Protein/lipid coaggregates are formed during α-synuclein-induced disruption of lipid bilayers

Biomacromolecules

Volumn 15, Issue 10, 2014, Pages 3643-3654

  Van Maarschalkerweerd, Andreas ^a   Vetri, Valeria ^b   Langkilde, Annette Eva ^a   Foderà, Vito ^a   Vestergaard, Bente ^a  

^a UNIVERSITY OF COPENHAGEN   (Denmark)

^b UNIVERSITY OF PALERMO   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELL MEMBRANES; CYTOLOGY; DICHROISM; GLYCOPROTEINS; NEURODEGENERATIVE DISEASES; PROTEINS; X RAY SCATTERING;

AMYLOID FORMATION; CIRCULAR DICHROISM DATA; MEMBRANE DISRUPTION; MOLECULAR MECHANISM; NEURODEGENERATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; REAL-TIME CHANGES; SMALL ANGLE X-RAY SCATTERING;

LIPID BILAYERS;

ALPHA SYNUCLEIN; AMYLOID; LIPID; LIPOSOME; LIPID BILAYER; PROTEIN;

ARTICLE; CIRCULAR DICHROISM; LIPID BILAYER; LIPID MEMBRANE; MEMBRANE DAMAGE; MORPHOLOGY; MULTIPHOTON MICROSCOPY; PARKINSON DISEASE; PROTEIN AGGREGATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEIN STABILITY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY; CELL MEMBRANE; CHEMISTRY; LEWY BODY; METABOLISM; RADIATION SCATTERING; X RAY;

ALPHA-SYNUCLEIN; AMYLOID; CELL MEMBRANE; CIRCULAR DICHROISM; LEWY BODIES; LIPID BILAYERS; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; PROTEINS; SCATTERING, RADIATION; X-RAYS;

EID: 84907970156     PISSN: 15257797     EISSN: 15264602     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/bm500937p     Document Type: Article

References (69)

