Copper, BDNF and its N-terminal domain: Inorganic features and biological perspectives

Chemistry - A European Journal

Volumn 18, Issue 49, 2012, Pages 15618-15631

  Travaglia, Alessio ^b,c   La Mendola, Diego ^a   Magrì, Antonio ^d   Nicoletti, Vincenzo Giuseppe ^b   Pietropaolo, Adriana ^e   Rizzarelli, Enrico ^b,d  

^a UNIVERSITY OF PISA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF CATANIA   (Italy)

^c SCUOLA SUPERIORE DI CATANIA   (Italy)

^d CNR   (Italy)

^e UNIVERSITY MAGNA GRAECIA OF CATANZARO   (Italy)

Author keywords

antiproliferation; biological activity; copper; peptides; UV Vis spectroscopy

Indexed keywords

AMIDES; AMINO ACIDS; BIOACTIVITY; CARBOXYLATION; CELL CULTURE; COORDINATION REACTIONS; COPPER; DIGITAL STORAGE; ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; METAL IONS; METALS; NEURODEGENERATIVE DISEASES; NITROGEN; PEPTIDES; PH EFFECTS; PHYSIOLOGY; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; TEMPERING; ULTRAVIOLET VISIBLE SPECTROSCOPY;

ANTIPROLIFERATION; BRAIN-DERIVED NEUROTROPHIC FACTORS; NEUROBLASTOMA CELL LINES; NEURODEGENERATIVE DISORDERS; PATHOLOGICAL CONDITIONS; PERIPHERAL NERVOUS SYSTEM; PROLIFERATIVE ACTIVITY; UV/ VIS SPECTROSCOPY;

COPPER COMPOUNDS;

EID: 84962449136     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201202775     Document Type: Article

References (90)

