Probing oligomerization of amyloid beta peptide in silico

Molecular BioSystems

Volumn 13, Issue 1, 2017, Pages 165-182

  Dorosh, L ^a,b   Stepanova, M ^a,b,c  

^a UNIVERSITY OF ALBERTA   (Canada)

^b NATIONAL RESEARCH COUNCIL CANADA   (Canada)

^c MISSOURI STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMYLOID BETA PROTEIN; ION; METAL; PEPTIDE FRAGMENT; PROTEIN AGGREGATE;

AMINO ACID SEQUENCE; CHEMICAL PHENOMENA; CHEMISTRY; METABOLISM; MOLECULAR DYNAMICS; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN DOMAIN; PROTEIN MULTIMERIZATION; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEIN TERTIARY STRUCTURE; PROTEINOSIS;

AMINO ACID SEQUENCE; AMYLOID BETA-PEPTIDES; HYDROPHOBIC AND HYDROPHILIC INTERACTIONS; IONS; METALS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; PEPTIDE FRAGMENTS; PROTEIN AGGREGATES; PROTEIN AGGREGATION, PATHOLOGICAL; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN INTERACTION DOMAINS AND MOTIFS; PROTEIN MULTIMERIZATION; PROTEIN STRUCTURE, SECONDARY; PROTEIN STRUCTURE, TERTIARY;

EID: 85006961582     PISSN: 1742206X     EISSN: 17422051     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/C6MB00441E     Document Type: Article

References (119)

