undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Metrangolo Pierangelo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

292

Numero

18

Sivut

7348-7357

Julkaisu­foorumi

59727

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