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Publication : ACS chemical biology

Structural basis for inhibiting β-amyloid oligomerization by a non-coded β-breaker-substituted endomorphin analogue

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Publié sur ACS chemical biology - 19 Sep 2011

Frydman-Marom A, Convertino M, Pellarin R, Lampel A, Shaltiel-Karyo R, Segal D, Caflisch A, Shalev DE, Gazit E

Lien vers Pubmed [PMID] – 21892833

ACS Chem. Biol. 2011 Nov;6(11):1265-76

The distribution of endomorphins (EM) 1 and 2 in the human brain inversely correlates with cerebral neurodegeneration in Alzheimer’s disease (AD), implying a protective role. These endogenous opioid peptides incorporate aromatic residues and a β-breaker motif, as seen in several optimized inhibitors of Aβ aggregation. The activity of native endomorphins was studied, as well as the rationally designed analogue Aib-1, which includes a remarkably efficient β-breaker, α-aminoisobutyric acid (Aib). In vitro and GFP fusion protein assays showed that Aib-1 interacted with Aβ and markedly inhibited the formation of toxic oligomer and fibril growth. Moreover, Aib-1 prevented the toxicity of Aβ toward neuronal PC12 cells and markedly rectified reduced longevity of an AD fly model. Atomistic simulations and NMR-derived solution structures revealed that Aib-1 significantly reduced the propensity of Aβ to aggregate due to multimode interactions including aromatic, hydrophobic, and polar contacts. We suggest that hindering the self-assembly process by interfering with the aromatic core of amyloidogenic peptides may pave the way toward developing therapeutic agents to treat amyloid-associated diseases.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21892833