ガス期イオンにおけるペプチドとニトリルイミンの立体化学的に異なる足場における光化学的および衝突誘発性架橋

ペプチドとニトリルイミン中間体の間の分子内架橋は、反応成分がCIS-1,2-シクロヘキサンおよび1,2-S-と呼ばれるトランス-1,4-シクロヘキサンの足場にマウントされた立体化学的に異なるコンジュゲートで研究されました。それぞれペプチドと1,4-Sペプチド。ニトリル - イミン中間体は、213および250 nmでのUV-photodissociationによる2,5-ジアリアルテトラゾールタグからのN2損失または衝突誘発性解離により生成され、CIDおよびUVPD-MS3によってさらに尋問されました。線形構造と大環状架橋に由来するペプチドフラグメントイオン直列は区別され、架橋収率を定量化するために使用されました。MS2の収量は、ペプチド配列に応じて、AAAGコンジュゲートで27％の間で変化しました。CID-MS3収量は、ペプチド配列に応じて57〜97％の範囲でした。1,2-S-ペプチドと1,4-S-ペプチドイオンの構造、およびそのいくつかのニトリルイミン中間体と架橋の構造は、生まれたオプペンハイマー分子ダイナミクスと組み合わせた高解像度の環状イオン移動度によって調査されました。密度汎関数理論計算。実験および計算された衝突断面積とイオン相対ギブスエネルギーの一致を使用して、ペプチド構造を割り当てました。GlyおよびLysの残基でC任期されたC任期でC任期されたペプチドコンジュゲートは、MS3シーケンスによって確立され、カルボキシルブロッキング実験によって裏付けられたカルボキシル基によって架橋されました。ペプチドコンジュゲートC任期は、サイドチェーングアニジン群を介して架橋されたARGでターミングされました。1,4-S-ペプチドイオンの顕著な特徴は、ペプチドとニトリルイミンの間の強力な水素結合によって施行された低エネルギーツイストボートシクロヘキサンコンフォーマーの関与でした。

Intramolecular cross-linking between peptides and nitrile-imine intermediates was studied in stereochemically distinct conjugates in which the reacting components were mounted on cis-1,2-cyclohexane and trans-1,4-cyclohexane scaffolds that we call 1,2-s-peptides and 1,4-s-peptides, respectively. The nitrile-imine intermediates were generated by N2 loss from 2,5-diaryltetrazole tags upon UV-photodissociation at 213 and 250 nm or by collision-induced dissociation, and further interrogated by CID and UVPD-MS3. Peptide fragment ion series originating from linear structures and macrocyclic cross-links were distinguished and used to quantify the cross-linking yields. The yields in MS2 varied between 27% for AAAG conjugates to 78% for GAAAK conjugates, depending on the peptide sequence. The CID-MS3 yields were in a 57-97% range, depending on the peptide sequence. Structures of 1,2-s-peptide and 1,4-s-peptide ions as well as several of their nitrile-imine intermediates and cross-links were investigated by high-resolution cyclic ion mobility in combination with Born-Oppenheimer molecular dynamics and density functional theory calculations. Matches between the experimental and calculated collision cross sections and ion relative Gibbs energies were used to assign peptide structures. Peptide conjugates C-terminated with Gly and Lys residues underwent cross-linking by the carboxyl group, as established by MS3 sequencing and corroborated by carboxyl blocking experiments that lowered the cross-linking yields. Peptide conjugates C-terminated with Arg also cross-linked via the side-chain guanidine group. A notable feature of the 1,4-s-peptide ions was the participation of low-energy twist-boat cyclohexane conformers that was enforced by strong hydrogen bonds between the peptide and nitrile imine.