Структура, динамика и механизм димеризации трансмембранного домена белка-предшественника бета-амилоида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат физико-математических наук Надеждин, Кирилл Дмитриевич

• Надеждин, Кирилл Дмитриевич
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Надеждин, Кирилл Дмитриевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Белок-предшественник бета-амилоида.

111 Пути протеолиза ПБА

112 Структура ПБА

113 Биологическая роль ПБА

1.2. Димеризация ПБА.

12 1 Димеризация полноразмерного ПБА и его внеклеточных доменов

12 2 Димеризация трансмембранного домена ПБА

123 Изучение димеризации ПБА флюоресцентными методами

12 4 Изучение димеризации ПБА при помощи мутагенеза

12 5 Изучение димеризации ТМ домена при помощи ТОХ-систем

12 6 Иссчедование димеризации ПБА методом ЯМР

12 7 Исследования димеризации ТМ домена in silico

Выводы.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Материалы.

2 11 Штаммы и плазмиды

2 12 Среды для выращивания Е coli

2 13 Ферменты

2 14 Олигонуклеотиды и секвенирование генов

2 15 Реактивы

2.2. Методы.

2 2 1 Сборка экспрессионного вектора pGEMEX-1 /(TRX-APPjmtm)

2 2 2 Денатурирующий эчектрофорез белков в ДСН-ПААГ

2 2 3 Подбор условий индукции ИПТГ

2 2 4 Культивирование рекомбинантного штамма Е coli

2 2 5 Выделение гибридного белка Trx-APPjmtm из клеточной кучьтуры

2 2 6 Получение трансмембранного пептида

2 2 7 Масс-спектрометрия

2 2 8 Измерение pH образца

2 2 9 Приготовление образцов ЯМР

2 2 10 Спектроскопия ЯМР

2 2 11 Отнесение сигналов

2 2 12 Опредечение значений рК Glu693 и Asp694 47 2 2 13 Опредечение кинетических параметров перехода мономер-димер в мицеллярном окружении

2 2 14 Иссчедование ЯМР релаксации

2 2 15 Почучение верхних ограничений на расстояния

2 2 16 Получение ограничений на двугранные углы ip и ц/ основной цепи

2 2 17 Измерение остаточных дипольных констант

2 2 18 Расчет пространственной структуры

2 2 19 Опредечение положения пептида в мицечле

2 2 20 Взаимодействие APPjmtm с аналогом холестерина

2 2 21 Расчет гидрофобных свойств поверхности пептида и конструирование карты гидрофобности поверхности ТМспирачи

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3 1 Получение рекомбинантного трансмембранного домена АРР686—726 (APPjmtm) 60 3 2 Оптимизация усчовий экспрессии 61 3 3 Подбор концентрации тромбина 63 J 4 Очистка APPjmtm 63 3 5 Проверка идентичности APPjmtm методом масс-спектрометрии 68 3 6 Отнесение сигначов в спектрах ЯМР 68 3 7 Опредечение значения рК карбоксильных групп боковых цепей Glu693 и Asp694 72 3 8 Константа димеризации APPjmtm в мицеллах ДФХ 73 3 9 Элементы вторичной структуры

3 10 Динамические характеристики АРР]тШ

3 11 Опредеяение водородных связей

3 12 Измерение остаточных диполъных констант

3 13 Расчет пространственной структуры пептида

3 14 Межмономерные контакты и расчет структуры дичера

3 14 Свойства поверхности димера и интерфейсы димеризации

3 15 Взаимодействие комплекса пептид/мицелла с аналогом холестерина

3 16 Определение положение пептида в мицелле

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура, динамика и механизм димеризации трансмембранного домена белка-предшественника бета-амилоида»