1. Eisenberg, D.; Jucker, M. Cell 2012, 148 (6) 1188-1203
2. Chiti, F.; Dobson, C. M. Annu. Rev. Biochem. 2006, 75 (1) 333-366
3. Valincius, G.; Heinrich, F.; Budvytyte, R.; Vanderah, D. J.; McGillivray, D. J.; Sokolov, Y.; Hall, J. E.; Lösche, M. Biophys. J. 2008, 95 (10) 4845-4861
4. Kayed, R.; Sokolov, Y.; Edmonds, B.; McIntire, T. M.; Milton, S. C.; Hall, J. E.; Glabe, C. G. J. Biol. Chem. 2004, 279 (45) 46363-46366
5. Straub, J. E.; Thirumalai, D. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5 (3) 633-635
6. Aisenbrey, C.; Borowik, T.; Byström, R.; Bokvist, M.; Lindström, F.; Misiak, H.; Sani, M.-A.; Gröbner, G. Eur. Biophys. J. 2008, 37 (3) 247-255
7. Camilleri, A.; Zarb, C.; Caruana, M.; Ostermeier, U.; Ghio, S.; Hogen, T.; Schmidt, F.; Giese, A.; Vassallo, N. Biochim. Biophys. Acta 2013, 1828, 2532-2543
8. Comellas, G.; Lemkau, L. R.; Zhou, D. H.; George, J. M.; Rienstra, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134 (11) 5090-5099
9. Zhao, H.; Tuominen, E. K. J.; Kinnunen, P. K. J. Biochemistry 2004, 43 (32) 10302-10307
10. Vetri, V.; Ossato, G.; Militello, V.; Digman, M. A.; Leone, M.; Gratton, E. Biophys. J. 2011, 100 (3) 774-783
11. Lashuel, H. A.; Overk, C. R.; Oueslati, A.; Masliah, E. Nat. Rev. Neurosci. 2013, 14 (1) 38-48
12. Spillantini, M. G.; Schmidt, M. L.; Lee, V. M.; Trojanowski, J. Q.; Jakes, R.; Goedert, M. Nature 1997, 388 (6645) 839-840
13. Lashuel, H. A.; Petre, B. M.; Wall, J.; Simon, M.; Nowak, R. J.; Walz, T.; Lansbury, P. T. J. Mol. Biol. 2002, 322 (5) 1089-1102
14. Giehm, L.; Svergun, D. I.; Otzen, D. E.; Vestergaard, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108 (8) 3246-3251
15. Reynolds, N. P.; Soragni, A.; Rabe, M.; Verdes, D.; Liverani, E.; Handschin, S.; Riek, R.; Seeger, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (48) 19366-19375
16. Volles, M. J.; Lansbury, P. T. Biochemistry 2002, 41 (14) 4595-4602
17. Stockl, M. T.; Zijlstra, N.; Subramaniam, V. Mol. Neurobiol. 2013, 47 (2) 613-621
18. Sokolov, Y.; Kozak, J. A.; Kayed, R.; Chanturiya, A.; Glabe, C.; Hall, J. E. J. Gen. Physiol. 2006, 128 (6) 637-647
19. Lorenzen, N.; Nielsen, S. B.; Yoshimura, Y.; Vad, B. S.; Andersen, C. B.; Betzer, C.; Kaspersen, J. D.; Christiansen, G.; Pedersen, J. S.; Jensen, P. H.; Mulder, F. A. A.; Otzen, D. E. J. Biol. Chem. 2014, 289, 21299-21310
20. Hellstrand, E.; Nowacka, A.; Topgaard, D.; Linse, S.; Sparr, E. PLoS One 2013, 8 (10) e77235
21. Gellermann, G. P.; Appel, T. R.; Tannert, A.; Radestock, A.; Hortschansky, P.; Schroeckh, V.; Leisner, C.; Lütkepohl, T.; Shtrasburg, S.; Röcken, C.; Pras, M.; Linke, R. P.; Diekmann, S.; Fändrich, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102 (18) 6297-6302
22. van Rooijen, B. D.; Claessens, M. M.; Subramaniam, V. FEBS Lett. 2008, 582 (27) 3788-3792
23. Lorenzen, N.; Nielsen, S. B.; Buell, A. K.; Kaspersen, J. D.; Arosio, P.; Vad, B. S.; Paslawski, W.; Christiansen, G.; Valnickova-Hansen, Z.; Andreasen, M.; Enghild, J. J.; Pedersen, J. S.; Dobson, C. M.; Knowles, T. P. J.; Otzen, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (10) 3859-3868
24. Waschuk, S. A.; Elton, E. A.; Darabie, A. A.; Fraser, P. E.; McLaurin, J. A. J. Biol. Chem. 2001, 276 (36) 33561-33568
25. Kastorna, A.; Trusova, V.; Gorbenko, G.; Kinnunen, P. Chem. Phys. Lipids 2012, 165 (3) 331-337
26. Zhou, Q.; Qi, S.; Sun, X.; Ge, R. Helicobacter 2014, 129-135
27. Sheynis, T.; Friediger, A.; Xue, W.-F.; Hellewell, A. L.; Tipping, K. W.; Hewitt, E. W.; Radford, S. E.; Jelinek, R. Biophys. J. 2013, 105 (3) 745-755
28. Zhu, M.; Li, J.; Fink, A. L. J. Biol. Chem. 2003, 278 (41) 40186-40197
29. Jo, E.; Darabie, A. A.; Han, K.; Tandon, A.; Fraser, P. E.; McLaurin, J. Eur. J. Biochem. 2004, 271 (15) 3180-3189
30. Kamp, F.; Beyer, K. J. Biol. Chem. 2006, 281 (14) 9251-9259
31. Sanchez, S. A.; Tricerri, M. A.; Ossato, G.; Gratton, E. Biochim. Biophys. Acta 2010, 1798 (7) 1399-1408
32. Owen, D. M.; Rentero, C.; Magenau, A.; Abu-Siniyeh, A.; Gaus, K. Nat. Protoc. 2012, 7 (1) 24-35
33. Melo, A. M.; Loura, L. M.; Fernandes, F.; Villalain, J.; Prieto, M.; Coutinho, A. Soft Matter 2014, 10 (6) 840-850
34. Bernstein, S. L.; Liu, D.; Wyttenbach, T.; Bowers, M. T.; Lee, J. C.; Gray, H. B.; Winkler, J. R. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004, 15 (10) 1435-1443
