Binding Sites of a Positron Emission Tomography Imaging Agent in Alzheimer’s β-Amyloid Fibrils Studied Using <sup>19</sup>F Solid-State NMR

化学 配体(生物化学) 肽 核磁共振波谱 氟-19核磁共振 纤维 对接(动物) 结合位点 匹兹堡化合物B 淀粉样蛋白(真菌学) 结晶学 立体化学 生物物理学 阿尔茨海默病 生物化学 受体 医学 无机化学 护理部 疾病 病理 生物
作者
Pu Duan,Kelly J. Chen,Gayani Wijegunawardena,Aurelio J. Dregni,Harrison K. Wang,Haifan Wu,Mei Hong
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (3): 1416-1430 被引量:4
标识
DOI:10.1021/jacs.1c12056
摘要

Amyloid imaging by positron emission tomography (PET) is an important method for diagnosing neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease. Many 11C- and 18F-labeled PET tracers show varying binding capacities, specificities, and affinities for their target proteins. The structural basis of these variations is poorly understood. Here we employ 19F and 13C solid-state NMR to investigate the binding sites of a PET ligand, flutemetamol, to the 40-residue Alzheimer's β-amyloid peptide (Aβ40). Analytical high-performance liquid chromatography and 19F NMR spectra show that flutemetamol binds the current Aβ40 fibril polymorph with a stoichiometry of one ligand per four to five peptides. Half of the ligands are tightly bound while the other half are loosely bound. 13C and 15N chemical shifts indicate that this Aβ40 polymorph has an immobilized N-terminus, a non-β-sheet His14, and a non-β-sheet C-terminus. We measured the proximity of the ligand fluorine to peptide residues using 19F-13C and 19F-1H rotational-echo double-resonance (REDOR) experiments. The spectra show that three segments in the peptide, 12VHH14, 18VFF20, and 39VV40, lie the closest to the ligand. REDOR-constrained docking simulations indicate that these three segments form multiple binding sites, and the ligand orientations and positions at these sites are similar across different Aβ polymorphs. Comparison of the flutemetamol-interacting residues in Aβ40 with the small-molecule binding sites in other amyloid proteins suggest that conjugated aromatic compounds preferentially bind β-sheet surface grooves lined by aromatic, polar, and charged residues. These motifs may explain the specificity of different PET tracers to different amyloid proteins.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彳亍宣完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
斯文败类的应助被花样年华采纳,获得10
4秒前
6秒前
9秒前
9秒前
知识进脑子吧完成签到 ,获得积分10
10秒前
忧虑的书南文舟舟完成签到 ,获得积分10
10秒前
54132123发布了新的文献求助10
11秒前
季末默相依完成签到,获得积分20
13秒前
PetiteNicolase完成签到 ,获得积分10
14秒前
LJ_2完成签到 ,获得积分10
14秒前
YgW完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
laq00519的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
平淡的翠安完成签到 ,获得积分10
15秒前
韩寒123完成签到,获得积分10
19秒前
jason完成签到 ,获得积分10
21秒前
默默莫莫完成签到 ,获得积分10
23秒前
wangyi完成签到,获得积分10
23秒前
飞飞wolf完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
小草完成签到 ,获得积分10
27秒前
Jam完成签到,获得积分10
28秒前
YeMa完成签到,获得积分10
28秒前
不安鱼完成签到 ,获得积分10
32秒前
ZHI完成签到,获得积分10
33秒前
kxz完成签到 ,获得积分10
33秒前
LL完成签到 ,获得积分10
36秒前
小小吴完成签到,获得积分10
38秒前
fxy完成签到 ,获得积分10
40秒前
hhh完成签到,获得积分10
40秒前
Lumos完成签到,获得积分10
44秒前
幸福妙柏完成签到 ,获得积分10
45秒前
45秒前
Rice完成签到,获得积分10
48秒前
段辉完成签到,获得积分10
49秒前
骄傲慕尼黑完成签到,获得积分10
50秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076070
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494162
关于积分的说明 21378363
捐赠科研通 7644017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399993
关于科研通互助平台的介绍 2529768
邀请新用户注册赠送积分活动 2438664