1. M. Bucciantini E. Giannoni F. Chiti F. Baroni L. Formigli J. Zurdo N. Taddei G. Ramponi C. M. Dobson M. Stefani Nature 2002 416 507-511
2. B. Caughey P. T. Lansbury Annu. Rev. Neurosci. 2003 26 267-298
3. J. A. Hardy G. A. Higgins Science 1992 256 184-185
4. S. Baglioni F. Casamenti M. Bucciantini L. M. Luheshi N. Taddei F. Chiti C. M. Dobson M. Stefani J. Neurosci. 2006 26 8160-8167
5. I. Benilova E. Karran B. De Strooper Nat. Neurosci. 2012 15 349-357
6. J. Hardy D. J. Selkoe Science 2002 297 353-356
7. R. Kayed E. Head J. L. Thompson T. M. McIntire S. C. Milton C. W. Cotman C. G. Glabe Science 2003 300 486-489
8. C. A. McLean R. A. Cherny F. W. Fraser S. J. Fuller M. J. Smith K. Beyreuther A. I. Bush C. L. Masters Ann. Neurol. 1999 46 860-866
9. T. L. Williams B. R. G. Johnson B. Urbanc A. T. A. Jenkins S. D. A. Connell L. C. Serpell Biochem. J. 2011 439 67-77
10. L. Jiang C. Liu D. Leibly M. Landau M. Zhao M. P. Hughes D. S. Eisenberg eLife 2013 2 e00857
11. R. J. Castellani H. Lee S. L. Siedlak A. Nunomura T. Hayashi M. Nakamura X. Zhu G. Perry M. A. Smith J. Alzheimers Dis. 2009 18 447-452
12. A. L. Lublin S. Gandy Mt. Sinai J. Med. 2010 77 43-49
13. Y. Fezoui D. B. Teplow J. Biol. Chem. 2002 277 36948-36954
14. C. Wu J.-E. Shea PLoS Comput. Biol. 2013 9 e1003211
15. A. Jan D. M. Hartley H. A. Lashuel Nat. Protoc. 2010 5 1186-1209
16. A. M. Szczepanik D. Rampe G. E. Ringheim J. Neurochem. 2001 77 304-317
17. W. Wei D. D. Norton X. Wang J. W. Kusiak Brain 2002 125 2036-2043
18. E. Gowing A. E. Roher A. S. Woods R. J. Cotter M. Chaney S. P. Little M. J. Ball J. Biol. Chem. 1994 269 10987-10990
19. L. S. Higgins G. M. Murphy L. S. Forno R. Catalano B. Cordell Am. J. Pathol. 1996 149 585-596
20. R. L. Patton W. M. Kalback C. L. Esh T. A. Kokjohn G. D. Van Vickle D. C. Luehrs Y.-M. Kuo J. Lopez D. Brune I. Ferrer E. Masliah A. J. Newel T. G. Beach E. M. Castaño A. E. Roher Am. J. Pathol. 2006 169 1048-1063
21. T. Pillot M. Goethals B. Vanloo C. Talussot R. Brasseur J. Vandekerckhove M. Rosseneu L. Lins J. Biol. Chem. 1996 271 28757-28765
22. M. Bibl M. Gallus V. Welge S. Lehmann K. Sparbier H. Esselmann J. Wiltfang Proteomics: Clin. Appl. 2012 6 163-169
23. L.-F. Lue Y.-M. Kuo A. E. Roher L. Brachova Y. Shen L. Sue T. Beach J. H. Kurth R. E. Rydel J. Rogers Am. J. Pathol. 1999 155 853-862
24. B. Urbanc L. Cruz S. Yun S. V. Buldyrev G. Bitan D. B. Teplow H. E. Stanley Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 17345-17350
25. K. Pauwels T. L. Williams K. L. Morris W. Jonckheere A. Vandersteen G. Kelly J. Schymkowitz F. Rousseau A. Pastore L. C. Serpell K. Broersen J. Biol. Chem. 2012 287 5650-5660
26. S. L. Bernstein N. F. Dupuis N. D. Lazo T. Wyttenbach M. M. Condron G. Bitan D. B. Teplow J.-E. Shea B. T. Ruotolo C. V. Robinson M. T. Bowers Nat. Chem. 2009 1 326-331
27. G. Bitan M. D. Kirkitadze A. Lomakin S. S. Vollers G. B. Benedek D. B. Teplow Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 330-335
28. G. P. Gellermann H. Byrnes A. Striebinger K. Ullrich R. Mueller H. Hillen S. Barghorn Neurobiol. Dis. 2008 30 212-220
29. J. Luo S. K. T. S. Wärmländer A. Gräslund J. P. Abrahams Biochemistry 2014 53 6302-6308
30. N. J. Economou M. J. Giammona T. D. Do X. Zheng D. B. Teplow S. K. Buratto M. T. Bowers J. Am. Chem. Soc. 2016 138 1772-1775
31. T. D. Do N. E. LaPointe R. Nelson P. Krotee E. Y. Hayden B. Ulrich S. Quan S. C. Feinstein D. B. Teplow D. Eisenberg J.-E. Shea M. T. Bowers J. Am. Chem. Soc. 2016 138 549-557
32. M. P. Lambert A. K. Barlow B. A. Chromy C. Edwards R. Freed M. Liosatos T. E. Morgan I. Rozovsky B. Trommer K. L. Viola P. Wals C. Zhang C. E. Finch G. A. Krafft W. L. Klein Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998 95 6448-6453
33. A. I. Bush Trends Neurosci. 2003 26 207-214
34. J. Dong C. S. Atwood V. E. Anderson S. L. Siedlak M. A. Smith G. Perry P. R. Carey Biochemistry 2003 42 2768-2773
