Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu cấu trúc của glycoprotein màng - tiền chất của β-amyloid và các protein liên quan đến quá trình proteolysis
Tóm tắt
Bệnh Alzheimer là dạng bệnh thoái hóa thần kinh phổ biến nhất trên thế giới. Các biểu hiện lâm sàng của nó được giải thích bởi sự thoái hóa chọn lọc của các nơron tại các vùng vỏ não chịu trách nhiệm cho nhận thức và trí nhớ. Peptide amyloid tích tụ bên ngoài các tế bào thần kinh tại các vị trí tiếp xúc của nơron thành các sợi có trật tự (fibrils), hình thành các mảng amyloid. Người ta phát hiện rằng peptide amyloid (β-amyloid hoặc Aβ1–38–Aβ1–43), tích tụ và hình thành các mảng amyloid trong não, là sản phẩm của quá trình cắt tách liên tiếp glycoprotein màng - tiền chất của β-amyloid bởi các β- và γ-secretase trong màng tế bào của các nơron. Kết quả của các nghiên cứu cấu trúc về quá trình này và các protein chính tham gia vào nó được xem xét.
Từ khóa
#Bệnh Alzheimer #peptide amyloid #glycoprotein màng #proteolysis #nơron #mảng amyloidTài liệu tham khảo
R. J. O’Brien and P. C. Wong, Annu. Rev. Neurosci. 34, 185 (2011). https://doi.org/10.1146/annurev-neuro-061010-113613
A. J. Beel, C. K. Mobley, H. J. Kim, et al., Biochemistry 47 (36), 9428. 1 (2008). https://doi.org/10.1021/bi800993c
J. A. Duce, A. Tsatsanis, M. A. Cater, et al., Cell. 142 (6), 857 (2010). https://doi.org/10.1016/j.cell.2010.08.014
S. J. Soscia, J. E. Kirby, K. J. Washicosky, et al., PLoS ONE / Ed. Bush A I. 5 (3), e9505 (2010). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009505
D. H. Small, V. Nurcombe, G. Reed, et al., J. Neurosci. J. Soc. Neurosci. 14 (4), 2117 (1994).
J. Rossjohn, R. Cappai, S. C. Feil, et al., Nat. Struct. Biol. 6 (4), 327 (1999). https://doi.org/10.1038/7562
E. Dawkins, R. Gasperini, Y. Hu, et al., J. Neurosci. Res. 92 (11), 1478 (2014). https://doi.org/10.1002/jnr.23422
F. Baumkötter, N. Schmidt, C. Vargas, et al., J. Neurosci. 34 (33), 11159 (2014). https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0180-14.2014
K. J. Barnham, W. J. McKinstry, G. Multhaup, et al., J. Biol. Chem. 278 (19), 17401 (2003). https://doi.org/10.1074/jbc.M300629200
G. K.-W. Kong, J. J. Adams, H. H. Harris, et al., J. Mol. Biol. 367 (1), 148 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jmb.2006.12.041
S. O. Dahms, S. Hoefgen, D. Roeser, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 107 (12), 5381 (2010). https://doi.org/10.1073/pnas.0911326107
F. Baumkötter, N. Schmidt, C. Vargas, et al., J. Neurosci. 34 (33), 11159 (2014). https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0180-14.2014
S. Hoefgen, S. O. Dahms, K. Oertwig, and M. E. Than, J. Mol. Biol. 427 (2), 433 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jmb.2014.12.005
T. R. Hynes, M. Randal, L. A. Kennedy, et al., Biochemistry 29 (43), 10018 (1990). https://doi.org/10.1021/bi00495a002
A. J. Scheidig, T. R. Hynes, L. A. Pelletier, et al., Protein Sci. 6 (9), 1806 (1997). https://doi.org/10.1002/pro.5560060902
I. Dulubova, A. Ho, I. Huryeva, et al., Biochemistry 43 (30), 9583 (2004). https://doi.org/10.1021/bi049041o
S. Lee, Y. Xue, J. Hu, et al., Biochemistry 50 (24), 5453 (2011). https://doi.org/10.1021/bi101846x
S. O. Dahms, I. Könnig, D. Roeser, et al., J. Mol. Biol. 416 (3), 438 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jmb.2011.12.057
M. Gralle, C. L. P. Oliveira, L. H. Guerreiro, et al., J. Mol. Biol. 357 (2), 493 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jmb.2005.12.053