35. Giehm, L.; Otzen, D. E. Anal. Biochem. 2010, 400 (2) 270-281
36. Groenning, M. J. Chem. Biol. 2010, 3 (1) 1-18
37. Foged, C.; Franzyk, H.; Bahrami, S.; Frokjaer, S.; Jaroszewski, J. W.; Nielsen, H. M.; Olsen, C. A. Biochim. Biophys. Acta 2008, 1778 (11) 2487-2495
38. Petoukhov, M. V.; Franke, D.; Shkumatov, A. V.; Tria, G.; Kikhney, A. G.; Gajda, M.; Gorba, C.; Mertens, H. D. T.; Konarev, P. V.; Svergun, D. I. J. Appl. Crystallogr. 2012, 45 (2) 342-350
39. Mertens, H. D.; Svergun, D. I. J. Struct. Biol. 2010, 172 (1) 128-141
40. Bernado, P.; Svergun, D. I. Mol. Biosyst. 2012, 8 (1) 151-167
41. Sanchez, S. A.; Tricerri, M. A.; Gunther, G.; Gratton, E., Laurdan Generalized Polarization: from cuvette to microscope. In Modern Research and Educational Topics in Microscopy, Méndez-Vilas, A.; Díaz, J., Eds.; Formatex: Spain, 2007; pp 1007-1014.
42. Parasassi, T.; De Stasio, G.; d'Ubaldo, A.; Gratton, E. Biophys. J. 1990, 57 (6) 1179-1186
43. Vetri, V.; Carrotta, R.; Picone, P.; Di Carlo, M.; Militello, V. Biochim. Biophys. Acta 2010, 1804 (1) 173-183
44. Giehm, L.; Lorenzen, N.; Otzen, D. E. Methods 2011, 53 (3) 295-305
45. Coelho-Cerqueira, E.; Carmo-Goncalves, P.; Pinheiro, A. S.; Cortines, J.; Follmer, C. FEBS J. 2013, 280 (19) 4915-4927
46. Mylonas, E.; Svergun, D. I. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40 (s1) s245-s249
47. Volles, M. J.; Lee, S.-J.; Rochet, J.-C.; Shtilerman, M. D.; Ding, T. T.; Kessler, J. C.; Lansbury, P. T. Biochemistry 2001, 40 (26) 7812-7819
48. Celli, A.; Gratton, E. Biochim. Biophy. Acta, Biomembr. 2010, 1798 (7) 1368-1376
49. Parasassi, T.; Krasnowska, E.; Bagatolli, L.; Gratton, E. J. Fluoresc. 1998, 8 (4) 365-373
50. Davidson, W. S.; Jonas, A.; Clayton, D. F.; George, J. M. J. Biol. Chem. 1998, 273 (16) 9443-9449
51. Li, C.; Feany, M. B. Nat. Neurosci. 2005, 8 (5) 657-663
52. Slow, E. J.; Graham, R. K.; Osmand, A. P.; Devon, R. S.; Lu, G.; Deng, Y.; Pearson, J.; Vaid, K.; Bissada, N.; Wetzel, R.; Leavitt, B. R.; Hayden, M. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102 (32) 11402-11407
53. Sacino, A.; Brooks, M.; Thomas, M.; McKinney, A.; McGarvey, N.; Rutherford, N.; Ceballos-Diaz, C.; Robertson, J.; Golde, T.; Giasson, B. Acta Neuropathol. 2014, 127 (5) 645-665
54. van Rooijen, B. D.; Claessens, M. M. A. E.; Subramaniam, V. PLoS One 2010, 5 (12) e14292
55. Butterfield, S. M.; Lashuel, H. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49 (33) 5628-5654
56. Bartels, T.; Choi, J. G.; Selkoe, D. J. Nature 2011, 477 (7362) 107-110
57. Wang, W.; Perovic, I.; Chittuluru, J.; Kaganovich, A.; Nguyen, L. T.; Liao, J.; Auclair, J. R.; Johnson, D.; Landeru, A.; Simorellis, A. K.; Ju, S.; Cookson, M. R.; Asturias, F. J.; Agar, J. N.; Webb, B. N.; Kang, C.; Ringe, D.; Petsko, G. A.; Pochapsky, T. C.; Hoang, Q. Q. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108 (43) 17797-17802
58. Burre, J.; Vivona, S.; Diao, J.; Sharma, M.; Brunger, A. T.; Sudhof, T. C. Nature 2013, 498 (7453) 107-110
59. Waudby, C. A.; Camilloni, C.; Fitzpatrick, A. W. P.; Cabrita, L. D.; Dobson, C. M.; Vendruscolo, M.; Christodoulou, J. PLoS One 2013, 8 (8) e72286
60. Lorenzen, N.; Lemminger, L.; Pedersen, J. N.; Nielsen, S. B.; Otzen, D. E. FEBS Lett. 2014, 588 (3) 497-502
61. Bagatolli, L. A. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1758 (10) 1541-1556
62. Jo, E.; McLaurin, J.; Yip, C. M.; George-Hyslop, P., St; Fraser, P. E. J. Biol. Chem. 2000, 275 (44) 34328-34334
63. Milanesi, L.; Sheynis, T.; Xue, W.-F.; Orlova, E. V.; Hellewell, A. L.; Jelinek, R.; Hewitt, E. W.; Radford, S. E.; Saibil, H. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109 (50) 20455-20460
64. Domanov, Y. A.; Kinnunen, P. K. J. J. Mol. Biol. 2008, 376 (1) 42-54
65. Blanchet, C. E.; Svergun, D. I. Annu. Rev. Phys. Chem. 2013, 64 (1) 37-54
66. Langkilde, A. E.; Vestergaard, B. FEBS Lett. 2009, 583 (16) 2600-2609
67. Vestergaard, B.; Groenning, M.; Roessle, M.; Kastrup, J. S.; van de Weert, M.; Flink, J. M.; Frokjaer, S.; Gajhede, M.; Svergun, D. I. PLoS Biol. 2007, 5 (5) e134
68. Oliveira, C. L. P.; Behrens, M. A.; Pedersen, J. S.; Erlacher, K.; Otzen, D.; Pedersen, J. S. J. Mol. Biol. 2009, 387 (1) 147-161
69. Middleton, E. R.; Rhoades, E. Biophys. J. 2010, 99 (7) 2279-2288