A fibril-like assembly of oligomers of a peptide derived from β-amyloid

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 36, 2014, Pages 12682-12690

  Pham, Johnny D ^a   Spencer, Ryan K ^a   Chen, Kevin H ^a   Nowick, James S ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BETA AMYLOIDS; FIBRIL-LIKE ASSEMBLIES;

AMYLOID BETA PROTEIN; AMYLOID BETA PROTEIN[15-23]; DIMER; MACROCYCLIC COMPOUND; MONOMER; NONAPEPTIDE; OLIGOMER; PEPTIDE; TETRAMER; UNCLASSIFIED DRUG;

AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; BETA SHEET; CRYSTAL STRUCTURE; HYDROGEN BOND; HYDROPHOBICITY; PROTEIN ASSEMBLY; PROTEIN INTERACTION; SOLID; SOLID STATE; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; PROTEIN CONFORMATION; SYNTHESIS;

AMYLOID BETA-PEPTIDES; CRYSTALLOGRAPHY, X-RAY; MACROCYCLIC COMPOUNDS; MODELS, MOLECULAR; PROTEIN CONFORMATION;

EID: 84907495225     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja505713y     Document Type: Article

References (74)

1. Hamley, I. W. Chem. Rev. 2012, 112, 5147-5192
2. Benilova, I.; Karran, E.; De Stooper, B. Nat. Neurosci. 2012, 15, 349-357
3. Querfurth, H. W.; LaFerla, F. H. N N. Engl. J. Med. 2010, 362, 329-344
4. Larson, M. E.; Lesné, S. E. J. Neurochem. 2012, 192 (Suppl. 1) 125-139
5. Fändrich, M. J. Mol. Biol. 2012, 421, 427-440
6. Benzinger, T. L.; Gregory, D. M.; Burkoth, T. S.; Miller-Auer, H.; Lynn, D. G.; Botto, R. E.; Meredith, S. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 13407-13412
7. Lührs, T.; Ritter, C.; Adrian, M.; Riek-Loher, D.; Bohrmann, B.; Döbeli, H.; Schubert, D.; Riek, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 17342-17347
8. Petkova, A. T.; Yau, W.-M.; Tycko, R. Biochemistry 2006, 45, 498-512
9. Paravastu, A. K.; Leapman, R. D.; Yau, W.-M.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 18349-18354
10. McDonald, M.; Box, H.; Bian, W.; Kendall, A.; Tycko, R.; Stubbs, G. J. Mol. Biol. 2012, 423, 454-461
11. Yu, L.; Edalji, R.; Harlan, J. E.; Holzman, T. F.; Lopez, A. P.; Labkovsky, B.; Hillen, H.; Barghorn, S.; Ebert, U.; Richardson, P. L.; Miesbauer, L.; Solomon, L.; Bartley, D.; Walter, K.; Johnson, R. W.; Hajduk, P. J.; Olejniczak, E. T. Biochemistry 2009, 48, 1870-1877
12. Cerf, E.; Sarroukh, R.; Tamamizu-Kato, S.; Breydo, L.; Derclaye, S.; Dufrênes, Y. V.; Narayanaswami, V.; Goormaghtigh, E.; Ruysschaert, J.-M.; Raussens, V. Biochem. J. 2009, 421, 415-423
13. Chimon, S.; Shaibat, M. A.; Jones, C. R.; Calero, D. C.; Aizezi, B.; Ishii, Y. Nat. Struc. Mol. Bio. 2010, 14, 1157-1164
14. Streltsov, V. A.; Varghese, J. N.; Masters, C. L.; Nuttall, S. D. J. Neurosci. 2011, 31, 1419-1426
15. Ma, B.; Nussinov Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 14126-14131
16. Tarus, B.; Straub, J. E.; Thirumalai, D. J. Mol. Biol. 2005, 345, 1141-1156
17. Miller, Y.; Ma, B.; Nussinov, R. Biophys. J. 2009, 97, 1168-1177
18. Ahmed, M.; Davis, J.; Aucoin, D.; Sato, T.; Ahuja, S.; Aimoto, S.; Elliott, J. I.; van Nostrand, W. E.; Smith, S. O. Nat. Struct. Mol. Biol. 2010, 17, 561-567
19. Hilbich, C.; Kisters-Woike, B.; Reed, J.; Masters, C. L.; Beyreuther, K. J. Mol. Biol. 1992, 228, 460-473
20. Wood, S. J.; Wetzel, R.; Martin, J. D.; Hurle, M. R. Biochemistry 1995, 34, 724-730
21. Tjernberg, L. O.; Callaway, D. J. E.; Tjernberg, A.; Hahne, S.; Lilliehöök, C.; Terenius, L.; Thyberg, J.; Nordstedt, C. J. Biol. Chem. 1999, 274, 12619-12625