35. L. M. Sayre G. Perry P. L. Harris Y. Liu K. A. Schubert M. A. Smith J. Neurochem. 2000 74 270-279
36. L. Hou M. G. Zagorski J. Am. Chem. Soc. 2006 128 9260-9261
37. C. Hureau Y. Coppel P. Dorlet P. L. Solari S. Sayen E. Guillon L. Sabater P. Faller Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 9522-9525
38. T. Miura K. Suzuki N. Kohata H. Takeuchi Biochemistry 2000 39 7024-7031
39. C. S. Atwood R. C. Scarpa X. Huang R. D. Moir W. D. Jones D. P. Fairlie R. E. Tanzi A. I. Bush J. Neurochem. 2000 75 1219-1233
40. V. A. Streltsov S. J. Titmuss V. C. Epa K. J. Barnham C. L. Masters J. N. Varghese Biophys. J. 2008 95 3447-3456
41. Y. Miller B. Ma R. Nussinov Coord. Chem. Rev. 2012 256 2245-2252
42. J. Danielsson R. Pierattelli L. Banci A. Gräslund FEBS J. 2007 274 46-59
43. D. Drago S. Bolognin P. Zatta Curr. Alzheimer Res. 2008 5 500-507
44. M. Mold L. Ouro-Gnao B. M. Wieckowski C. Exley Sci. Rep. 2013 3 1256
45. M. Innocenti E. Salvietti M. Guidotti A. Casini S. Bellandi M. L. Foresti C. Gabbiani A. Pozzi P. Zatta L. Messori J. Alzheimers Dis. 2010 19 1323-1329
46. K. Suzuki T. Miura H. Takeuchi Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001 285 991-996
47. B. Moores E. Drolle S. J. Attwood J. Simons Z. Leonenko PLoS One 2011 6 e25954
48. W. Qiang W.-M. Yau Y. Luo M. P. Mattson R. Tycko Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 4443-4448
49. G. Reddy J. E. Straub D. Thirumalai Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 11948-11953
50. J.-E. Shea B. Urbanc Curr. Top. Med. Chem. 2012 12 2596-2610
51. E. Gazit FASEB J. 2002 16 77-83
52. A. W. P. Fitzpatrick G. M. Vanacore A. H. Zewail Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015 201502214
53. N. G. Franco R J. Neurol. Neurol. Disord. 2014 1 103
54. G. Wei N. Mousseau P. Derreumaux Prion 2007 1 3-8
55. A. Morriss-Andrews J.-E. Shea Annu. Rev. Phys. Chem. 2015 66 643-666
56. L. Tran T. Ha-Duong Peptides 2015 69 86-91
57. J. Nasica-Labouze P. H. Nguyen F. Sterpone O. Berthoumieu N.-V. Buchete S. Coté A. De Simone A. J. Doig P. Faller A. Garcia A. Laio M. S. Li S. Melchionna N. Mousseau Y. Mu A. Paravastu S. Pasquali D. J. Rosenman B. Strodel B. Tarus J. H. Viles T. Zhang C. Wang P. Derreumaux Chem. Rev. 2015 115 3518-3563
58. M. Yang D. B. Teplow J. Mol. Biol. 2008 384 450-464
59. M. Ito J. Johansson R. Strömberg L. Nilsson PLoS One 2011 6 e17587
60. Y.-S. Lin G. R. Bowman K. A. Beauchamp V. S. Pande Biophys. J. 2012 102 315-324
61. N. G. Sgourakis Y. Yan S. McCallum C. Wang A. E. Garcia J. Mol. Biol. 2007 368 1448-1457
62. B. Barz B. Urbanc PLoS One 2012 7 e34345
63. D. J. Rosenman C. Wang A. E. García J. Phys. Chem. B 2016 120 259-277
64. A. Huet P. Derreumaux Biophys. J. 2006 91 3829-3840
65. B. Tarus J. E. Straub D. Thirumalai J. Mol. Biol. 2005 345 1141-1156
66. B. Urbanc L. Cruz F. Ding D. Sammond S. D. Khare S. V. Buldyrev H. E. Stanley N. V. Dokholyan Biophys. J. 2004 87 2310-2321
67. N. Blinov L. Dorosh D. Wishart A. Kovalenko Biophys. J. 2010 98 282-296
68. N.-V. Buchete R. Tycko G. Hummer J. Mol. Biol. 2005 353 804-821
69. N.-V. Buchete G. Hummer Biophys. J. 2007 92 3032-3039
70. A. Kahler H. Sticht A. H. C. Horn PLoS One 2013 8 e70521
71. D. Thirumalai G. Reddy J. E. Straub Acc. Chem. Res. 2012 45 83-92
72. J. J. Valle-Delgado M. Alfonso-Prieto N. S. de Groot S. Ventura J. Samitier C. Rovira X. Fernàndez-Busquets FASEB J. 2010 24 4250-4261
73. S. L. Gallion PLoS One 2012 7 e49375
74. H. Jang F. T. Arce S. Ramachandran R. Capone R. Azimova B. L. Kagan R. Nussinov R. Lal Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 6538-6543
75. W. Li J. Zhang Y. Su J. Wang M. Qin W. Wang J. Phys. Chem. B 2007 111 13814-13821
76. D. F. Raffa A. Rauk J. Phys. Chem. B 2007 111 3789-3799
77. J. M. Borreguero B. Urbanc N. D. Lazo S. V. Buldyrev D. B. Teplow H. E. Stanley Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 6015-6020
