フラビンアデニンジヌクレオチド構造モチーフ：溶液から気相へ

フラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）は、生物学的機能が立体構造の変化に本質的に関連している重要な代謝反応に関与しています。現在の研究では、FAD立体構造の変化は、溶媒条件（すなわち、蛍光減衰時間とイオン中立衝突断面（CCS、トラップイオン移動分光計、TIM）を測定することにより、溶液および気相で研究されました（すなわち。、有機含有量）およびガス相衝突パートナー（つまり、有機分子をドープしたN2）。蛍光崩壊の変化は、FADが溶液中の4つの立体構造に存在する可能性があることを示唆しており、そこでは拡張された立体構造の存在量が有機含有量とともに増加します。TIMS-MSの実験により、FADは脱プロトン化（M = C27H31N9O15P2）およびプロトン化された型（M = C27H33N9O15P2）として気相に存在する可能性があり、複数の立体配座（最大12）が[]の開始ソリューションの関数として観察される可能性があります。M + H]（ +）および[M + Na]（ +）分子イオン。さらに、衝突パートナーとしてTIMS細胞に有機分子が導入された場合、ガス相構造の相対的存在量の変化が「スタック」から「密接な」立体構造に観察されました。DFT/B3LYP/6-31G（D、P）で最適化された候補構造が各IMSバンドについて提案され、結果は、最も豊富なIMSバンドが最も安定した候補構造に対応することを示しました。溶液と気相の実験は、異なる立体構造を安定化する駆動力が、有機分子で作成された「溶媒和」効果によって調整できるアデニンとイソアロキサジンリングの相互作用に基づいていることを示唆しています。

Flavin adenine dinucleotide (FAD) is involved in important metabolic reactions where the biological function is intrinsically related to changes in conformation. In the present work, FAD conformational changes were studied in solution and in gas phase by measuring the fluorescence decay time and ion-neutral collision cross sections (CCS, in a trapped ion mobility spectrometer, TIMS) as a function of the solvent conditions (i.e., organic content) and gas-phase collisional partner (i.e., N2 doped with organic molecules). Changes in the fluorescence decay suggest that FAD can exist in four conformations in solution, where the abundance of the extended conformations increases with the organic content. TIMS-MS experiments showed that FAD can exist in the gas phase as deprotonated (M = C27H31N9O15P2) and protonated forms (M = C27H33N9O15P2) and that multiple conformations (up to 12) can be observed as a function of the starting solution for the [M + H](+) and [M + Na](+)molecular ions. In addition, changes in the relative abundances of the gas-phase structures were observed from a "stack" to a "close" conformation when organic molecules were introduced in the TIMS cell as collision partners. Candidate structures optimized at the DFT/B3LYP/6-31G(d,p) were proposed for each IMS band, and results showed that the most abundant IMS band corresponds to the most stable candidate structure. Solution and gas-phase experiments suggest that the driving force that stabilizes the different conformations is based on the interaction of the adenine and isoalloxazine rings that can be tailored by the "solvation" effect created with the organic molecules.