The Prenucleation Equilibrium of the Parathyroid Hormone Determines the Critical Aggregation Concentration and Amyloid Fibril Nucleation.
biophysics
critical concentration
functional amyloids
nucleation
peptide hormone
Journal
Chemphyschem : a European journal of chemical physics and physical chemistry
ISSN: 1439-7641
Titre abrégé: Chemphyschem
Pays: Germany
ID NLM: 100954211
Informations de publication
Date de publication:
04 10 2023
04 10 2023
Historique:
revised:
18
07
2023
received:
22
06
2023
medline:
11
10
2023
pubmed:
21
7
2023
entrez:
21
7
2023
Statut:
ppublish
Résumé
Nucleation and growth of amyloid fibrils were found to only occur in supersaturated solutions above a critical concentration (c
Identifiants
pubmed: 37477386
doi: 10.1002/cphc.202300439
doi:
Substances chimiques
Amyloid
0
Parathyroid Hormone
0
Peptides
0
Amyloidogenic Proteins
0
Amyloid beta-Peptides
0
Types de publication
Journal Article
Research Support, Non-U.S. Gov't
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202300439Subventions
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : 189853844
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : 391498659
Organisme : Deutsches Forschungsgemeinschaft
ID : 189853844
Organisme : Bundesministerium für Bildung und Forschung
ID : 03Z22HN22
Organisme : Europäischer Fond für regionale Entwicklung
ID : ZS/2016/04/78115
Informations de copyright
© 2023 The Authors. ChemPhysChem published by Wiley-VCH GmbH.
Références
F. Chiti, C. M. Dobson, Annu. Rev. Biochem. 2006, 75, 333-366.
J. T. Jarrett, P. T. Lansbury Jr., Cell 1993, 73, 1055-1058.
P. T. Lansbury, H. A. Lashuel, Nature 2006, 443, 774-779.
J. D. Sipe, M. D. Benson, J. N. Buxbaum, S. Ikeda, G. Merlini, M. J. Saraiva, P. Westermark, Amyloid 2012, 19, 167-170.
Y. Shikama, J. Kitazawa, N. Yagihashi, O. Uehara, Y. Murata, N. Yajima, R. Wada, S. Yagihashi, Intern. Med. 2010, 49, 397-401.
J. N. Buxbaum, J. V. Chuba, G. C. Hellman, A. Solomon, G. R. Gallo, Ann. Intern. Med. 1990, 112, 455-464.
D. M. Fowler, A. V. Koulov, C. Alory-Jost, M. S. Marks, W. E. Balch, J. W. Kelly, PLoS Biol. 2006, 4, e6.
M. R. Chapman, L. S. Robinson, J. S. Pinkner, R. Roth, J. Heuser, M. Hammar, S. Normark, S. J. Hultgren, Science 2002, 295, 851-855.
R. Hervas, M. J. Rau, Y. Park, W. Zhang, A. G. Murzin, J. A. J. Fitzpatrick, S. H. W. Scheres, K. Si, Science 2020, 367, 1230-1234.
S. K. Maji, M. H. Perrin, M. R. Sawaya, S. Jessberger, K. Vadodaria, R. A. Rissman, P. S. Singru, K. P. Nilsson, R. Simon, D. Schubert, D. Eisenberg, J. Rivier, P. Sawchenko, W. Vale, R. Riek, Science 2009, 325, 328-332.
K. C. Evans, E. P. Berger, C. G. Cho, K. H. Weisgraber, P. T. Lansbury Jr., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995, 92, 763-767.
L. Nielsen, R. Khurana, A. Coats, S. Frokjaer, J. Brange, S. Vyas, V. N. Uversky, A. L. Fink, Biochemistry 2001, 40, 6036-6046.
S. I. Cohen, M. Vendruscolo, M. E. Welland, C. M. Dobson, E. M. Terentjev, T. P. Knowles, J. Chem. Phys. 2011, 135, 065105.
T. C. T. Michaels, A. Šarić, J. Habchi, S. Chia, G. Meisl, M. Vendruscolo, C. M. Dobson, T. P. J. Knowles, Annu. Rev. Phys. Chem. 2018, 69, 273-298.
M. Törnquist, T. C. T. Michaels, K. Sanagavarapu, X. Yang, G. Meisl, S. I. A. Cohen, T. P. J. Knowles, S. Linse, Chem. Commun. 2018, 54, 8667-8684.
