Simulaciones dinámicas moleculares de carga de proteínas nativas en gotas de electrospray con composiciones...

Área de la Ciencia:

• Biofísica y Química
• Biología computacional
• Química analítica

Sus antecedentes:

• La espectrometría de ionización por electrospray (ESI-MS) es crucial para el análisis de proteínas, preservando la estructura nativa durante la transición de fase gaseosa.
• La comprensión de los factores experimentales que influyen en la ESI es clave para interpretar los estados de carga de las proteínas y la integridad estructural.
• La caracterización de gotas de electrospray a escala nanométrica experimentalmente es un desafío.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar simulaciones de dinámica molecular (DM) para el modelado de gotas electroesprayadas con condiciones experimentalmente relevantes.
• Proporcionar una comprensión a nivel molecular de la formación de iones de proteínas durante la IES.
• Investigar el papel de los cambios en la basicidad de los residuos en la carga de proteínas durante la IES nativa.

Principales métodos:

• Desarrolló simulaciones avanzadas de MD que resuelven las aproximaciones en modelos anteriores de ESI.
• Transferencias de protones modeladas entre todas las moléculas titulables en gotas en condiciones atmosféricas.
• Las gotas simuladas que contienen acetato de amonio, formando iones de proteína (de) protonados observados experimentalmente.

Principales resultados:

• Las distribuciones de estado de carga simuladas coincidían estrechamente con los valores experimentales (diferentes en 0,14).
• Las simulaciones sugieren que los cambios en la basicidad de los residuos moderan significativamente la carga de proteínas durante la IES nativa.
• Las estructuras de proteínas iónicas simuladas conservaron un promedio del 73% de los contactos nativos en la fase gaseosa.

Conclusiones:

• El avanzado protocolo de simulación MD captura con precisión el comportamiento de las gotas de ESI y la carga de proteínas.
• Los hallazgos ofrecen nuevos conocimientos sobre los efectos de la transición de la fase gaseosa en la ESI.
• Este enfoque mejora la comprensión fundamental del proceso ESI para diversos analistas.