D. I. Svergun, M. V. Petoukhov, and M. H. Koch, Biophys. J. 80 (6), 2946 (2001).
P. V. Konarev, M. V. Petoukhov, and D. I. Svergun, J. Appl. Crystallogr. 34 (4), 527 (2001). https://doi.org/10.1107/S0021889801006100
T. A. Ramelot, L. N. Gentile, and L. K. Nicholson, Biochemistry 39 (10), 2714 (2000). https://doi.org/10.1021/bi992580m
J. Radzimanowski, B. Simon, M. Sattler, et al., EMBO Rep. 9 (11), 1134 (2008). https://doi.org/10.1038/embor.2008.188
H. Li, S. Koshiba, F. Hayashi, et al., J. Biol. Chem. 283 (40), 27165 (2008). https://doi.org/10.1074/jbc.M803892200
K. D. Nadezhdin, O. V. Bocharova, E. V. Bocharov, and A. S. Arseniev, Acta Nat. 3 (1), 69 (2011).
K. D. Nadezhdin, O. V. Bocharova, E. V. Bocharov, and A. S. Arseniev, FEBS Lett. 586 (12), 1687 (2012). https://doi.org/10.1016/j.febslet.2012.04.062
K. R. Mackenzie, Chem. Rev. 106 (5), 1931 (2006). https://doi.org/10.1021/cr0404388
P. J. Barrett, Y. Song, W. D. Van Horn, et al., Science 336 (6085), 1168 (2012). https://doi.org/10.1126/science.1219988
W. Chen, E. Gamache, D. J. Rosenman, et al., Nat. Commun. 5 (1), 3037 (2014). https://doi.org/10.1038/ncomms4037
E. V. Bocharov, K. D. Nadezhdin, A. S. Urban, et al., ACS Chem. Biol. 14 (1), 1573 (2019). https://doi.org/10.1021/acschembio.9b00309
J. Hardy and D. Allsop, Trends Pharmacol. Sci. 12 (10), 383 (1991).
H. Sticht, P. Bayer, D. Willbold, et al., Eur. J. Biochem. 233 (1), 293 (1995). https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1995.293_1.x
A. S. Fraga, A. C. Esteves, N. Micaelo, et al., Int. J. Biol. Macromol. 50 (2), 323 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2011.12.018
M. Coles, W. Bicknell, A. A. Watson, et al., Biochemistry 37 (31), 11064 (1998). https://doi.org/10.1021/bi972979f
S. Vivekanandan, J. R. Brender, S. Y. Lee, and A. Ramamoorthy, Biochem. Biophys. Res. Commun. 411 (2), 312 (2011). https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2011.06.133
Y. Fezoui and D. B. Teplow, J. Biol. Chem. 277 (40), 36948 (2002). https://doi.org/10.1074/jbc.M204168200
G. Fonar and A. O. Samson, Biosci. Rep. 34 (6), e00155 (2014). https://doi.org/10.1042/BSR20140094
S. Tomaselli, V. Esposito, P. Vangone, et al., Chem. Bio. Chem. 7 (2), 257 (2006). https://doi.org/10.1002/cbic.200500223
T. Lührs, C. Ritter, M. Adrian, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 102 (48), 17342 (2005). https://doi.org/10.1073/pnas.0506723102
A. K. Paravastu, R. D. Leapman, W.-M. Yau, and R. Tycko, Proc. Natl. Acad. Sci. 105 (47), 18349 (2008). https://doi.org/10.1073/pnas.0806270105
J.-X. Lu, W. Qiang, W.-M. Yau, et al., Cell 154 (6), 1257 (2013). https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.08.035
R. Kodali, A. D. Williams, S. Chemuru, and R. Wetzel, J. Mol. Biol. 401 (3), 503 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jmb.2010.06.023
L. N. Zhao, H. Long, Y. Mu, and L. Y. Chew, Int. J. Mol. Sci. 13 (6), 7303 (2012). https://doi.org/10.3390/ijms13067303
