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) 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研通AI6应助星辰采纳,获得10
2秒前
4秒前
tomjeery发布了新的文献求助10
6秒前
大大彬发布了新的文献求助10
7秒前
Akim应助阿啵呲嘚呃of咯采纳,获得10
7秒前
8秒前
lan完成签到,获得积分10
8秒前
王小美发布了新的文献求助10
11秒前
谷青发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
JamesPei应助深耕采纳,获得30
14秒前
舒心外套完成签到 ,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
凶狠的便当完成签到,获得积分10
16秒前
乐乐发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
朴实彩虹完成签到,获得积分10
18秒前
谷青完成签到,获得积分10
20秒前
xifala发布了新的文献求助10
20秒前
思源应助zchchem采纳,获得10
21秒前
Yxiang完成签到 ,获得积分10
21秒前
躺平小李发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
26秒前
27秒前
29秒前
29秒前
30秒前
风中雅青完成签到 ,获得积分10
31秒前
躺平小李完成签到,获得积分10
31秒前
张利双发布了新的文献求助10
31秒前
深耕发布了新的文献求助30
32秒前
鲤鱼谷秋发布了新的文献求助10
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
11发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
36秒前
zchchem发布了新的文献求助10
37秒前
乐乐完成签到,获得积分10
38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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Handbook of Spirituality, Health, and Well-Being 800
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5527154
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4616990
关于积分的说明 14556613
捐赠科研通 4555649
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2496426
邀请新用户注册赠送积分活动 1476724
关于科研通互助平台的介绍 1448227