Mobile Protons Limit the Stability of Salt Bridges in the Gas Phase: Implications for the Structures of Electrosprayed Protein Ions
Notice bibliographique
Résumé
Electrosprayed protein ions can retain native-like conformations. The intramolecular contacts that stabilize these compact gas-phase structures remain poorly understood. Recent work has uncovered abundant salt bridges in electrosprayed proteins. Salt bridges are zwitterionic BH + /A – contacts. The low dielectric constant in the vacuum strengthens electrostatic interactions, suggesting that salt bridges could be a key contributor to the retention of compact protein structures. A problem with this assertion is that H + are mobile, such that H + transfer can convert salt bridges into neutral B 0 /HA 0 contacts. This possible salt bridge annihilation puts into question the role of zwitterionic motifs in the gas phase, and it calls for a detailed analysis of BH + /A – versus B 0 /HA 0 interactions. Here, we investigate this issue using molecular dynamics (MD) simulations and electrospray experiments. MD data for short model peptides revealed that salt bridges with static H + have dissociation energies around 700 kJ mol –1 . The corresponding B 0 /HA 0 contacts are 1 order of magnitude weaker. When considering the effects of mobile H +, BH + /A – bond energies were found to be between these two extremes, confirming that H + migration can significantly weaken salt bridges. Next, we examined the protein ubiquitin under collision-induced unfolding (CIU) conditions. CIU simulations were conducted using three different MD models: (i) Positive-only runs with static H + did not allow for salt bridge formation and produced highly expanded CIU structures. (ii) Zwitterionic runs with static H + resulted in abundant salt bridges, culminating in much more compact CIU structures. (iii) Mobile H + simulations allowed for the dynamic formation/annihilation of salt bridges, generating CIU structures intermediate between scenarios (i) and (ii). Our results uncover that mobile H + limit the stabilizing effects of salt bridges in the gas phase. Failure to consider the effects of mobile H + in MD simulations will result in unrealistic outcomes under CIU conditions.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».