22. Tjernberg, L. O.; Näslund, J.; Lindqvist, F.; Johansson, J.; Karlström, A. R.; Thyberg, J.; Terenius, L.; Nordstedt, C. J. Biol. Chem. 1996, 271, 8545-8548
23. Tjernberg, L. O.; Lilliehöök, C.; Callaway, D. J. E.; Näslund, J.; Hahne, S.; Thyberg, J.; Terenius, L.; Nordstedt, C. J. Biol. Chem. 1997, 272, 12601-12605
24. Soto, C.; Kindy, M. S.; Baumann, M.; Frangione, B. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996, 226, 672-680
25. Findeis, M. A.; Musso, G. M.; Arico-Muendel, C. C.; Benjamin, H. W.; Hundal, A. M.; Lee, J. J.; Chin, J.; Kelley, M.; Wakefield, J.; Hayward, N. J.; Molineaux, S. M. Biochemistry 1999, 38, 6791-6800
26. Balbach, J. J.; Ishii, Y.; Antzutkin, O. N.; Leapman, R. D.; Rizzo, N. W.; Dyda, F.; Reed, J.; Tycko, R. Biochemistry 2000, 39, 13748-13759
27. Ishii, Y.; Tycko, R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6606-6607
28. Klimov, D.; Thirumalai, D. Structure 2003, 11, 295-307
29. Petkova, A. T.; Buntkowsky, G.; Dyda, F.; Leapman, R. D.; Yau, W. M.; Tycko, R. J. Mol. Biol. 2004, 335, 247-260
30. Lu, K.; Jacob, J.; Thiyagarajan, P.; Conticello, V. P.; Lynn, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6391-6393
31. 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
32. Liang, Y.; Pingali, S. V.; Jogalekar, A. S.; Snyder, J. P.; Thiyagarajan, P.; Lynn, D. G. Biochemistry 2008, 47, 10018-10026
33. Senguen, F. T.; Lee, N. R.; Gu, X.; Ryan, D. M.; Doran, T. M.; Anderson, E. A.; Nilsson, B. L. Mol. BioSyst. 2011, 7, 486-496
34. Senguen, F. T.; Doran, T. M.; Anderson, E. A.; Nilsson, B. L. Mol. BioSyst. 2011, 7, 497-510
35. Colletier, J.-P.; Laganowsky, A.; Landau, M.; Zhao, M.; Soriaga, A. B.; Goldschmidt, L.; Flot, D.; Cascio, D.; Sawaya, M. R.; Eisenberg, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 16938-16943
36. Cheng, P.-N.; Liu, C.; Zhao, M.; Eisenberg, D.; Nowick, J. S. Nat. Chem. 2012, 4, 927-933
37. Pham, J. D.; Chim, N.; Goulding, C. W.; Nowick, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12460-12467
38. Pham, J. D.; Demeler, B.; Nowick, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5432-5442
39. Nowick, J. S.; Brower, J. O. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 876-877
40. Nowick, J. S.; Chung, D. M.; Maitra, K.; Maitra, S.; Stigers, K. D.; Sun, Y. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7654-7661
41. Kabsch, W. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2010, 66, 125-132
42. Evans, P. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2006, 62, 72-82
43. Evans, P. R.; Murshudov, G. N. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2013, 69, 1204-1214
44. Grosse-Kunstleve, R. W.; Adams, P. D. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2003, 59, 1966-1973
45. Adams, P. D.; Afonine, P. V.; Bunkoczi, G.; Chen, V. B.; Davis, I. W.; Echols, N.; Headd, J. J.; Hung, L. W.; Kapral, G. J.; Grosse-Kunstleve, R. W.; McCoy, A. J.; Moriarty, N. W.; Oeffner, R.; Read, R. J.; Richardson, D. C.; Richardson, J. S.; Terwilliger, T. C.; Zwart, P. H. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2010, 66, 213-221
46. Emsley, P.; Lohkamp, B.; Scott, W. G.; Cowtan, K. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2010, 66, 486-501
47. Larsen, N. A.; Heine, A.; de Prada, P.; Redwan, E.-R.; Yeates, T. O.; Landry, D. W.; Wilson, I. A. Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2002, 58, 2055-2059
48. Berger, S.; Braun, S. 200 and More NMR Experiments: A Practical Course; Wiley-VCH: Weinheim, 2004; pp 515-517.
