2DIR spectroscopy of human amylin fibrils reflects stable β-sheet structure.
2DIR spectroscopy of human amylin fibrils reflects stable β-sheet structure.
复制标题
DOI：
10.1021/ja204035k
复制
发表时间：
2011-10-12
影响因子：
15
通讯作者：
Skinner, James L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang, Lu;Middleton, Chris T.;Singh, Sadanand;Reddy, Allam S.;Woys, Ann M.;Strasfeld, David B.;Marek, Peter;Raleigh, Daniel P.;de Pablo, Juan J.;Zanni, Martin T.;Skinner, James L.
人胰淀素聚集形成淀粉样蛋白导致2型糖尿病胰岛β细胞功能障碍。淀粉样蛋白形成的研究受到标准方法的低结构分辨率或相对适度的时间分辨率的阻碍。二维红外光谱技术对蛋白质二级结构的灵敏度和固有的快速时间分辨率，能够捕捉聚集过程中的结构变化。此外，同位素标记使得能够测量残留物特异性信息。2 π谱的对角线宽度包含了系统的动力学和结构不均匀性的信息。我们通过分析一系列标记的胰淀素淀粉样蛋白原纤维样品中个别酰胺I模式的对角线宽度的变化，说明了结合原子分子动力学模拟和理论和实验的2D方法的力量。理论和实验的2 μ m线宽建议一个“W”模式，作为残基数的函数。我们发现，大线宽的结果从大量的结构紊乱，这种模式是稳定的二级结构的两个β折叠区的指示。这项工作提供了一个协议，桥接MD模拟和2ESTA实验为未来的聚集研究。
The aggregation of human amylin to form amyloid contributes to islet β-cell dysfunction in type 2 diabetes. Studies of amyloid formation have been hindered by the low structural resolution or relatively modest time resolution of standard methods. Two-dimensional infrared (2DIR) spectroscopy, with its sensitivity to protein secondary structures and its intrinsic fast time resolution, is capable of capturing structural changes during the aggregation process. Moreover, isotope labeling enables the measurement of residue-specific information. The diagonal line widths of 2DIR spectra contain information about dynamics and structural heterogeneity of the system. We illustrate the power of a combined atomistic molecular dynamics simulations and theoretical and experimental 2DIR approach by analyzing the variation in diagonal line widths of individual amide I modes in a series of labeled samples of amylin amyloid fibrils. The theoretical and experimental 2DIR line widths suggest a “W” pattern, as a function of residue number. We show that large line widths result from substantial structural disorder, and that this pattern is indicative of the stable secondary structure of the two β-sheet regions. This work provides a protocol for bridging MD simulation and 2DIR experiments for future aggregation studies.
登录
查看更多内容
人类 IAPP 中淀粉样蛋白的形成机制：二聚体具有 β 链单体-单体界面。
影响因子：
15
作者：
Dupuis NF;Wu C;Shea JE;Bowers MT
通讯作者：
Bowers MT
影响因子：
2.4
作者：
Cort, John R.;Liu, Zhihong;Andersen, Niels H.
通讯作者：
Andersen, Niels H.
影响因子：
5.6
作者：
Abedini, A;Raleigh, DP
通讯作者：
Raleigh, DP
影响因子：
15
作者：
Brender, Jeffrey R.;Lee, Edgar L.;Ramamoorthy, Ayyalusamy
通讯作者：
Ramamoorthy, Ayyalusamy
影响因子：
4.4
作者：
ESSMANN, U;PERERA, L;PEDERSEN, LG
通讯作者：
PEDERSEN, LG