M. Törnquist, S. Linse, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24008-24011.
J. D. Harper, P. T. Lansbury Jr., Annu. Rev. Biochem. 1997, 66, 385-407.
B. O′Nuallain, S. Shivaprasad, I. Kheterpal, R. Wetzel, Biochemistry 2005, 44, 12709-12718.
R. Wetzel, Acc. Chem. Res. 2006, 39, 671-679.
R. Crespo, F. A. Rocha, A. M. Damas, P. M. Martins, J. Biol. Chem. 2012, 287, 30585-30594.
M. Gopalswamy, A. Kumar, J. Adler, M. Baumann, M. Henze, S. T. Kumar, M. Fändrich, H. A. Scheidt, D. Huster, J. Balbach, Biochim. Biophys. Acta 2015, 1854, 249-257.
L. M. Lauth, B. Voigt, T. Bhatia, L. Machner, J. Balbach, M. Ott, FEBS Lett. 2022, 596, 2928-2939.
B. Voigt, M. Ott, J. Balbach, Macromol. Biosci. 2023, e2200525.
A. J. Baldwin, T. P. Knowles, G. G. Tartaglia, A. W. Fitzpatrick, G. L. Devlin, S. L. Shammas, C. A. Waudby, M. F. Mossuto, S. Meehan, S. L. Gras, J. Christodoulou, S. J. Anthony-Cahill, P. D. Barker, M. Vendruscolo, C. M. Dobson, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14160-14163.
M. So, D. Hall, Y. Goto, Curr. Opin. Struct. Biol. 2016, 36, 32-39.
A. J. Dear, G. Meisl, A. Šarić, T. C. T. Michaels, M. Kjaergaard, S. Linse, T. P. J. Knowles, Chem. Sci. 2020, 11, 6236-6247.
G. A. Garcia, S. I. Cohen, C. M. Dobson, T. P. Knowles, Phys. Rev. E 2014, 89, 032712.
A. Ceccon, V. Tugarinov, R. Ghirlando, G. M. Clore, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2020, 117, 5844-5852.
S. A. Kotler, V. Tugarinov, T. Schmidt, A. Ceccon, D. S. Libich, R. Ghirlando, C. D. Schwieters, G. M. Clore, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 3562-3571.
T. K. Karamanos, M. P. Jackson, A. N. Calabrese, S. C. Goodchild, E. E. Cawood, G. S. Thompson, A. P. Kalverda, E. W. Hewitt, S. E. Radford, eLife 2019, 8, e46574.
Z. Hall, C. Schmidt, A. Politis, J. Biol. Chem. 2016, 291, 4626-4637.
E. Rennella, T. Cutuil, P. Schanda, I. Ayala, F. Gabel, V. Forge, A. Corazza, G. Esposito, B. Brutscher, J. Mol. Biol. 2013, 425, 2722-2736.
F. Hasecke, T. Miti, C. Perez, J. Barton, D. Schölzel, L. Gremer, C. S. R. Grüning, G. Matthews, G. Meisl, T. P. J. Knowles, D. Willbold, P. Neudecker, H. Heise, G. Ullah, W. Hoyer, M. Muschol, Chem. Sci. 2018, 9, 5937-5948.
C. Perez, T. Miti, F. Hasecke, G. Meisl, W. Hoyer, M. Muschol, G. Ullah, J. Phys. Chem. B 2019, 123, 5678-5689.
P. H. Nguyen, A. Ramamoorthy, B. R. Sahoo, J. Zheng, P. Faller, J. E. Straub, L. Dominguez, J. E. Shea, N. V. Dokholyan, A. De Simone, B. Ma, R. Nussinov, S. Najafi, S. T. Ngo, A. Loquet, M. Chiricotto, P. Ganguly, J. McCarty, M. S. Li, C. Hall, Y. Wang, Y. Miller, S. Melchionna, B. Habenstein, S. Timr, J. Chen, B. Hnath, B. Strodel, R. Kayed, S. Lesné, G. Wei, F. Sterpone, A. J. Doig, P. Derreumaux, Chem. Rev. 2021, 121, 2545-2647.