Болезнь Альцгеймера - самый распространенный вид нейродегенера-тивного заболевания в мире [1]. С физиологической точки зрения заболевание характеризуется накоплением амилоидных бляшек и нейрофибрилляр-ных клубков в нервных тканях мозга. На молекулярном уровне важнейшую роль в развитии болезни играет белок-предшественник бета-амилоида (ПБА). Процессинг этого белка в организме человека различными ферментативными системами ведет к образованию основного маркера болезни Альцгеймера -бета-амилоида. ПБА является мембранным белком длиной 695-770 а.о., поэтому современные попытки его структурных исследований испытывают ряд объективных трудностей. ПБА и его производные димеризуются в мембране клеток и эндосом. Более половины мутаций, являющихся основным фактором риска раннего развития заболевания, приходится на его трансмембранный (ТМ) домен. На данный момент нет четкого понимания механизма влияния патогенных мутаций на прогрессирование болезни. Однако существует мнение, что на протеолиз белка могут влиять как мутации, так и липидный состав мембраны.

Для адекватной терапии болезни Альцгеймера необходимо понимание молекулярных основ развития заболевания. Наличие одной лишь структуры целевого белка часто не достаточно для эффективного поиска новых лекарственных препаратов. Именно поэтому глубокое изучение динамики, условий и механизма ферментативного процессинга белка-предшественника бета-амилоида представляется перспективной задачей для современной фундаментальной науки и медицины.

Целью данной диссертационной работы являлось изучение структуры, динамических свойств и белок-белковых взаимодействий в составе димер-ных комплексов ТМ домена белка-предшественника бета-амилоида в мембране и/или имитирующей мембранное окружение среде. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1) разработка системы эффективной экспрессии синтетического гена ТМ домена белка-предшественника бета-амилоида в клетках Е. coli, в том числе на средах, содержащих изотопы 1SN и 13С;

2) разработка эффективного протокола очистки пептида;

3) изучение пространственной структуры и динамических характеристик пептида в мембранном окружении методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) высокого разрешения;

4) определение мотивов димеризации, структуры димера и энергетических параметров процесса димеризации пептида.

1. Обзор литературы

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Надеждин, Кирилл Дмитриевич

Выводы

1) Разработана система эффективной экспрессии синтетического гена ТМ домена ПБА 686-726 в клетках Е. coli на богатой среде и минимальной среде, содержащей изотопы 15N и 13С.

2) Разработан протокол очистки рекомбинантного ТМ домена ПБА 686726.

3) Методом гетероядерной спектроскопии ЯМР определена пространственная структура трансмембранного домена ПБА 686-726 с его при-мембранным участком в имитирующей мембрану среде - мицеллах ДФХ. Структура получена для мономерной и димерной формы пептида. Для димерной формы определен мотив димеризации - гептадный

-м0тив 1702ХзМ706Х2О709ХзА713Х21716Хз1720Х21723:-----

4) Определены энергетические параметры перехода мономер-димер в мицеллах ДФХ.

5) Полученная структура позволяет анализировать влияние патогенных наследственных мутаций на развитие заболевания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Надеждин, Кирилл Дмитриевич, 2012 год

1. R.J. O'Brien, Р.С. Wong, Amyloid precursor protein processing and Alzheimer's disease, Annu. Rev. Neurosci. 34 (2011) 185-204.

2. S.K. Sonkusare, C.L. Kaul, P. Ramarao, Dementia of Alzheimer's disease and other neurodegenerative disorders—memantine, a new hope, Pharmacol. Res. 51 (2005) 1-17.

3. А. Григоренко, Молекулярные основы болезни Альгеймера, Молекулярная медицина. 41 (2007) 331-345.

4. J.A. Duce, A. Tsatsanis, М.А. Cater, S.A. James, Е. Robb, К. Wikhe, и др., Iron-Export Ferroxidase Activity of (3-Amyloid Precursor Protein Is Inhibited-by line in-Alzheimer,s^Diseasereellrl-42 (2010) 857=867.--

5. С. Haass, D.J. Selkoe, Soluble protein oligomers in neurodegeneration: lessons from the Alzheimer's amyloid beta-peptide, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8 (2007) 101-112.

6. H. Steiner, R. Fluhrer, C. Haass, Intramembrane proteolysis by gamma-secretase, J. Biol. Chem. 283 (2008) 29627-29631.

7. X. Xu, Gamma-secretase catalyzes sequential cleavages of the AbetaPP transmembrane domain, J. Alzheimers Dis. 16 (2009) 211-224.