1. R. Levi-Montalcini, V. Hamburger, J. Exp. Zool. 1951, 116, 321-361.
2. E. M. Johnson Jr., M. H. Tuszynski, in CNS Regeneration (Eds.:, J. H. Kordower, M. H. Tuszynski), Academic Press, San Diego, 2008, pp. 95-144.
3. Y. A. Barde, D. Edgar, H. Thoenen, EMBO J. 1982, 1, 549-553.
4. S. J. Mowla, H. F. Farhadi, S. Pareek, J. K. Atwal, S. J. Morris, N. G. Seidah, R. A. Murphy, J. Biol. Chem. 2001, 276, 12660-12666.
5. S. J. Mowla, S. Pareek, H. F. Farhadi, K. Petrecca, J. P. Fawcett, N. B. Seidah, S. J. Morris, W. S. Sossin, R. A. Murphy, J. Neurosci. 1999, 19, 2069-2080.
6. R. Lee, P. Kermani, K. K. Teng, B. L. Hempstead, Science 2001, 294, 1945-1948.
7. V. Nikoletopoulou, H. Lickert, J. M. Frade, C. Rencurel, P. Giallonardo, L. Zhang, M. Bibel, Y. A. Barde, Nature 2010, 467, 59-63.
8. S. Rauskolb, M. Zagrebelsky, A. Dreznjak, R. Deogracias, T. Matsumoto, S. Wiese, B. Erne, M. Sendtner, N. Schaeren-Wiemers, M. Korte, Y. A. Barde, J. Neurosci. 2010, 30, 1739-1749.
9. T. Matsumoto, S. Rauskolb, M. Polack, J. Klose, R. Kolbeck, M. Korte, Y. A. Barde, Nat. Neurosci. 2008, 11, 131-133.
10. D. Soppet, E. Escandon, J. Maragos, D. S. Middlemas, S. W. Reid, J. Blair, L. E. Burton, B. R. Stanton, D. R. Kaplan, T. Hunter, K. Nikolics, L. F. Parada, Cell 1991, 65, 895-903.
11. B. D. Carter, C. Kaltschmidt, B. Kaltschmidt, N. Offenhaɵser, R. Boɨm-Matthaei, P. A. Baeuerle, Y. A. Barde, Science 1996, 272, 542-545.
12. J. Tanaka, Y. Horiike, M. Matsuzaki, T. Miyazaki, G. C. Ellis-Davies, H. Kasai, Science 2008, 319, 1683-1687
13. J. Tanaka, Y. Horiike, M. Matsuzaki, T. Miyazaki, G. C. Ellis-Davies, H. Kasai, Erratum in Science 2009, 326, 1482.
14. H. W. Horch, L. C. Katz, Nat. Neurosci. 2002, 5, 1177-1184.
15. A. Figurov, L. D. Pozzo-Miller, P. Olafsson, T. Wang, B. Lu, Nature 1996, 381, 706-709.
16. H. Kang, E. M. Schuman, Science 1995, 267, 1658-1662.
17. K. Yamada, M. Mizuno, T. Nabeshima, Life Sci. 2002, 70, 735-744.
18. M. F. Egan, M. Kojima, J. H. Callicot, T. E. Goldberg, B. S. Kolachana, A. Bertolino, E. Zaitsev, B. Gold, D. Goldman, M. Dean, B. Lu, D. R. Weinberger, Cell 2003, 112, 257-269.
19. F. Cathomas, C. Vogler, J. C. Euler-Sigmund, D. J. de Quervain, A. Papassotiropoulos, Int. J. Neuropsychopharmacol. 2010, 13, 975-980.
20. C. Zuccato, E. Cattaneo, Nat. Rev. Neurol. 2009, 5, 311-322.
21. S. M. Massa, T. Yang, Y. Xie, J. Shi, M. Bilgen, J. N. Joyce, D. Nehama, J. Rajadas, F. M. Longo, J. Clin. Invest. 2010, 120, 1774-1785.
22. S. Peng, J. Wuu, E. J. Mufson, M. Fahnestock, J. Neurochem. 2005, 93, 1412-1421.
23. J. J. Hwang, M. H. Park, S. Y. Choi, J. Y. Koh, J. Biol. Chem. 2005, 280, 11995-12001.
24. J. J. Hwang, M. H. Park, J. Y. Koh, J. Neurosci. Res. 2007, 85, 2160-2166.
25. Y. Z. Huang, E. Pan, Z. Q. Xiong, J. O. McNamara, Neuron 2008, 57, 546-558.
26. C. Corona, F. Masciopinto, E. Silvestri, A. Del Viscovo, R. Lattanzio, R. La Sorda, D. Ciavardelli, F. Goglia, M. Piantelli, L. M. T. Canzoniero, S. L. Sensi, Cell Death Dis. 2010, 1, e 91.
27. P. A. Adlard, J. M. Parncutt, D. I. Finkelstein, A. I. Bush, J. Neurosci. 2010, 30, 1631-1636.
28. Neurodegeneration: Metallostasis and Proteostasis (Eds.:, D. Milardi, E. Rizzarelli,), Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK, 2011.
29. P. A. Adlard, L. Bica, A. R. White, M. Nurjono, G. Filiz, P. J. Crouch, P. S. Donnelly, R. Cappai, D. I. Finkelstein, A. I. Bush, PLoS ONE 2011, 6, e 17669.
30. G. M. Ross, I. L. Shamovsky, G. Lawrance, M. Solc, S. M. Dostaler, S. L. Jimmo, D. F. Weaver, R. J. Riopelle, Nat. Med. 1997, 3, 872-878.