U. I. Gerling, M. S. Miettinen, B. Koksch, ChemPhysChem 2015, 16, 108-114.
J. F. Habener, M. Rosenblatt, J. T. Potts Jr., Physiol. Rev. 1984, 64, 985-1053.
T. J. Anderson, S. W. Ewen, J. Clin. Pathol. 1974, 27, 656-663.
J. Jumper, R. Evans, A. Pritzel, T. Green, M. Figurnov, O. Ronneberger, K. Tunyasuvunakool, R. Bates, A. Žídek, A. Potapenko, A. Bridgland, C. Meyer, S. A. A. Kohl, A. J. Ballard, A. Cowie, B. Romera-Paredes, S. Nikolov, R. Jain, J. Adler, T. Back, S. Petersen, D. Reiman, E. Clancy, M. Zielinski, M. Steinegger, M. Pacholska, T. Berghammer, S. Bodenstein, D. Silver, O. Vinyals, A. W. Senior, K. Kavukcuoglu, P. Kohli, D. Hassabis, Nature 2021, 596, 583-589.
U. C. Marx, K. Adermann, P. Bayer, W. G. Forssmann, P. Rösch, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000, 267, 213-220.
M. Varadi, S. Anyango, M. Deshpande, S. Nair, C. Natassia, G. Yordanova, D. Yuan, O. Stroe, G. Wood, A. Laydon, A. Žídek, T. Green, K. Tunyasuvunakool, S. Petersen, J. Jumper, E. Clancy, R. Green, A. Vora, M. Lutfi, M. Figurnov, A. Cowie, N. Hobbs, P. Kohli, G. Kleywegt, E. Birney, D. Hassabis, S. Velankar, Nucleic Acids Res. 2022, 50, D439-D444.
S. Sachan, C. G. Moya, B. Voigt, M. Köhn, J. Balbach, FEBS Lett. 2023, 597, 995-1006.
K. Hasegawa, K. Ono, M. Yamada, H. Naiki, Biochemistry 2002, 41, 13489-13498.
C. L. Pashley, E. W. Hewitt, S. E. Radford, J. Mol. Biol. 2016, 428, 631-643.
T. R. Alderson, I. Pritišanac, A. M. Moses, J. D. Forman-Kay, 2022, bioRxiv preprint DOI: 10.1101/2022.02.18.481080.
A. Micsonai, F. Wien, L. Kernya, Y. H. Lee, Y. Goto, M. Réfrégiers, J. Kardos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112, E3095-E3103.
E. Gasteiger, C. Hoogland, A. Gattiker, S. Duvaud, M. R. Wilkins, R. D. Appel, A. Bairoch, in The Proteomics Protocols Handbook (Ed.: J. M. Walker), Humana Press, Totowa, NJ, 2005, pp. 571-607.
H. J. Dyson, P. E. Wright, Nat. Struct. Biol. 1998, 5 Suppl, 499-503.
T. Gruber, M. Lewitzky, L. Machner, U. Weininger, S. M. Feller, J. Balbach, J. Mol. Biol. 2022, 434, 167407.
N. Tjandra, S. E. Feller, R. W. Pastor, A. Bax, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12562-12566.
A. G. Palmer, 3rd, Curr. Opin. Struct. Biol. 1997, 7, 732-737.
J. Wen, L. Hong, G. Krainer, Q. Q. Yao, T. P. J. Knowles, S. Wu, S. Perrett, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13056-13064.
D. Ubbiali, M. Fratini, L. Piersimoni, C. H. Ihling, M. Kipping, I. Heilmann, C. Iacobucci, A. Sinz, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202205726.
A. Ceccon, V. Tugarinov, G. M. Clore, J. Phys. Chem. Lett. 2020, 11, 5643-5648.
A. Ceccon, V. Tugarinov, F. Torricella, G. M. Clore, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2022, 119, e2207690119.
G. Platzer, M. Okon, L. P. McIntosh, J. Biomol. NMR 2014, 60, 109-129.
H. N. Raum, U. Weininger, ChemBioChem 2019, 20, 922-930.
Z. Evgrafova, B. Voigt, M. Baumann, M. Stephani, W. H. Binder, J. Balbach, ChemPhysChem 2019, 20, 236-240.
J. Heyda, P. E. Mason, P. Jungwirth, J. Phys. Chem. B 2010, 114, 8744-8749.
K. Kumar, S. M. Woo, T. Siu, W. A. Cortopassi, F. Duarte, R. S. Paton, Chem. Sci. 2018, 9, 2655-2665.
S. M. Liao, Q. S. Du, J. Z. Meng, Z. W. Pang, R. B. Huang, Chem. Cent. J. 2013, 7, 44.
R. M. Vernon, P. A. Chong, B. Tsang, T. H. Kim, A. Bah, P. Farber, H. Lin, J. D. Forman-Kay, eLife 2018, 7, e31486.
N. L. Fawzi, D. S. Libich, J. Ying, V. Tugarinov, G. M. Clore, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10345-10349.