8. S.J. Soscia, J.E. Kirby, K.J. Washicosky, S.M. Tucker, M. Ingelsson, B. Hyman, и др., The Alzheimer's disease-associated amyloid beta-protein is an antimicrobial peptide, PLoS ONE. 5 (2010) e9505.

9. A.P. Grigorenko, E.I. Rogaev, Molecular basics of Alzheimer's disease], Mol. Biol. (Mosk.). 41 (2007) 331-345.

10. A. Rauk, Why is the amyloid beta peptide of Alzheimer's disease neurotoxic?, Dalton Trans. (2008) 1273-1282.

11. D.J. Selkoe, Folding proteins in fatal ways, Nature. 426 (2003) 900-904.

12. K.A. Conway, E.W. Baxter, K.M. Felsenstein, A.B. Reitz, Emerging beta-amyloid therapies for the treatment of Alzheimer's disease, Curr. Pharm. Des. 9 (2003) 427^47.

13. D. Schenk, G.S. Basi, M.N. Pangalos, Treatment strategies targeting amyloid (3-protein, Cold Spring Harb Perspect Med. 2 (2012) a006387.

14. K.L. Puig, C.K. Combs, Expression and function of APP and its metabolites outside the central nervous system, Exp. Gerontol. (2012).

15. R. Postina, Activation of a-secretase cleavage, J. Neurochem. 120 Suppl 1 (2012) 46-54.

16. R. Vassar, The beta-secretase, BACE: a prime drug target for Alzheimer's disease, J. Mol. Neurosci. 17 (2001) 157-170.

17. S. Shah, S.-F. Lee, K. Tabuchi, Y.-H. Hao, C. Yu, Q. LaPlant, h ap., Nicas-trin functions as a gamma-secretase-substrate receptor, Cell. 122 (2005) 435-447. —--- —

18. A. Haapasalo, D.M. Kovacs, The many substrates of presenilin/y-secretase, J. Alzheimers Dis. 25 (2011) 3-28.

19. M.-T. Stockhausen, K. Kristoffersen, H.S. Poulsen, Notch signaling and brain tumors, Adv. Exp. Med. Biol. 727 (2012) 289-304.

20. S.N. Ozudogru, C.F. Lippa, Disease modifying drugs targeting |3-amyloid, Am J Alzheimers Dis Other Demen. 27 (2012) 296-300.

21. J.D. Buxbaum, N.S.M. Geoghagen, L.T. Friedhoff, Cholesterol depletion with physiological concentrations of a statin decreases the formation of the Alzheimer amyloid Abeta peptide, J. Alzheimers Dis. 3 (2001) 221-229.

22. M. Maulik, D. Westaway, J.H. Jhamandas, S. Kar, Role of Cholesterol in APP Metabolism and Its Significance in Alzheimer's Disease Pathogenesis, Mol. Neurobiol. (2012).

23. N. Kitaguchi, Y. Takahashi, Y. Tokushima, S. Shiojiri, H. Ito, Novel precursor of Alzheimer's disease amyloid protein shows protease inhibitory activity, Nature. 331 (1988) 530-532.

24. J. Rossjohn, R. Cappai, S.C. Feil, A. Henry, W.J. McKinstry, D. Galatis, h

25. Crystal structure of the N-terminal, growth factor-like domain of Alzheimer amyloid precursor protein, Nat. Struct. Biol. 6 (1999) 327-331.

26. Y. Wang, Y. Ha, The X-Ray Structure of an Antiparallel Dimer of the Human Amyloid Precursor Protein E2 Domain, Molecular Cell. 15 (2004) 343353.

27. M. Gralle, S.T. Ferreira, Structure and functions of the human amyloid precursor protein: the whole is more than the sum of its parts, Prog. Neurobiol. 82 (2007) 11-32.

28. L. -M. MuTTterrPr-Voigt, A. HarmeierrDrKadenri^ErGottschalkr& Weise^ h AP-, GxxxG motifs within the amyloid precursor protein transmembrane sequence are critical for the etiology of Abeta42, EMBO J. 26 (2007) 1702-1712.