U. Sengupta, A. N. Nilson, and R. Kayed, EBioMedicine 6, 42 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2016.03.035
A. Rauk, Dalton Trans. Camb. Engl., No. 10, 1273 (2008). https://doi.org/10.1039/b718601k
Y. Shafrir, S. Durell, N. Arispe, and H. R. Guy, Proteins 78 (16), 3473 (2010). https://doi.org/10.1002/prot.22853
D. C. Bode, M. D. Baker, and J. H. Viles, J. Biol. Chem. 292 (4), 1404 (2017). https://doi.org/10.1074/jbc.M116.762526
Y. Yu, T. Yin, Q. Peng, et al., ACS Sens. 4 (2), 471 (2019). https://doi.org/10.1021/acssensors.8b01493
D. Shea, C.-C. Hsu, T. M. Bi, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 116 (18), 8895 (2019). https://doi.org/10.1073/pnas.1820585116
A. G. Kreutzer, I. L. Hamza, R. K. Spencer, and J. S. Nowick, J. Am. Chem. Soc. 138 (13), 4634 (2016). https://doi.org/10.1021/jacs.6b01332
R. Kawai, S. Chiba, K. Okuwaki, et al., ACS Chem. Neurosci. 11 (3), 385 (2020). https://doi.org/10.1021/acschemneuro.9b00602
S. E. Lesne, Swiss Med. Wkly. 144 (4546), w14021 (2014). https://doi.org/10.4414/smw.2014.14021
K. Ono and M. Yamada, J. Neurochem. 117 (1), 19 (2011). https://doi.org/10.1111/j.1471-4159.2011.07187.x
S. Ciudad, E. Puig, T. Botzanowski, et al., Nat. Commun. 11 (1), 3014 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-16566-1
S. Weber and P. Saftig, Development 139 (20), 3693 (2012). https://doi.org/10.1242/dev.076398
M. Asai, C. Hattori, B. Szabó, et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 301 (1), 231 (2003). https://doi.org/10.1016/s0006-291x(02)02999-6
P.-H. Kuhn, H. Wang, B. Dislich, et al., EMBO J. 29 (17), 3020 (2010). https://doi.org/10.1038/emboj.2010.167
R. A. Kovall, B. Gebelein, D. Sprinzak, and R. Kopan, Dev. Cell. 41 (3), 228 (2017). https://doi.org/10.1016/j.devcel.2017.04.001
P. W. Janes, N. Saha, W. A. Barton, et al., Cell. 123 (2), 291 (2005). https://doi.org/10.1016/j.cell.2005.08.014
C. Arduise, T. Abache, L. Li, et al., J. Immunol. 181 (10), 7002 (2008). https://doi.org/10.4049/jimmunol.181.10.7002
K. Feldinger, D. Generali, G. Kramer-Marek, et al., Oncotarget 5 (16), 6633 (2014). https://doi.org/10.18632/oncotarget.1955
R. Mezyk-Kopeć, M. Bzowska, K. Stalińska, et al., Cytokines 46 (3), 309 (2009). https://doi.org/10.1016/j.cyto.2009.03.002
A. Anders, S. Gilbert, W. Garten, et al., FASEB J. 15 (10), 1837 (2001). https://doi.org/10.1096/fj.01-0007fje
M. L. Moss, M. Bomar, Q. Liu, et al., J. Biol. Chem. 282 (49), 35712 (2007). https://doi.org/10.1074/jbc.M703231200
R. Vassar, Neuron 80 (2), 250 (2013). https://doi.org/10.1016/j.neuron.2013.09.031
Y. Fujii, D. Okuda, Z. Fujimoto, et al., J. Mol. Biol. 332 (5), 1115 (2003). https://doi.org/10.1016/S0022-2836(03)00991-4
H. Senn and W. Klaus, J. Mol. Biol. 232 (3), 907 (1993). https://doi.org/10.1006/jmbi.1993.1439
T. C. M. Seegar, L. B. Killingsworth, N. Saha, et al., Cell 171 (7), 1638 (2017). https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.014