31. W. Wang, J. I. Post, K. E. Dow, S. H. Shin, R. J. Riopelle, G. M. Ross, Neurosci. Lett. 1999, 259, 115-118.
32. I. L. Shamovsky, G. M. Ross, R. J. Riopelle, D. F. Weaver, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9797-9806.
33. R. Maitra, I. L. Shamovsky, W. Wang, M. Solc, G. Lawrance, S. M. Dostaler, G. M. Ross, R. J. Riopelle, Neurotoxic. Res. 2000, 2, 321-341.
34. C. Allington, I. L. Shamovsky, G. M. Ross, R. J. Riopelle, Cell Death Differ. 2001, 8, 451-456.
35. G. M. Ross, I. L. Shamovsky, S. B. Woo, J. I. Post, P. N. Vrkljan, G. Lawrance, M. Solc, S. M. Dostaler, K. E. Neet, R. J. Riopelle, J. Neurochem. 2001, 78, 515-523.
36. B. Birkaya, J. M. Aletta, J. Neurobiol. 2005, 63, 49-61.
37. M. Pattarawarapan, K. Burgess, J. Med. Chem. 2003, 46, 5277-5291.
38. C. F. Ibaծ~ez, Trends Neurosci. 1998, 21, 438-444.
39. M. J. Banfield, R. L. Naylor, A. G. Robertson, S. J. Allen, D. Dawbarn, R. L. Brady, Structure 2001, 9, 1191-1199.
40. R. C. Robinson, C. Radziejewski, D. I. Stuart, E. Y. Jones, Biochemistry 1995, 34, 4139-4146.
41. M. Cazorla, J. Preխont, A. Mann, N. Girard, C. Kellendonk, D. Rognan, J. Clin. Invest. 2011, 121, 1846-1857.
42. C. Kaլlay, K. Varnagy, G. Micera, D. Sanna, I. Sovago, J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 1514-1525.
43. B. Bo~ka, A. Myari, I. Sovago, N. Hadjiliadis, J. Inorg. Biochem. 2004, 98, 113-122.
44. C. A. Damante, K. Osz, Z. Nagy, G. Pappalardo, G. Grasso, G. Impellizzeri, E. Rizzarelli, I. So~vaէo~, Inorg. Chem. 2008, 47, 9669-9683.
45. A. Myari, G. Malandrinos, Y. Deligiannakis, J. C. Plakatoras, N. Hadjliadis, Z. Nagy, I. Sovago, J. Inorg. Biochem. 2001, 85, 253-261.
46. D. La Mendola, A. Magri, OȮ Hansson, R. P. Bonomo, E. Rizzarelli, J. Inorg. Biochem. 2009, 103, 758-765.
47. M. Orfei, M. C. Alcaro, G. Marcon, M. Chelli, M. Ginanneschi, H. Kozlowski, J. Brasun, L. Messori, J. Inorg. Biochem. 2003, 97, 299-307.
48. D. La Mendola, R. P. Bonomo, G. Impellizzeri, G. Maccarrone, G. Pappalardo, A. Pietropaolo, E. Rizzarelli, V. Zito, J. Biol. Inorg. Chem. 2005, 10, 463-475.
49. P. G. Daniele, O. Zerbinati, R. Aruga, G. Ostacoli, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1988, 1115-1120.
50. A. Myari, G. Malandrinos, J. Plakatoras, N. Hadjliadis, I. Sovago, Bioinorg. Chem. Appl. 2003, 1, 99-112.
51. I. Toɲoɫ, T. Gajda, B. Gyurcsik, G. K. Toth, A. Peter, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1998, 1205-1212.
52. D. La Mendola, A. Magri`, A. M. Santoro, V. G. Nicoletti, E. Rizzarelli, J. Inorg. Biochem. 2012, 111, 59-69.
53. P. G. Daniele, E. Prenesti, G. Ostacoli, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1996, 3269-3275.
54. D. La Mendola, A. Magri`, L. I. Vagliasindi, O. Hansson, R. P. Bonomo, E. Rizzarelli, Dalton Trans. 2010, 39, 10678-10684.
55. T. Karavelas, G. Malandrinos, N. Hadjiliadis, P. Mlynarz, H. Koslowski, M. Barsam, I. Butler, Dalton Trans. 2008, 1215-1223.
56. D. La Mendola, A. Magri`, T. Campagna, M. A. Campitiello, L. Raiola, C. Isernia, OȮ Hansson, R. P. Bonomo, E. Rizzarelli, Chem. Eur. J. 2010, 16, 6212-6223.
57. J. Peisach, W. E. Bloomberg, Arch. Biochem. Biophys. 1974, 165, 691-708.
58. J. F. Galey, B. Decock-Le Reverend, A. Lebkiri, L. D. Pettit, S. I. Pyburn, H. Kozlowski, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1991, 2281-2287.
59. I. So~vaէo~, K. Osz, Dalton Trans. 2006, 3841-3854.
60. I. So~vaէo~, D. Sanna, A. Dessi`, K. Varnagy, G. Micera, J. Inorg. Biochem. 1996, 63, 99-117.