29. P.M. Gorman, S. Kim, M. Guo, R.A. Melnyk, J. McLaurin, P.E. Fraser, h .zip., Dimerization of the transmembrane domain of amyloid precursor proteins and familial Alzheimer's disease mutants, BMC Neurosci. 9 (2008) 17.

30. M. Marenchino, P.T.F. Williamson, S. Murri, G. Zandomeneghi, H. Wunderli-Allenspach, B.H. Meier, h ^p., Dynamics and Cleavability at the alpha-cleavage site of APP(684-726) in different lipid environments, Biophys. J. 95(2008)1460-1473.

31. P.J. Barrett, Y. Song, W.D. Van Horn, E.J. Hustedt, J.M. Schafer, A. Hadziselimovic, h £p., The amyloid precursor protein has a flexible transmembrane domain and binds cholesterol, Science. 336 (2012) 1168-1171.

32. N. Miyashita, J.E. Straub, D. Thirumalai, Structures of beta-amyloid peptide 1-40, 1-42, and 1-55-the 672-726 fragment of APP-in a membrane environment with implications for interactions with gamma-secretase, J. Am. Chem. Soc. 131(2009)17843-17852.

33. J.C. Wiley, M. Hudson, K.C. Kanning, L.C. Schecterson, M. Bothwell, Familial Alzheimer's disease mutations inhibit gamma-secretase-mediated liberation of beta-amyloid precursor protein carboxy-terminal fragment, J. Neuro-chem. 94 (2005) 1189-1201.

34. Y. Le, W. Gong, H.L. Tiffany, A. Tumanov, S. Nedospasov, W. Shen, h Ap., Amyloid (beta)42 activates a G-protein-coupled chemoattractant receptor, FPR-like-1, J. Neurosci. 21 (2001) RC123.

35. R.P. Koldamova, I.M. Lefterov, M.I. Lefterova, J.S. Lazo, Apolipoprotein A-I directly interacts with amyloid precursor protein and inhibits A beta aggregation and toxicity, Biochemistry. 40 (2001) 3553-3560.

36. R.E. Tanzi, R.D. Moir, S.L. Wagner, Clearance of Alzheimer's Abeta peptide: the many roads to perdition, Neuron. 43 (2004) 605-608.

37. D. Paris, T. Town, T.A. Parker, J. Tan, J. Humphrey, F. Crawford, h ¿ip., Inhibition of Alzheimer's beta-amyloid induced vasoactivity and proinflammatory response in microglia by a cGMP-dependent mechanism, Exp. Neurol. 157 (1999)211-221.

38. M.L. Giuffrida, F. Caraci, B. Pignataro, S. Cataldo, P. De Bona, V. Bruno, h ,ap., Beta-amyloid monomers are neuroprotective, J. Neurosci. 29 (2009) 10582-10587.

39. Q. Liu, C.V. Zerbinatti, J. Zhang, H.-S. Hoe, B. Wang, S.L. Cole, h ap.,tabolism through lipoprotein receptor LRP1, Neuron. 56 (2007) 66-78.

40. X. Cao, T.C. Sudhof, A transcriptionally correction of transcriptively] active complex of APP with Fe65 and histone acetyltransferase Tip60, Science. 293 (2001) 115-120.

41. M.O.W. Grimm, H.S. Grimm, A.J. Patzold, E.G. Zinser, R. Halonen, M. Duering, h ap., Regulation of cholesterol and sphingomyelin metabolism by amyloid-beta and presenilin, Nat. Cell Biol. 7 (2005) 1118-1123.

42. T. Rajkumar, W.J. Gullick, The type I growth factor receptors in human breast cancer, Breast Cancer Res. Treat. 29 (1994) 3-9.

43. S. Isbert, K. Wagner, S. Eggert, A. Schweitzer, G. Multhaup, S. Weggen, h Zip., APP dimer formation is initiated in the endoplasmic reticulum and differs between APP isoforms, Cell. Mol. Life Sci. 69 (2011) 1353-1375.