F. Fahrenholz, S. Gilbert, E. Kojro, et al., Ann. N. Y. Acad. Sci. 920, 215 (2000).
L. Atapattu, N. Saha, C. Chheang, et al., J. Exp. Med. 213 (9), 1741 (2016). https://doi.org/10.1084/jem.20151095
R. R. Ahmed, C. J. Holler, R. L. Webb, et al., J. Neurochem. 112 (4), 1045 (2010). https://doi.org/10.1111/j.1471-4159.2009.06528.x
Z. Wang, Q. Xu, F. Cai, et al., JCI Insight 4 (1), e123431 (2019). https://doi.org/10.1172/jci.insight.123431
M. Willem, A. N. Garratt, B. Novak, et al., Science 314 (5799), 664 (2006). https://doi.org/10.1126/science.1132341
X. Hu, C. W. Hicks, W. He, et al., Nat. Neurosci. 9 (12), 1520 (2006). https://doi.org/10.1038/nn1797
X. Hu, W. He, X. Luo, et al., Cell Rep. 4 (1), 40 (2013). https://doi.org/10.1016/j.celrep.2013.06.005
D. Y. Kim, B. W. Carey, H. Wang, et al., Nat. Cell. Biol. 9 (7), 755 (2007). https://doi.org/10.1038/ncb1602
C. C. Sachse, Y. H. Kim, M. Agsten, et al., FASEB J. 27 (6), 2458 (2013). https://doi.org/10.1096/fj.12-214056
P.-H. Kuhn, K. Koroniak, S. Hogl, et al., EMBO J. 31 (14), 3157 (2012). https://doi.org/10.1038/emboj.2012.173
M. L. Hemming, J. E. Elias, S. P. Gygi, and D. J. Selkoe, PloS One 4 (12), e8477 (2009). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0008477
C. Venugopal, C. M. Demos, K. S. J. Rao, et al., CNS Neurol. Disord. Drug. Targets 7 (3), 278 (2008).
X.-P. Shi, E. Chen, K.-C. Yin, et al., J. Biol. Chem. 276 (13), 10366 (2001). https://doi.org/10.1074/jbc.M009200200
R. Yan, P. Han, H. Miao, et al., J. Biol. Chem. 276 (39), 36788 (2001). https://doi.org/10.1074/jbc.M104350200
L. Hong, Science 290 (5489), 150 (2000). https://doi.org/10.1126/science.290.5489.150
N. Ostermann, J. Eder, U. Eidhoff, et al., J. Mol. Biol. 355 (2), 249 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jmb.2005.10.027
L. Hong and J. Tang, Biochemistry 43 (16), 4689 (2004). https://doi.org/10.1021/bi0498252
X. Lin, G. Koelsch, S. Wu, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 97 (4), 1456 (2000). https://doi.org/10.1073/pnas.97.4.1456
H. J. Bittner, R. Guixà-González, and P. W. Hildebrand, Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 1860 (5), 1105 (2018). https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2018.01.019
X. Zhang, Y. Li, H. Xu, and Y. Zhang, Front. Cell. Neurosci. 8, 427 (2014). https://doi.org/10.3389/fncel.2014.00427
R. Kopan and M. X. G. Ilagan, Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 5 (6), 499 (2004). https://doi.org/10.1038/nrm1406
A. Haapasalo and D. M. Kovacs, J. Alzheimers Dis. JAD 25 (1), 3 (2011). https://doi.org/10.3233/JAD-2011-101065
X. Xu, J. Alzheimer’s Dis. 16 (2), 211 (2009). https://doi.org/10.3233/JAD-2009-0957
S. Shah, S.-F. Lee, K. Tabuchi, et al., Cell 122 (3), 435 (2005). https://doi.org/10.1016/j.cell.2005.05.022
Y.-F. Shea, L.-W. Chu, A. O.-K. Chan, et al., J. Formos. Med. Assoc. 115 (2), 67 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jfma.2015.08.004
B. De Strooper, Neuron 38 (1), 9 (2003). https://doi.org/10.1016/s0896-6273(03)00205-8
S. Shah, S.-F. Lee, K. Tabuchi, et al., Cell 122 (3), 435 (2005). https://doi.org/10.1016/j.cell.2005.05.022
D. R. Dries and G. Yu, Curr. Alzheimer Res. 5 (2), 132 (2008). https://doi.org/10.2174/156720508783954695
J.-R. Alattia, M. Matasci, M. Dimitrov, et al., Biotechnol. Bioeng. 110 (7), 1995 (2013). https://doi.org/10.1002/bit.24851
L. Sun, L. Zhao, G. Yang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 112 (19), 6003 (2015). https://doi.org/10.1073/pnas.1506242112
X. Bai, C. Yan, G. Yang, et al., Nature 525 (7568), 212 (2015). https://doi.org/10.1038/nature14892
C. Sato, S. Takagi, T. Tomita, and T. Iwatsubo, J. Neurosci. 28 (24), 6264 (2008). https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1163-08.2008
R. Zhou, G. Yang, X. Guo, et al., Science 363 (6428), eaaw0930 (2019). https://doi.org/10.1126/science.aaw0930