Nanostructure and stability of calcitonin amyloids
Julkaisuvuosi
2017
Tekijät
Rigoldi, Federica; Metrangolo, Pierangelo; Redaelli, Alberto; Gautieri, Alfonso
Tiivistelmä
Calcitonin is a 32-amino acid thyroid hormone that can form amyloid fibrils. The structural basis of the fibril formation and stabilization is still debated and poorly understood. The reason is that NMR data strongly suggest antiparallel β-sheet calcitonin assembly, whereas modeling studies on the short DFNKF peptide (corresponding to the sequence from Asp 15 to Phe 19 of human calcitonin and reported as the minimal amyloidogenic module) show that it assembles with parallel β-sheets. In this work, we first predict the structure of human calcitonin through two complementary molecular dynamics (MD) methods, finding that human calcitonin forms an α-helix. We use extensive MD simulations to compare previously proposed calcitonin fibril structures. We find that two conformations, the parallel arrangement and one of the possible antiparallel structures (with Asp 15 and Phe 19 aligned), are highly stable and ordered. Nonetheless, fibrils with parallel molecules show bulky loops formed by residues 1 to 7 located on the same side, which could limit or prevent the formation of larger amyloids. We investigate fibrils formed by the DFNKF peptide by simulating different arrangements of this amyloidogenic core sequence. We show that DFNKF fibrils are highly stable when assembled in parallel β-sheets, whereas they quickly unfold in antiparallel conformation. Our results indicate that the DFNKF peptide represents only partially the full-length calcitonin behavior. Contrary to the full-length polypeptide, in fact, the DFNKF sequence is not stable in antiparallel conformation, suggesting that the residue flanking the amyloidogenic peptide contributes to the stabilization of the experimentally observed antiparallel β-sheet packing.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
Metrangolo Pierangelo
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
292
Numero
18
Sivut
7348-7357
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Biokemia, solu- ja molekyylibiologia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1074/jbc.M116.770271
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä