Superoxide dismutase 1 encoding mutations linked to ALS adopts a spectrum of misfolded states.
Superoxide dismutase 1 encoding mutations linked to ALS adopts a spectrum of misfolded states.
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DOI：
10.1186/1750-1326-6-77
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发表时间：
2011-11-17
影响因子：
15.1
通讯作者：
Borchelt DR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Prudencio M;Borchelt DR
超氧化物歧化酶 1 (SOD1) 的突变是家族性肌萎缩侧索硬化症 (fALS) 的原因之一，会诱导蛋白质的错误折叠和聚集。错误折叠可以通过针对通常隐藏在天然构象中的肽表位的抗体的结合、非离子去污剂中溶解度的变化以及大分子包含物的形成来检测。在本研究中，我们研究了突变体 SOD1 的不溶性和可沉积形式、具有异常可及表位的突变体 SOD1 形式以及内含物中的突变蛋白之间的关系，目的是确定突变体 SOD1 可以采用的错误折叠状态的范围。在培养细胞模型中使用组合方法，我们证明突变型 SOD1 的很大一部分采用非天然构象，保持可溶性和自由移动。我们还表明，突变型 SOD1 可以产生多聚体组装体，其中一些不溶于洗涤剂，并且大到足以通过超速离心沉淀，而另一些则大到足以通过肉眼检测。三种构象限制性抗体被发现可用于区分突变体 SOD1 的错误折叠形式。一种名为 C4F6 的抗体显示出与识别可溶性、自由移动、错误折叠的突变体 SOD1 一致的特性。一种名为 SEDI 的抗体可识别 C 端残基，可检测较大的包涵体结构以及可溶性错误折叠实体。一种名为 hSOD1 的抗体可识别氨基酸 24-36，可检测可溶性非天然折叠 WT 和突变型 SOD1 共享的表位。在突变体 SOD1 的聚集体中，该表位变得不可接近。我们的研究证明了检测突变体 SOD1 错误折叠和聚集的不同方法如何揭示不同形式的异常折叠蛋白。免疫学和生化方法可以结合使用来检测突变型 SOD1 的可溶性和不溶性错误折叠形式。我们的研究结果支持这样的观点，即突变体 SOD1 可以采用多种错误折叠构象，并且不同的结构变异可能介导 fALS 的不同方面。
Mutations in superoxide dismutase 1 (SOD1), which are one cause of familial amyotrophic lateral sclerosis (fALS), induce misfolding and aggregation of the protein. Misfolding can be detected by the binding of antibodies raised against peptide epitopes that are normally buried in the native conformation, shifts in solubility in non-ionic detergents, and the formation of macromolecular inclusions. In the present study, we investigate the relationship between detergent-insoluble and sedimentable forms of mutant SOD1, forms of mutant SOD1 with aberrantly accessible epitopes, and mutant protein in inclusions with the goal of defining the spectrum of misfolded states that mutant SOD1 can adopt. Using combined approaches in cultured cell models, we demonstrate that a substantial fraction of mutant SOD1 adopts a non-native conformation that remains soluble and freely mobile. We also show that mutant SOD1 can produce multimeric assemblies of which some are insoluble in detergent and large enough to sediment by ultracentrifugation and some are large enough to detect visually. Three conformationally restricted antibodies were found to be useful in discriminating mal-folded forms of mutant SOD1. An antibody termed C4F6 displays properties consistent with recognition of soluble, freely mobile, mal-folded mutant SOD1. An antibody termed SEDI, which recognizes C-terminal residues, detects larger inclusion structures as well as soluble misfolded entities. An antibody termed hSOD1, which recognizes aa 24-36, detects an epitope shared by soluble non-natively folded WT and mutant SOD1. This epitope becomes inaccessible in aggregates of mutant SOD1. Our studies demonstrate how different methods of detecting misfolding and aggregation of mutant SOD1 reveal different forms of aberrantly folded protein. Immunological and biochemical methods can be used in combination to detect soluble and insoluble misfolded forms of mutant SOD1. Our findings support the view that mutant SOD1 can adopt multiple misfolded conformations with the potential that different structural variants mediate different aspects of fALS.
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DOI：
10.1016/j.bbrc.2006.06.092
发表时间：
2006-08-25
影响因子：
3.1
作者：
Fei, Erkang;Jia, Nali;Wang, Guanghui
通讯作者：
Wang, Guanghui
影响因子：
4.7
作者：
Karch, Celeste M.;Borchelt, David R.
通讯作者：
Borchelt, David R.
影响因子：
3.7
作者：
Forsberg K;Jonsson PA;Andersen PM;Bergemalm D;Graffmo KS;Hultdin M;Jacobsson J;Rosquist R;Marklund SL;Brännström T
通讯作者：
Brännström T
影响因子：
3.5
作者：
Chen, Tian;Benmohamed, Radhia;Silverman, Richard B.
通讯作者：
Silverman, Richard B.
DOI：
10.1073/pnas.0902505106
发表时间：
2009-05-12
影响因子：
11.1
作者：
Karch, Celeste M.;Prudencio, Mercedes;Borchelt, David R.
通讯作者：
Borchelt, David R.