JL
Jiahui Lu
Author with expertise in Regulation of RNA Processing and Function
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(100% Open Access)
Cited by:
25
h-index:
7
/
i10-index:
7
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
19

Inhibition of amyloid formation of the Nucleoprotein of SARS-CoV-2

Einav Tayeb-Fligelman et al.Mar 5, 2021
+21
C
X
E
The SARS-CoV-2 Nucleoprotein (NCAP) functions in RNA packaging during viral replication and assembly. Computational analysis of its amino acid sequence reveals a central low-complexity domain (LCD) having sequence features akin to LCDs in other proteins known to function in liquid-liquid phase separation. Here we show that in the presence of viral RNA, NCAP, and also its LCD segment alone, form amyloid-like fibrils when undergoing liquid-liquid phase separation. Within the LCD we identified three 6-residue segments that drive amyloid fibril formation. We determined atomic structures for fibrils formed by each of the three identified segments. These structures informed our design of peptide inhibitors of NCAP fibril formation and liquid-liquid phase separation, suggesting a therapeutic route for Covid-19.Atomic structures of amyloid-driving peptide segments from SARS-CoV-2 Nucleoprotein inform the development of Covid-19 therapeutics.
19
Citation24
0
Save
1

The cryoEM structure of the fibril-forming low-complexity domain of hnRNPA2 reveals distinct differences from pathogenic amyloid and shows how mutation converts it to the pathogenic form

Jiahui Lu et al.May 25, 2020
+4
M
Q
J
Abstract hnRNPA2 is one of a group of human ribonucleoproteins (RNPs) involved in RNA metabolism which form fibrils both under cellular stress and in mutated form in neurodegenerative conditions. Previous work established that the C-terminal low-complexity domain (LCD) of hnRNPA2 fibrillizes under stress, and that missense mutations in this domain are found in the disease multisystem proteinopathy (MSP) with symptoms indistinguishable from ALS and FTD. However, little is known at the atomic level about the hnRNPA2 LCD structure that is involved in those processes and how disease mutations cause structural change. Here we present the cryo-electron microscopy (cryoEM) structure of hnRNPA2 LCD fibril core and demonstrate its capability to form a reversible hydrogel in vitro containing amyloid-like fibrils. Whereas these fibrils, like pathogenic amyloid, are formed from protein chains stacked into β-sheets by backbone hydrogen bonds, they display distinct structural differences: the chains are kinked, enabling non-covalent cross-linking of fibrils and disfavoring formation of pathogenic steric zippers. Both their reversibility and energetic calculations suggest these fibrils are less stable than pathogenic amyloid. Moreover, the crystal structure of the disease-mutation-containing segment of hnRNPA2 suggests that the replacement fundamentally alters the fibril structure to a more stable energetic state. These findings illuminate how molecular interactions promote protein fibril networks and how mutation can transform fibril structure from functional to pathogenic form.
1
Citation1
0
Save
0

How short peptides can disassemble ultra-stable tau fibrils extracted from Alzheimers disease brain by a strain-relief mechanism

Ke Hou et al.Mar 29, 2024
+15
S
J
K
Abstract Reducing fibrous aggregates of protein tau is a possible strategy for halting progression of Alzheimer’s disease (AD). Previously we found that in vitro the D-peptide D-TLKIVWC disassembles tau fibrils from AD brains (AD-tau) into benign segments with no energy source present beyond ambient thermal agitation. This disassembly by a short peptide was unexpected, given that AD-tau is sufficiently stable to withstand disassembly in boiling SDS detergent. To consider D peptide-mediated disassembly as a potential therapeutic for AD, it is essential to understand the mechanism and energy source of the disassembly action. We find assembly of D-peptides into amyloid-like fibrils is essential for tau fibril disassembly. Cryo-EM and atomic force microscopy reveal that these D-peptide fibrils have a right-handed twist and embrace tau fibrils which have a left-handed twist. In binding to the AD-tau fibril, the oppositely twisted D-peptide fibril produces a strain, which is relieved by disassembly of both fibrils. This strain-relief mechanism appears to operate in other examples of amyloid fibril disassembly and provides a new direction for the development of first-in-class therapeutics for amyloid diseases.