44. D. Beher, L. Hesse, C.L. Masters, G. Multhaup, Regulation of amyloid protein precursor (APP) binding to collagen and mapping of the binding sites on APP and collagen type I, J. Biol. Chem. 271 (1996) 1613-1620.

45. P. Soba, S. Eggert, K. Wagner, H. Zentgraf, K. Siehl, S. Kreger, h pp., Homo- and heterodimerization of APP family members promotes intercellular adhesion, The EMBO Journal. 24 (2005) 3624-3634.

46. S. Scheuermann, B. Hambsch, L. Hesse, J. Stumm, C. Schmidt, D. Beher, h Zip., Homodimerization of amyloid precursor protein and its implication in the amyloidogenic pathway of Alzheimer's disease, J. Biol. Chem. 276 (2001)3.3923-33929.-------

47. T.R. Hynes, M. Randal, L.A. Kennedy, C. Eigenbrot, A.A. Kossiakoff, X-ray crystal structure of the protease inhibitor domain of Alzheimer's amyloid beta-protein precursor, Biochemistry. 29 (1990) 10018-10022.

48. I. Dulubova, A. Ho, I. Huryeva, T.C. Sudhof, J. Rizo, Three-Dimensional Structure of an Independently Folded Extracellular Domain of Human Amy-loid-(3 Precursor Protein f ' Biochemistry. 43 (2004) 9583-9588.

49. A. Pietraszewska-Bogiel, T.W.J. Gadella, FRET microscopy: from principle to routine technology in cell biology, Journal of Microscopy. 241 (2011) 111118.

50. H. Wang, L. Barreyro, D. Provasi, I. Djemil, C. Torres-Arancivia, M. Filizola, h ,ap., Molecular determinants and thermodynamics of the amyloid precursor protein transmembrane domain implicated in Alzheimer's disease, J. Mol. Biol. 408 (2011) 879-895.

51. W.P. Russ, D.M. Engelman, TOXCAT: a measure of transmembrane helix association in a biological membrane, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96 (1999) 863-868.

52. R. Ehehalt, P. Keller, C. Haass, C. Thiele, K. Simons, Amyloidogenic processing of the Alzheimer beta-amyloid precursor protein depends on lipid rafts, J. Cell Biol. 160 (2003) 113-123.

53. J. Zhang, T. Lazaridis, Calculating the free energy of association of transmembrane helices, Biophys. J. 91 (2006) 1710-1723.

54. J. Zhang, T. Lazaridis, Transmembrane helix association affinity can be modulated by flanking and noninterfacial residues, Biophys. J. 96 (2009) 44184427.

55. N. Miyashita, J.E. Straub, D. Thirumalai, Y. Sugita, Transmembrane structures of amyloid precursor protein dimer predicted by replica-exchange molecular dynamics simulations, J. Am. Chem. Soc. 131 (2009) 3438-3439.

56. T. Luhrs, C. Ritter, M. Adrian, D. Riek-Loher, B. Bohrmann, H. Dobeli, и др., 3D structure of Alzheimer's amyloid-beta(l-42) fibrils, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.Arl02 (-2005)-l-7342H-7-34-7:-------

57. Т. Маниатис, Э. Фрич, Д. Сембрук, Молекулярное клонирование, Мир, 1984.

58. U.K. Laemmli, Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4, Nature. 227 (1970) 680-685.

59. H. Schagger, G. von Jagow, Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the separation of proteins in the range from 1 to 100 kDa, Anal. Biochem. 166 (1987) 368-379.

60. A. Krezel, W. Bal, A formula for correlating pKa values determined in D20 and H20, J. Inorg. Biochem. 98 (2004) 161-166.

61. J. Cavanagh, Protein NMR spectroscopy□: principles and practice, Academic Press, San Diego; London u.a.], 2007.

62. A.L. Davis, J. Keeler, E.D. Laue, D. Moskau, Experiments for recording pure-absorption heteronuclear correlation spectra using pulsed field gradients, Journal of Magnetic Resonance (1969). 98 (1992) 207-216.