61. H. Kozlowski, W. Bal, M. Dyba, T. Kowalick-Jankowska, Coord. Chem. Rev. 1999, 184, 319-346.
62. M. Luczkowski, H. Kozlowski, M. Stawikowski, K. Rolka, E. Gaggelli, D. Valensin, G. Valensin, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2002, 2269-2274.
63. M. Luczkowski, H. Kozlowski, A. Legowska, K. Rolka, M. Remelli, Dalton Trans. 2003, 619-624.
64. L. Bertini, M. Bruschi, M. Romaniello, G. Zampella, M. Tiberti, V. Barbieri, C. Greco, D. La Mendola, R. P. Bonomo, P. Fantucci, L. De Gioia, Theor. Chem. Acc., 2012, 113,1186
65. L. Bertini, M. Bruschi, M. Romaniello, G. Zampella, M. Tiberti, V. Barbieri, C. Greco, D. La Mendola, R. P. Bonomo, P. Fantucci, L. De Gioia, Copper coordination to the putative cell binding site of angiogenin: A DFT investigation. Theoretical Chemistry Accounts. Volume 131, Issue 3, March 2012, Pages 1-15. DOI: 10.1007/s00214-012-1186-y.
66. L. I. Vagliasindi, G. Arena, R. P. Bonomo, G. Pappalardo, G. Tabbi`, Dalton Trans. 2011, 40, 2441-2450.
67. O. Yamauchi, A. Odani, M. Takani, J. Chem. Soc. Dalton Trans. 2002, 3411-3421.
68. T. Kowalik-Jankowska, E. Jankowska, F. Kasprzykowski, Inorg. Chem. 2010, 49, 2182-2192.
69. A. Travaglia, A. Pietropaolo, D. La Mendola, V. G. Nicoletti, E. Rizzarelli, J. Inorg. Biochem. 2012, 111, 130-137.
70. A. Travaglia, G. Arena, R. Fattorusso, C. Isernia, D. La Mendola, G. Malgieri, V. G. Nicoletti, E. Rizzarelli, Chem. Eur. J. 2011, 17, 3726-3738.
71. S. J. De Vries, M. Van Dijk, A. M. Bonvin, Nat. Protoc. 2010, 5, 883-897.
72. C. Satriano, M. E. Fragala`, G. Forte, A.M. Santoro, D. La Mendola, B. Kasemo, Soft Matter 2012, 8, 53-56.
73. D. La Mendola, R. P. Bonomo, S. Caminati, G. Di Natale, S. S. Emmi, OȮ Hansson, G. Maccarrone, G. Pappalardo, A. Pietropaolo, E. Rizzarelli, J. Inorg. Biochem. 2009, 103, 195-204.
74. R. P. Bonomo, V. Bruno, E. Conte, G. De Guidi, D. La Mendola, G. Maccarrone, F. Nicoletti, E. Rizzarelli, S. Sortino, G. Vecchio, Dalton Trans. 2003, 4406-4415.
75. P. Gans, A. Sabatini, A. Vacca, Talanta 1996, 43, 1739-1753.
76. L. Alderighi, P. Gans, A. Ienco, D. Peters, A. Sabatini, A. Vacca, Coord. Chem. Rev. 1999, 184, 311-318.
77. B. Hess, C. Kutzner, D. Van der Spoel, D. Lindahl, J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 435-447.
78. V. Hoenak, R. Abel, A. Okur, B. Strockbine, A. Roitberg, C. Simmerling, Proteins Struct. Funct. Bioinf. 2006, 65, 712-725.
79. W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, M. L. Klein, J. Chem. Phys. 1983, 79, 926-935.
80. U. Essmann, L. Perera, M. L. Berkowitz, T. Darden, H. Lee, L. G. Pedersen, J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8593.
81. S. Miyamoto, P. A. Kollman, J. Comput. Chem. 1992, 13, 952-962.
82. B. Hess, J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 116-122.
83. G. Bussi, D. Donadio, M. Parrinello, J. Chem. Phys. 2007, 126, 014101.
84. E. Rosta, N. V. Buchete, G. Hammer, J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1393-1399.
85. X. Daura, K. Gademann, B. Jaun, D. Seebach, W. F. van Gunsteren, A. E. Mark, Angew. Chem. 1999, 111, 249-253
86. X. Daura, K. Gademann, B. Jaun, D. Seebach, W. F. van Gunsteren, A. E. Mark, Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 236-240.
87. M. J. Frisch, et al. Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2004.
88. J. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
89. A. Schaɦer, C. Huber, R. Ahlrichs, J. Chem. Phys. 1994, 100, 5829-5835.
90. S. Miertus, E. Scrocco, J. Tomasi, J. Chem. Phys. 1981, 55, 117-129.