NR AIWE
AU Nguyen,J.T.; Baldwin,M.A.; Cohen,F.E.; Prusiner,S.B.
TI Prion protein peptides induce alpha-helix to beta-sheet conformational transitions
QU Biochemistry 1995 Apr 4; 34(13): 4186-92
PT journal article
AB The structures of synthetic peptides corresponding to regions of putative secondary structure in the cellular prion protein PrPc were studied as models for the conformational transition that features in the formation of the pathogenic isoform, PrPsc. Transgenetic studies argue that these PrP isoforms interact during the formation of PrPsc, which involves the unfolding of one or more helices of PrPc followed by refolding into beta-sheets. PrP residues 109-122 (H1), which were predicted to be alpha-helical, form beta-sheets in aqueous buffers, while the longer peptide 104-122 (104H1) and also peptide 129-141 (H2) have coil or alpha-helical structures in solution. Both 104H1 and H2 were converted into beta-sheets upon interaction with H1, as monitored by Fourier transform infrared (FTIR) and circular dichroism (CD) spectroscopy. The conversion was sequence-specific since mouse (Mo) H1, which differs from Syrian hamster (SHa) at two residues, was inefficient at converting SHa104H1 into the beta-sheet form. In buffers containing 10% acetonitrile, 104H1 was converted into the beta-sheet form by addition of as little as 1% H1. In addition, A beta 11-25 and A beta 25-35 peptides with similar physical properties to H1 were incapable of converting H2 into the beta-sheet form. How well these studies approximate the structural transitions in PrP that underlie the replication of prions remains to be established.
IN Den Aminosäuren 109-122 des Hamster-Prionproteins entsprechende synthetische Peptide sind nur in Trifluorethanol, in Hexafluorisopropyl, oder vakuumgetrocknet alphahelikal. In wässriger Lösung bilden sie schnell ß-Faltblätter und präzipitieren als amyloide Fibrillen, während den Aminosäuren 104-122 oder 129-141 des Hamster-Prionproteins entsprechende synthetische Peptide dann Coils oder Alphahelices bilden. Wenn einer Lösung von 104-122-Peptiden oder 129-141-Peptiden noch 109-122-Peptide zugemischt werden, dann werden die 104-122-Peptide und 129-141-Peptide in die ß-Faltblattstruktur konvertiert. Dies funktioniert umso besser, je höher die Konzentration des ß-Faltblatt-stabilisierenden Acetonitrils ist. Wahrscheinlich aufgrund nicht ausreichender Versuchsdauer, nahm das Ausmaß der Umwandlung mit dem Anteil des 109-122 des Hamster-Peptides zu. Den Aminosäuren 109-122 des Maus-Prionproteins entsprechende synthetische Peptide mit 2 Austauschen im Vergleich zu den Hamsterpeptiden und zwei andere Prion-Peptide mit ß-Faltblattstruktur sind dazu nicht in der Lage. 2 Jahre nach einer Injektion von 109-122-Peptiden in die Gehirne von Testmäusen konnte noch keine Erkrankung festgestellt werden. Die Autoren bezeichnen es auch als schwierig, größere Mengen des zellulären Prionproteins gentechnisch herzustellen.
ZR 53
MH Amino Acid Sequence; Amyloid/chemistry; Animal; Hamsters; Hydrogen-Ion Concentration; Magnetic Resonance Spectroscopy; Mesocricetus; Mice; Mice, Transgenic; Molecular Sequence Data; Oxidation-Reduction; Peptide Fragments/chemistry; Prions/*chemistry/pathogenicity; Protein Conformation; *Protein Structure, Secondary; Spectroscopy, Fourier Transform Infrared; Structure-Activity Relationship; Support, Non-U.S. Gov't; Support, U.S. Gov't, P.H.S.
AD Department of Neurology, University of California, San Francisco 94143-0518, USA
SP englisch
PO USA
OR Prion-Krankheiten 6