knowles, T. P.; Dobson, C. M.; Macphee, C. E.; Welland, M. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15806-15811
62. Sun, Y.; Makarava, N.; Lee, C. I.; Laksanalamai, P.; Robb, F. T.; Baskakov, I. V. J. Mol. Biol. 2008, 376, 1155-1167
63. Khurana, R.; Ionescu-Zanetti, C.; Pope, M.; Li, J.; Nielson, L.; Ramirez-Alvarado, M.; Regan, L.; Fink, A. L.; Carter, S. A. Biophys. J. 2003, 85, 1135-1144
64. Measey, T. J.; Schweitzer-Stenner, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 133, 1066-1076
65. Welch, W. R. W.; Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 10343-10358
66. Welch, W. R. W.; Kubelka, J.; Keiderling, T. A. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 10359-10369