N. L. Fawzi, J. Ying, R. Ghirlando, D. A. Torchia, G. M. Clore, Nature 2011, 480, 268-272.
S. De Sio, J. Waegele, T. Bhatia, B. Voigt, H. Lilie, M. Ott, Macromol. Biosci. 2023, e2200527.
Y. R. Huang, R. T. Liu, Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 447.
C. Piotrowski, C. H. Ihling, A. Sinz, Methods 2015, 89, 121-127.
J. Wägele, S. De Sio, B. Voigt, J. Balbach, M. Ott, Biophys. J. 2019, 116, 227-238.
E. D. Drew, R. W. Janes, Nucleic Acids Res. 2020, 48, W17-W24.
F. Sobott, H. Hernández, M. G. McCammon, M. A. Tito, C. V. Robinson, Anal. Chem. 2002, 74, 1402-1407.
J. L. Benesch, B. T. Ruotolo, D. A. Simmons, C. V. Robinson, Chem. Rev. 2007, 107, 3544-3567.
H. Hernández, C. V. Robinson, Nat. Protoc. 2007, 2, 715-726.
N. Morgner, C. V. Robinson, Anal. Chem. 2012, 84, 2939-2948.
M. Doi, S. F. Edwards, The theory of polymer dynamics, The Clarendon Press, Oxford University Press, New York, 1986.
H. Hofmann, A. Soranno, A. Borgia, K. Gast, D. Nettels, B. Schuler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 16155-16160.
B. Hellenkamp, S. Schmid, O. Doroshenko, O. Opanasyuk, R. Kühnemuth, S. Rezaei Adariani, B. Ambrose, M. Aznauryan, A. Barth, V. Birkedal, M. E. Bowen, H. Chen, T. Cordes, T. Eilert, C. Fijen, C. Gebhardt, M. Götz, G. Gouridis, E. Gratton, T. Ha, P. Hao, C. A. Hanke, A. Hartmann, J. Hendrix, L. L. Hildebrandt, V. Hirschfeld, J. Hohlbein, B. Hua, C. G. Hübner, E. Kallis, A. N. Kapanidis, J. Y. Kim, G. Krainer, D. C. Lamb, N. K. Lee, E. A. Lemke, B. Levesque, M. Levitus, J. J. McCann, N. Naredi-Rainer, D. Nettels, T. Ngo, R. Qiu, N. C. Robb, C. Röcker, H. Sanabria, M. Schlierf, T. Schröder, B. Schuler, H. Seidel, L. Streit, J. Thurn, P. Tinnefeld, S. Tyagi, N. Vandenberk, A. M. Vera, K. R. Weninger, B. Wünsch, I. S. Yanez-Orozco, J. Michaelis, C. A. M. Seidel, T. D. Craggs, T. Hugel, Nat. Methods 2018, 15, 669-676.
C. C. Miller, J. Walker, Proc. Math. Phys. Eng. Sci. 1924, 106, 724-749.
A. Sagar, C. M. Jeffries, M. V. Petoukhov, D. I. Svergun, P. Bernadó, J. Chem. Theory Comput. 2021, 17, 2014-2021.
G. Tria, H. D. Mertens, M. Kachala, D. I. Svergun, IUCrJ 2015, 2, 207-217.
E. O. Stejskal, J. E. Tanner, J. Chem. Phys. 1965, 42, 288-292.
D. K. Wilkins, S. B. Grimshaw, V. Receveur, C. M. Dobson, J. A. Jones, L. J. Smith, Biochemistry 1999, 38, 16424-16431.
F. Delaglio, S. Grzesiek, G. W. Vuister, G. Zhu, J. Pfeifer, A. Bax, J. Biomol. NMR 1995, 6, 277-293.
A. Ahlner, M. Carlsson, B.-H. Jonsson, P. Lundström, J. Biomol. NMR 2013, 56, 191-202.
M. Niklasson, R. Otten, A. Ahlner, C. Andresen, J. Schlagnitweit, K. Petzold, P. Lundström, J. Biomol. NMR 2017, 69, 93-99.
M. Dreydoppel, J. Balbach, U. Weininger, J. Biomol. NMR 2022, 76, 3-15.
W. Becker, K. C. Bhattiprolu, N. Gubensäk, K. Zangger, ChemPhysChem 2018, 19, 895-906.
J. Jeener, B. H. Meier, P. Bachmann, R. R. Ernst, J. Chem. Phys. 1979, 71, 4546-4553.