78. S. Yun B. Urbanc L. Cruz G. Bitan D. B. Teplow H. E. Stanley Biophys. J. 2007 92 4064-4077
79. B. Urbanc M. Betnel L. Cruz G. Bitan D. B. Teplow J. Am. Chem. Soc. 2010 132 4266-4280
80. M. Cheon C. K. Hall I. Chang PLoS Comput. Biol. 2015 11 e1004258
81. S. Santini N. Mousseau P. Derreumaux J. Am. Chem. Soc. 2004 126 11509-11516
82. N. Ferguson R. Day C. M. Johnson M. D. Allen V. Daggett A. R. Fersht J. Mol. Biol. 2005 347 855-870
83. A. R. Lam Ng, PhD thesis, Boston University, 2008, p. 80
84. A. Baumketner J.-E. Shea J. Mol. Biol. 2007 366 275-285
85. R. Laghaei N. Mousseau G. Wei J. Phys. Chem. B 2011 115 3146-3154
86. A. Barducci M. Bonomi M. K. Prakash M. Parrinello Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 E4708-E4713
87. L. E. Buchanan E. B. Dunkelberger H. Q. Tran P.-N. Cheng C.-C. Chiu P. Cao D. P. Raleigh J. J. de Pablo J. S. Nowick M. T. Zanni Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 110 19285-19290
88. S. Piana A. Laio J. Phys. Chem. B 2007 111 4553-4559
89. P. H. Nguyen M. S. Li P. Derreumaux Phys. Chem. Chem. Phys. 2011 13 9778-9788
90. W. M. Berhanu F. Yaşar U. H. E. Hansmann ACS Chem. Neurosci. 2013 4 1488-1500
91. J. A. Lemkul D. R. Bevan J. Phys. Chem. B 2010 114 1652-1660
92. T. Lührs C. Ritter M. Adrian D. Riek-Loher B. Bohrmann H. Döbeli D. Schubert R. Riek Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 17342-17347
93. W. Xi W. Li W. Wang J. Phys. Chem. B 2012 116 7398-7405
94. J. Zheng H. Jang B. Ma R. Nussinov J. Phys. Chem. B 2008 112 6856-6865
95. W. Han K. Schulten J. Am. Chem. Soc. 2014 136 12450-12460
96. A. De Simone P. Derreumaux J. Chem. Phys. 2010 132 165103
97. J.-X. Lu W. Qiang W.-M. Yau C. D. Schwieters S. C. Meredith R. Tycko Cell 2013 154 1257-1268
98. M. Schmidt A. Rohou K. Lasker J. K. Yadav C. Schiene-Fischer M. Fändrich N. Grigorieff Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015 112 11858-11863
99. J. H. Choi C. Govaerts B. C. H. May F. E. Cohen Proteins 2008 73 150-160
100. Q. Van Vuong Z. Bednarikova A. Antosova P. D. Q. Huy K. Siposova N. A. Tuan M. S. Li Z. Gazova Med. Chem. Commun. 2015 6 810-822
101. M. R. Smaoui F. Poitevin M. Delarue P. Koehl H. Orland J. Waldispühl Biophys. J. 2013 104 683-693
102. M. Stepanova Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2007 76 051918
103. N. Blinov M. Berjanskii D. S. Wishart M. Stepanova Biochemistry 2009 48 1488-1497
104. K. Barakat B. B. Issack M. Stepanova J. Tuszynski PLoS One 2011 6 e27651
105. K. P. Santo M. Berjanskii D. S. Wishart M. Stepanova Prion 2011 5 188-200
106. B. B. Issack M. Berjanskii D. S. Wishart M. Stepanova Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2012 80 1847-1865
107. A. Potapov M. Stepanova Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2012 85 020901(R)
108. L. Dorosh O. A. Kharenko N. Rajagopalan M. C. Loewen M. Stepanova PLoS Comput. Biol. 2013 9 e1003114
109. O. Stueker V. A. Ortega G. G. Goss M. Stepanova Small 2014 10 2006-2021
110. L. Dorosh N. Rajagopalan M. C. Loewen M. Stepanova FEBS Open Bio 2014 4 496-509
111. F. C. Bernstein T. F. Koetzle G. J. Williams E. F. Meyer M. D. Brice J. R. Rodgers O. Kennard T. Shimanouchi M. Tasumi Eur. J. Biochem. 1977 80 319-324
112. Accelrys Discovery Studio Visualiser, BIOVIA
113. W. Humphrey A. Dalke K. Schulten J. Mol. Graphics 1996 14 33-38
114. H. J. C. Berendsen D. van der Spoel R. van Drunen Comput. Phys. Commun. 1995 91 43-56
115. W. L. Jorgensen D. S. Maxwell J. Tirado-Rives J. Am. Chem. Soc. 1996 118 11225-11236
116. C. Wu M. M. Murray S. L. Bernstein M. M. Condron G. Bitan J.-E. Shea M. T. Bowers J. Mol. Biol. 2009 387 492-501
117. S. Côté P. Derreumaux N. Mousseau J. Chem. Theory Comput. 2011 7 2584-2592
118. S. Kim T. Takeda D. K. Klimov Biophys. J. 2010 99 1949-1958
119. I. A. Mastrangelo M. Ahmed T. Sato W. Liu C. Wang P. Hough S. O. Smith J. Mol. Biol. 2006 358 106-119