J 2023

Domino-like effect of C112R mutation on ApoE4 aggregation and its reduction by Alzheimer’s Disease drug candidate

NEMERGUT, Michal; Sérgio Manuel MARQUES; Lukáš UHRÍK; Tereza VÁŇOVÁ; Markéta NEZVEDOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Domino-like effect of C112R mutation on ApoE4 aggregation and its reduction by Alzheimer’s Disease drug candidate

Autoři

NEMERGUT, Michal (703 Slovensko, domácí); Sérgio Manuel MARQUES (620 Portugalsko, domácí); Lukáš UHRÍK (703 Slovensko); Tereza VÁŇOVÁ (203 Česká republika, domácí); Markéta NEZVEDOVÁ (203 Česká republika, domácí); Darshak Chandulal GADARA (356 Indie, domácí); Durga JHA (356 Indie, domácí); Jan TULIS (203 Česká republika, domácí); Veronika NOVÁKOVÁ (203 Česká republika, domácí); Joan PLANAS IGLESIAS (724 Španělsko, domácí); Antonín KUNKA (203 Česká republika, domácí); Anthony Thomas P LEGRAND (250 Francie, domácí); Hana HŘÍBKOVÁ (203 Česká republika, domácí); Veronika POSPÍŠILOVÁ (203 Česká republika, domácí); Jiří SEDMÍK (203 Česká republika, domácí); Jan RAŠKA (203 Česká republika, domácí); Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí); Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí); Dáša BOHAČIAKOVÁ (703 Slovensko, domácí); Zdeněk SPÁČIL (203 Česká republika, domácí); Lenka HERNYCHOVÁ (203 Česká republika); David BEDNÁŘ (203 Česká republika, domácí) a Martin MAREK (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Molecular Neurodegeneration, England, BMC, 2023, 1750-1326

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30103 Neurosciences

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 15.100

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00130923

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

http://dx.doi.org/10.1186/s13024-023-00620-9

UT WoS

001007628800001

EID Scopus

2-s2.0-85161210803

Klíčová slova anglicky

Apolipoprotein E; Alzheimer’s disease; Neurodegeneration; Aggregation; Cerebral organoids; Molecular dynamics; HDX-MS; Protein crystallography; Proteomics; Lipidomics; Tramiprosate; 3-sulfopropanoic acid

Štítky

14110517, CF BIC, podil, rivok

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 21. 2. 2025 15:43, Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D.

Anotace

V originále

Background Apolipoprotein E (ApoE) epsilon 4 genotype is the most prevalent risk factor for late-onset Alzheimer's Disease (AD). Although ApoE4 differs from its non-pathological ApoE3 isoform only by the C112R mutation, the molecular mechanism of its proteinopathy is unknown. Methods Here, we reveal the molecular mechanism of ApoE4 aggregation using a combination of experimental and computational techniques, including X-ray crystallography, site-directed mutagenesis, hydrogen-deuterium mass spectrometry (HDX-MS), static light scattering and molecular dynamics simulations. Treatment of ApoE epsilon 3/epsilon 3 and epsilon 4/epsilon 4 cerebral organoids with tramiprosate was used to compare the effect of tramiprosate on ApoE4 aggregation at the cellular level. Results We found that C112R substitution in ApoE4 induces long- distance (> 15 A) conformational changes leading to the formation of a V-shaped dimeric unit that is geometrically different and more aggregation-prone than the ApoE3 structure. AD drug candidate tramiprosate and its metabolite 3-sulfopropanoic acid induce ApoE3-like conformational behavior in ApoE4 and reduce its aggregation propensity. Analysis of ApoE epsilon 4/epsilon 4 cerebral organoids treated with tramiprosate revealed its effect on cholesteryl esters, the storage products of excess cholesterol. Conclusions Our results connect the ApoE4 structure with its aggregation propensity, providing a new druggable target for neurodegeneration and ageing.

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
EF18_046/0015974, projekt VaV
Název: Modernizace České infrastruktury pro integrativní strukturní biologii
GA21-21510S, projekt VaV
Název: Studium molekulárních mechanismů vzniku Alzheimerovy choroby pomocí cerebrálních organoidů (Akronym: AD Brain Organoids)
Investor: Grantová agentura ČR, Uncovering molecular mechanisms of Alzheimer’s disease initiation using brain organoids
GA22-09853S, projekt VaV
Název: Analýza vzniku nových proteinových funkcí v rámci rodiny halogenalkan dehalogenas
Investor: Grantová agentura ČR, Analýza vzniku nových proteinových funkcí v rámci rodiny halogenalkan dehalogenas
LM2018131, projekt VaV
Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2018140, projekt VaV
Název: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ
LM2023069, projekt VaV
Název: Výzkumná infrastruktura RECETOX
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX
LX22NPO5107, projekt VaV
Název: Národní ústav pro neurologický výzkum
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní ústav pro neurologický výzkum, 5.1 EXCELES
101087124, interní kód MU
Název: Alzheimer's Disease Diagnostics Innovation and Translation to Clinical Practice in Central Europe
Investor: Evropská unie, Alzheimer's Disease Diagnostics Innovation and Translation to Clinical Practice in Central Europe, Rozšiřování účasti a posílení ERA
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation
90242, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB III
Zobrazeno: 5. 9. 2025 03:07