Supercharging Prions via Amyloid-Selective Lysine Acetylation.
acetylation
amyotrophic lateral sclerosis
neurodegeneration
protein aggregation
superoxide dismutase
Journal
Angewandte Chemie (International ed. in English)
ISSN: 1521-3773
Titre abrégé: Angew Chem Int Ed Engl
Pays: Germany
ID NLM: 0370543
Informations de publication
Date de publication:
25 06 2021
25 06 2021
Historique:
received:
11
03
2021
pubmed:
21
4
2021
medline:
18
9
2021
entrez:
20
4
2021
Statut:
ppublish
Résumé
Repulsive electrostatic forces between prion-like proteins are a barrier against aggregation. In neuropharmacology, however, a prion's net charge (Z) is not a targeted parameter. Compounds that selectively boost prion Z remain unreported. Here, we synthesized compounds that amplified the negative charge of misfolded superoxide dismutase-1 (SOD1) by acetylating lysine-NH
Identifiants
pubmed: 33876528
doi: 10.1002/anie.202103548
doi:
Substances chimiques
Amyloid
0
Prions
0
SOD1 protein, human
0
Superoxide Dismutase-1
EC 1.15.1.1
Lysine
K3Z4F929H6
Types de publication
Journal Article
Research Support, N.I.H., Extramural
Research Support, Non-U.S. Gov't
Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
15069-15079Subventions
Organisme : NIH HHS
ID : 1R01NS092788
Pays : United States
Informations de copyright
© 2021 Wiley-VCH GmbH.
Références
C. E. Felder, J. Prilusky, I. Silman, J. L. Sussman, Nucleic Acids Res. 2007, 35, W512-521.
I. Gitlin, J. D. Carbeck, G. M. Whitesides, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3022-3060;
Angew. Chem. 2006, 118, 3090-3131.
F. Chiti, M. Stefani, N. Taddei, G. Ramponi, C. M. Dobson, Nature 2003, 424, 805-808.
S. D. Fried, S. Bagchi, S. G. Boxer, Science 2014, 346, 1510-1514.
M. Y. Tsai, W. Zheng, D. Balamurugan, N. P. Schafer, B. L. Kim, M. S. Cheung, P. G. Wolynes, Protein Sci. 2016, 25, 255-269.
N. Wiedemar, D. A. Hauser, P. Maser, Antimicrob. Agents Chemother. 2020, 64, e01168-19.
G. Meisl, T. P. Knowles, D. Klenerman, Curr. Opin. Neurobiol. 2020, 61, 58-64.
F. Chiti, M. Calamai, N. Taddei, M. Stefani, G. Ramponi, C. M. Dobson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99 Suppl 4, 16419-16426.
M. S. Lawrence, K. J. Phillips, D. R. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10110-10112.
E. Sandelin, A. Nordlund, P. M. Andersen, S. S. Marklund, M. Oliveberg, J. Biol. Chem. 2007, 282, 21230-21236.
B. F. Shaw, H. Arthanari, M. Narovlyansky, A. Durazo, D. P. Frueh, M. P. Pollastri, A. Lee, B. Bilgicer, S. P. Gygi, G. Wagner, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17411-17425.
B. F. Shaw, G. F. Schneider, B. Bilgicer, G. K. Kaufman, J. M. Neveu, W. S. Lane, J. P. Whitelegge, G. M. Whitesides, Protein Sci. 2008, 17, 1446-1455.
M. Chattopadhyay, A. Durazo, S. H. Sohn, C. D. Strong, E. B. Gralla, J. P. Whitelegge, J. S. Valentine, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 18663-18668.
Y. Shi, R. A. Mowery, B. F. Shaw, J. Mol. Biol. 2013, 425, 4388-4404.
C. Munch, J. O'Brien, A. Bertolotti, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 3548-3553.
J. A. Rodriguez, B. F. Shaw, A. Durazo, S. H. Sohn, P. A. Doucette, A. M. Nersissian, K. F. Faull, D. K. Eggers, A. Tiwari, L. J. Hayward, J. S. Valentine, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 10516-10521.
B. G. Trist, J. B. Hilton, D. J. Hare, P. J. Crouch, K. L. Double, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 9215-9246;
Angew. Chem. 2021, 133, 9299-9330.
N. George, E. Gean, A. Nandi, J. R. Brašić, D. F. Wong, Imaging of the Human Brain in Health and Disease, Academic Press, Boston, 2014, pp. 407-416.
W. Zhang, S. Oya, M. P. Kung, C. Hou, D. L. Maier, H. F. Kung, J. Med. Chem. 2005, 48, 5980-5988.
W. Zhang, M. P. Kung, S. Oya, C. Hou, H. F. Kung, Nucl. Med. Biol. 2007, 34, 89-97.
S. Rasouli, A. Abdolvahabi, C. M. Croom, D. L. Plewman, Y. Shi, J. I. Ayers, B. F. Shaw, J. Biol. Chem. 2017, 292, 19366-19380.