63. H. Kuboniwa, S. Grzesiek, F. Delaglio, A. Bax, Measurement of HN-H alpha J couplings in calcium-free calmodulin using new 2D and 3D water-flipback methods, J. Biomol. NMR. 4 (1994) 871-878.

64. A.C. Stuart, K.A. Borzilleri, J.M. Withka, A.G. Palmer, Compensating for Variations in 1 H- 13 C Scalar Coupling Constants in Isotope-Filtered NMR Experiments, J. Am. Chem. Soc. 121 (1999) 5346-5347.

65. M. Ottiger, F. Delaglio, A. Bax, Measurement of J and dipolar couplings from simplified two-dimensional NMR spectra, J. Magn. Reson. 131 (1998) 373-378.

66. D. Marion, M. Ikura, R. Tschudin, A. Bax, Rapid recording of 2D NMR spectra without phase cycling. Application to the study of hydrogen exchange in proteins, Journal of Magnetic Resonance (1969). 85 (1989) 393-399.

67. L. Kay, P. Keifer, T. Saarinen, Pure absorption gradient enhanced heteronuclear single quantum correlation spectroscopy with improved sensitivity, Journal of the American Chemical Society. 114 (1992) 10663-10665.

68. M. Piotto, V. Saudek, V. Sklenar, Gradient-tailored excitation for singlequantum NMR spectroscopy of aqueous solutions, J. Biomol. NMR. 2 (1992) 661-665.

69. S. Hiller, G. Wider, T. Etezady-Esfarjani, R. Horst, K. Wuthrich, Managing the solvent water polarization to obtain improved NMR spectra of large molecular structures, J. Biomol. NMR. 32 (2005) 61-70.

70. D.B. Fulton, R. Hrabal, F. Ni, Gradient-enhanced TOCSY experiments with improved sensitivity and solvent suppression, Journal of Biomolecular NMR. 8 (1996).

71. R.L.J. Keller, K. Wuethrich, Optimizing the process of nuclear magnetic resonance spectrum analysis and computer aided resonance assignment, ETH, 6. jx.

72. K.G. Fleming, Standardizing the free energy change of transmembrane helix-helix interactions, J. Mol. Biol. 323 (2002) 563-571.

73. L.E. Fisher, D.M. Engelman, J.N. Sturgis, Effect of detergents on the association of the glycophorin a transmembrane helix, Biophys. J. 85 (2003) 3097-3-1:05. -----" ~

74. D. Josse, C. Ebel, D. Stroebel, A. Fontaine, F. Borges, A. Echalier, h ^p., Oligomeric states of the detergent-solubilized human serum paraoxonase (PON1), J. Biol. Chem. 277 (2002) 33386-33397.

75. K.S. Mineev, N.F. Khabibullina, E.N. Lyukmanova, D.A. Dolgikh, M.P. Kirpichnikov, A.S. Arseniev, Spatial structure and dimer—monomer equilibrium of the ErbB3 transmembrane domain in DPC micelles, Biochim. Biophys. Acta. 1808 (2011) 2081-2088.

76. T.K. Hitchens, G.S. Rule, Fundamentals of Protein NMR Spectroscopy, Springer, New York], 2006.

77. J. Lauterwein, C. Bosch, L.R. Brown, K. Wuthrich, Physicochemical studies of the protein-lipid interactions in melittin-containing micelles, Biochim. Biophys. Acta. 556 (1979) 244-264.

78. L.E. Kay, D.A. Torchia, A. Bax, Backbone dynamics of proteins as studied by 15N inverse detected heteronuclear NMR spectroscopy: application to staphylococcal nuclease, Biochemistry. 28 (1989) 8972-8979.

79. V.A. Daragan, K.H. Mayo, Chemlnform Abstract: Motional Model Analyses of Protein and Peptide Dynamics Using 13C and 15N NMR Relaxation, Chemlnform. 28 (2010) no-no.

80. Y. Shen, F. Delaglio, G. Cornilescu, A. Bax, TALOS+: a hybrid method for predicting protein backbone torsion angles from NMR chemical shifts, J. Biomol. NMR. 44 (2009) 213-223.