49. Findeisen, M.; Berger, S. 50 and More Essential NMR Experiments; Wiley-VCH: Weinheim, 2012; pp 163-166.
50. Altieri, A. S.; Hinton, D. P.; Byrd, R. A. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7566-7567
51. Johnson, C. S. Progr. NMR Spectrosc. 1999, 34, 203-256
52. Yao, S.; Howlett, G. J.; Norton, R. S. J. Biomol. NMR 2000, 16, 109-119
53. Cohen, Y.; Avram, L.; Frish, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 520-554
54. Cohen, Y.; Avram, L.; Evan-Salem, T.; Slovak, S.; Shemesh, N.; Frish, L. In Analytical Methods in Supramolecular Chemistry, 2 nd ed.; Schalley, C. A., Ed; Wiley-VCH: Weinheim, 2012; 197-285.
55. Khakshoor, O.; Demeler, B.; Nowick, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5558-5569
56. Polson, A. J. Phys. Colloid Chem. 1950, 54, 649-652
57. Teller, D. C.; Swanson, E.; DeHaen, C. Methods Enzymol. 1979, 61, 103-124
58. Liu, C.; Sawaya, M. R.; Cheng, P.-N.; Zheng, J.; Nowick, J. S.; Eisenberg, D. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6736-6744
59. Liu, C.; Zhao, M.; Jiang, L.; Cheng, P.-N.; Park, J.; Sawaya, M. R.; Pensalfini, A.; Gou, D.; Berk, A. J.; Glabe, C. G.; Nowick, J. S.; Eisenberg, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 20913-20918
60. Stroud, J. C.; Liu, C.; Teng, P. K.; Eisenberg, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 7717-7722
61. Qiang, W.; Yau, W.-M.; Tycko, R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4018-4029
62. Qiang, W.; Yau, W.-M.; Luo, Y.; Mattson, M. P.; Tycko, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 4443-4448
63. Tjenberg, L. O.; Tjenberg, A.; Bark, N.; Yuan, S.; Ruzsicska, B. P.; Bu, Z.; Thyberg, J.; Callaway, D. J. E. Biochem. J. 2002, 366, 343-351
64. Hoyer, W.; Grönwall, C.; Jonsson, A.; Stahl, S.; Härd, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 5099-5104
65. Sandberg, A.; Luheshi, L. M.; Söllvander, S.; de Barros, T. P.; Macao, B.; Knowles, T. P. J.; Biverstal, H.; Lendel, C.; Ekholm-Petterson, F.; Dubnovitsky, A.; Lannfelt, L.; Dobson, C. M.; Härd, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 15595-15600
66. Lansbury, P. T., Jr.; Caughey, B. Chem. Biol. 1995, 2, 1-5
67. Petkova, A. T.; Leapman, R. D.; Guo, Z.; Yau, W.-M.; Mattson, M. P.; Tycko, R. Science 2005, 307, 262-265
68. Cremades, N.; Cohen, S. I.; Deas, E.; Abramov, A. Y.; Chen, A. Y.; Orte, A.; Sandal, M.; Clarke, R. W.; Dunne, P.; Aprile, F. A.; Bertoncini, C. W.; Wood, N. W.; Knowles, T. P.; Dobson, C. M.; Klenerman, D. Cell 2012, 149, 1048-1059
69. Soto, C. Cell 2012, 149, 968-977
70. Shahnawaz, M.; Soto, C. J. Biol. Chem. 2012, 287, 11665-11676
71. Nussbaum, J. M.; Schilling, S.; Cynis, H.; Silva, A.; Swanson, E.; Wangsanut, T.; Tayler, K.; Wiltgen, B.; Hatami, A.; Rönicke, R.; Reymann, K.; Hutter-Paier, B.; Alexandru, A.; Jagla, W.; Graubner, S.; Glabe, C. G.; Demuth, H.-U.; Bloom, G. S. Nature 2012, 485, 651-655
72. Morales, R.; Duran-Aniotz, C.; Castilla, J.; Estrada, L. D.; Soto, C. Mol. Psychiatry 2012, 17, 1347-1353
73. Watts, J. C.; Condello, C.; Stöhr, J.; Oehler, A.; Lee, J.; DeArmond, S. J.; Lannfelt, L.; Ingelsson, M.; Giles, K.; Prusiner, S. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2014, 111, 10323-10328
74. Stöhr, J.; Condello, C.; Watts, J. C.; Bloch, L.; Oehler, A.; Nick, M.; DeArmond, S. J.; Giles, K.; DeGrado, W. F.; Prusiner, S. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2014, 111, 10329-10334