A. Abdolvahabi, Y. Shi, N. R. Rhodes, N. P. Cook, A. A. Marti, B. F. Shaw, Biophys. J. 2015, 108, 1199-1212.
S. Sinha, D. H. Lopes, Z. Du, E. S. Pang, A. Shanmugam, A. Lomakin, P. Talbiersky, A. Tennstaedt, K. McDaniel, R. Bakshi, P. Y. Kuo, M. Ehrmann, G. B. Benedek, J. A. Loo, F. G. Klarner, T. Schrader, C. Wang, G. Bitan, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16958-16969.
J. Y. Kim, J. W. Lee, Y. S. Kim, Y. Lee, Y. B. Ryu, S. Kim, H. W. Ryu, M. J. Curtis-Long, K. W. Lee, W. S. Lee, K. H. Park, ChemBioChem 2010, 11, 2125-2131.
A. Weichert, A. S. Besemer, M. Liebl, N. Hellmann, I. Koziollek-Drechsler, P. Ip, H. Decker, J. Robertson, A. Chakrabartty, C. Behl, A. M. Clement, Neurobiol. Dis. 2014, 62, 479-488.
G. Xu, J. I. Ayers, B. L. Roberts, H. Brown, S. Fromholt, C. Green, D. R. Borchelt, Hum. Mol. Genet. 2015, 24, 1019-1035.
A. Abdolvahabi, Y. Shi, S. Rasouli, C. M. Croom, A. Aliyan, A. A. Marti, B. F. Shaw, ACS Chem. Neurosci. 2017, 8, 1378-1389.
B. A. Killinger, R. Melki, P. Brundin, J. H. Kordower, npj Parkinson′s Dis. 2019, 5, 23.
M. P. Kung, C. Hou, Z. P. Zhuang, D. Skovronsky, H. F. Kung, Brain Res. 2004, 1025, 98-105.
H. F. Kung, C. W. Lee, Z. P. Zhuang, M. P. Kung, C. Hou, K. Plossl, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12740-12741.
H. Watanabe, M. Ono, T. Ariyoshi, R. Katayanagi, H. Saji, ACS Chem. Neurosci. 2017, 8, 1656-1662.
J. W. McCabe, C. S. Mallis, K. I. Kocurek, M. L. Poltash, M. Shirzadeh, M. J. Hebert, L. Fan, T. E. Walker, X. Zheng, T. Jiang, S. Dong, C. W. Lin, A. Laganowsky, D. H. Russell, Anal. Chem. 2020, 92, 11155-11163.
P. Bourassa, C. D. Kanakis, P. Tarantilis, M. G. Pollissiou, H. A. Tajmir-Riahi, J. Phys. Chem. B 2010, 114, 3348-3354.
P. Sen, S. Fatima, B. Ahmad, R. H. Khan, Spectrochim. Acta Part A 2009, 74, 94-99.
A. Abdolvahabi, Y. Shi, A. Chuprin, S. Rasouli, B. F. Shaw, ACS Chem. Neurosci. 2016, 7, 799-810.
K. M. Baumer, J. C. Koone, B. F. Shaw, ACS Chem. Neurosci. 2020, 11, 304-313.
L. Giehm, D. E. Otzen, Anal. Biochem. 2010, 400, 270-281.
C. Xue, T. Y. Lin, D. Chang, Z. Guo, R. Soc. Open Sci. 2017, 4, 160696.
J. I. Ayers, J. Diamond, A. Sari, S. Fromholt, A. Galaleldeen, L. W. Ostrow, J. D. Glass, P. J. Hart, D. R. Borchelt, Acta Neuropathol. 2016, 132, 827-840.
J. I. Ayers, S. Fromholt, M. Koch, A. DeBosier, B. McMahon, G. Xu, D. R. Borchelt, Acta Neuropathol. 2014, 128, 791-803.
C. M. Grozinger, S. L. Schreiber, Chem. Biol. 2002, 9, 3-16.
L. M. Needham, J. Weber, J. W. B. Fyfe, O. M. Kabia, D. T. Do, E. Klimont, Y. Zhang, M. Rodrigues, C. M. Dobson, S. Ghandi, S. E. Bohndiek, T. N. Snaddon, S. F. Lee, R. Soc. Open Sci. 2018, 5, 171399.
A. W. Pilkington, J. Schupp, M. Nyman, S. J. Valentine, D. M. Smith, J. Legleiter, ACS Chem. Neurosci. 2020, 11, 146-161.
Y. Shi, N. R. Rhodes, A. Abdolvahabi, T. Kohn, N. P. Cook, A. A. Marti, B. F. Shaw, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15897-15908.