81. P. Guntert, C. Mumenthaler, K. Wuthrich, Torsion angle dynamics for NMR structure calculation with the new program DYANA, J. Mol. Biol. 273 (1997)283-298.

82. P. Guntert, Automated NMR protein structure calculation, Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 43 (2003) 105-125.

83. M.L. Connolly, Solvent-accessible surfaces of proteins and nucleic acids, Science. 221 (1983) 709-713.94.—J^L. Fauchere, PrQuaTendon~brKaettererrEstimating and representingTiy--drophobicity potential, Journal of Molecular Graphics. 6 (1988) 203-206.

84. A.K. Ghose, V.N. Viswanadhan, J.J. Wendoloski, Prediction of Hydrophobic (Lipophilic) Properties of Small Organic Molecules Using Fragmentai Methods: An Analysis of ALOGP and CLOGP Methods, The Journal of Physical Chemistry A. 102 (1998) 3762-3772.

85. R.G. Efremov, G. Vergoten, Hydrophobic Nature of Membrane-Spanning .alpha.-Helical Peptides as Revealed by Monte Carlo Simulations and Molecular Hydrophobicity Potential Analysis, J. Phys. Chem. 99 (1995) 10658-10666.

86. T. Yasukawa, C. Kanei-Ishii, T. Maekawa, J. Fujimoto, T. Yamamoto, S. Ishii, Increase of solubility of foreign proteins in Escherichia coli by coproduction of the bacterial thioredoxin, J. Biol. Chem. 270 (1995) 25328-25331.

87. D.S. Wishart, B.D. Sykes, F.M. Richards, Relationship between nuclear magnetic resonance chemical shift and protein secondary structure, J. Mol. Biol. 222 (1991)311-333.

88. T. Lazaridis, B. Mallik, Y. Chen, Implicit solvent simulations of DPC micelle formation, J Phys Chem B. 109 (2005) 15098-15106.

89. G. Wagner, A. Pardi, K. Wuethrich, Hydrogen bond length and proton NMR chemical shifts in proteins, J. Am. Chem. Soc. 105 (1983) 5948-5949.

90. D. Langosch, J. Heringa, Interaction of transmembrane helices by a knobs-into-holes packing characteristic of soluble coiled coils, Proteins. 31 (1998) 150-159.

91. K.R. Mackenzie, Folding and stability of alpha-helical integral membrane proteins, Chem. Rev. 106 (2006) 1931-1977.

92. T.V. Pyrkov, A.O. Chugunov, N.A. Krylov, D.E. Nolde, R.G. Efremov,of biomolecular complexes, Bioinformatics. 25 (2009) 1201-1202.

93. R. Gurezka, R. Laage, B. Brosig, D. Langosch, A heptad motif of leucine residues found in membrane proteins can drive self-assembly of artificial transmembrane segments, J. Biol. Chem. 274 (1999) 9265-9270.

94. A. Botev, L.-M. Munter, R. Wenzel, L. Richter, V. Althoff, J. Ismer, h rp., The amyloid precursor protein C-terminal fragment CI00 occurs in monomeric and dimeric stable conformations and binds y-secretase modulators, Biochemistry. 50 (2011) 828-835.

95. E. Kojro, G. Gimpl, S. Lammich, W. Marz, F. Fahrenholz, Low cholesterol stimulates the nonamyloidogenic pathway by its effect on the alpha -secretase ADAM 10, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (2001) 5815-5820.

96. K. Yanagisawa, Cholesterol and amyloid beta fibrillogenesis, Subcell. Bio-chem. 38 (2005) 179-202.

97. K.S. Vetrivel, G. Thinakaran, Membrane rafts in Alzheimer's disease beta-amyloid production, Biochim. Biophys. Acta. 1801 (2010) 860-867.

98. A.J. Beel, M. Sakakura, P.J. Barrett, C.R. Sanders, Direct binding of cholesterol to the amyloid precursor protein: An important interaction in lipid-Alzheimer's disease relationships?, Biochim. Biophys. Acta. 1801 (2010) 975982.1.jo hi c /m^