Crown Ether Effects on the Location of Charge Carriers in Electrospray Droplets: Implications for the Mechanism of Protein Charging and Supercharging
Notice bibliographique
Résumé
“Native” electrospray ionization (ESI) mass spectrometry (MS) aims to transfer proteins from solution into the gas phase while maintaining solution-like structures and interactions. The ability to control the charge states of protein ions produced in these experiments is of considerable importance. Supercharging agents (SCAs) such as sulfolane greatly elevate charge states without significantly affecting the protein structure in bulk aqueous solution. The origin of native ESI supercharging remains contentious. According to one model, SCAs trigger unfolding within ESI droplets. In contrast, the “charge trapping model” envisions that SCAs impede the ejection of charge carriers (e.g., NH 4 + or Na + ) from the droplet. We addressed this controversy experimentally and computationally by employing 18C6 crown ether as a mechanistic probe in native ESI-MS experiments on holo-myoglobin. Remarkably, 18C6 suppressed the supercharging capability of sulfolane. Molecular dynamics (MD) simulations reproduced the experimental charge states. The MD data revealed that 18C6 altered the location of charge carriers in the ESI droplets. Without 18C6, sulfolane covered the droplets in an ionophobic layer that impeded charge carrier access to the surface. In contrast, 18C6 complexation caused charge carrier enrichment in this surface layer, thereby promoting charge ejection. For late droplets, all the water had left and the protein was encapsulated in sulfolane; charge ejection at this stage continued only in the presence of 18C6. As a result, evaporation to dryness of charge-depleted water/sulfolane/18C6 droplets produced low protein charge states, whereas charge-abundant water/sulfolane droplets generated high charge states. Our data support the view that native ESI supercharging is caused by charge trapping. Unfolding within the droplet may play an ancillary role under some conditions, but for the cases examined here, protein structural changes are not a causative factor for supercharging. Our conclusions are bolstered by dendrimer supercharging experiments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».