H/D exchange levels of shape-resolved cytochrome c conformers in the gas phase

Journal of the American Chemical Society

Volumn 119, Issue 15, 1997, Pages 3558-3566

  Valentine, Stephen J ^a   Clemmer, David E ^a  

^a INDIANA UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CYTOCHROME C;

ARTICLE; ENZYME STRUCTURE; IN VITRO STUDY;

EID: 0030986331     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja9626751     Document Type: Article

References (58)

1. Fenn, J. B.; Mann, M.; Meng, C. K.; Wong, S. F.; Whitehouse, C. M. Science 1989, 240, 64.
2. Karas, M.; Hillenkamp, F. Anal. Chem. 1988, 60, 2299.
3. Chait, B. T.; Kent, S. B. H. Science 1992, 257, 1885.
4. Biemann, K. Annu. Rev. Biochem. 1992, 61, 997.
5. Siuzdak, G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 11290. Biemann, K.; Scobel, H. A. Science 1987, 237, 992. Brulingame, A. L.; Boyd, R. K.; Gaskell, S. J. Anal. Chem. 1994, 66, 634R. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1992, 3, 60. McLuckey, S. A.; Habibgoudarzi, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12085. Senko, M. W.; Beu, S. C.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 1994, 66, 415.
6. Siuzdak, G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 11290. Biemann, K.; Scobel, H. A. Science 1987, 237, 992. Brulingame, A. L.; Boyd, R. K.; Gaskell, S. J. Anal. Chem. 1994, 66, 634R. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1992, 3, 60. McLuckey, S. A.; Habibgoudarzi, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12085. Senko, M. W.; Beu, S. C.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 1994, 66, 415.
7. Siuzdak, G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 11290. Biemann, K.; Scobel, H. A. Science 1987, 237, 992. Brulingame, A. L.; Boyd, R. K.; Gaskell, S. J. Anal. Chem. 1994, 66, 634R. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1992, 3, 60. McLuckey, S. A.; Habibgoudarzi, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12085. Senko, M. W.; Beu, S. C.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 1994, 66, 415.
8. Siuzdak, G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 11290. Biemann, K.; Scobel, H. A. Science 1987, 237, 992. Brulingame, A. L.; Boyd, R. K.; Gaskell, S. J. Anal. Chem. 1994, 66, 634R. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1992, 3, 60. McLuckey, S. A.; Habibgoudarzi, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12085. Senko, M. W.; Beu, S. C.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 1994, 66, 415.
9. Siuzdak, G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 11290. Biemann, K.; Scobel, H. A. Science 1987, 237, 992. Brulingame, A. L.; Boyd, R. K.; Gaskell, S. J. Anal. Chem. 1994, 66, 634R. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1992, 3, 60. McLuckey, S. A.; Habibgoudarzi, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12085. Senko, M. W.; Beu, S. C.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 1994, 66, 415.
10. Siuzdak, G. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, 91, 11290. Biemann, K.; Scobel, H. A. Science 1987, 237, 992. Brulingame, A. L.; Boyd, R. K.; Gaskell, S. J. Anal. Chem. 1994, 66, 634R. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1992, 3, 60. McLuckey, S. A.; Habibgoudarzi, S. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 12085. Senko, M. W.; Beu, S. C.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 1994, 66, 415.
11. Chowdhury, S. K.; Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9012. Loo, J. A.; Loo, R. R. O.; Udseth, H. R.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 101. Mirza, U. A.; Cohen, S. L.; Chait, B. T. Anal. Chem. 1993, 65, 1. LeBlanc, J. C. Y.; Beuchemin, D.; Siu, K. W. M.; Guevremont, R.; Berman, S. S. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 831. Rockwood, A. L.; Busman, M.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 582.
12. Chowdhury, S. K.; Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9012. Loo, J. A.; Loo, R. R. O.; Udseth, H. R.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 101. Mirza, U. A.; Cohen, S. L.; Chait, B. T. Anal. Chem. 1993, 65, 1. LeBlanc, J. C. Y.; Beuchemin, D.; Siu, K. W. M.; Guevremont, R.; Berman, S. S. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 831. Rockwood, A. L.; Busman, M.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 582.
13. Chowdhury, S. K.; Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9012. Loo, J. A.; Loo, R. R. O.; Udseth, H. R.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 101. Mirza, U. A.; Cohen, S. L.; Chait, B. T. Anal. Chem. 1993, 65, 1. LeBlanc, J. C. Y.; Beuchemin, D.; Siu, K. W. M.; Guevremont, R.; Berman, S. S. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 831. Rockwood, A. L.; Busman, M.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 582.
14. Chowdhury, S. K.; Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9012. Loo, J. A.; Loo, R. R. O.; Udseth, H. R.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 101. Mirza, U. A.; Cohen, S. L.; Chait, B. T. Anal. Chem. 1993, 65, 1. LeBlanc, J. C. Y.; Beuchemin, D.; Siu, K. W. M.; Guevremont, R.; Berman, S. S. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 831. Rockwood, A. L.; Busman, M.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 582.
15. Chowdhury, S. K.; Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9012. Loo, J. A.; Loo, R. R. O.; Udseth, H. R.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 101. Mirza, U. A.; Cohen, S. L.; Chait, B. T. Anal. Chem. 1993, 65, 1. LeBlanc, J. C. Y.; Beuchemin, D.; Siu, K. W. M.; Guevremont, R.; Berman, S. S. Org. Mass Spectrom. 1991, 26, 831. Rockwood, A. L.; Busman, M.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 582.
16. Brown, C.; Camilleri, P.; Haskins, N. J.; Saunders, M. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 761.
17. Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6317.
18. Wagner, D. S.; Anderegg, R. J. Anal. Chem. 1994, 66, 706.
19. Smith, D. L.; Zhang, Z.; Liu, Y. Pure Appl. Chem. 1994, 66, 89.
20. Miranker, A.; Robinson, C. V.; Radford, S. E.; Aplin, R. T.; Dobson, C. M. Science 1993, 262, 896.
21. Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 2426.
22. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5668. Ikonomou, M. G.; Kebarle, P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1992, 117, 283. Ogorzalek Loo, R. R.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 207. Ogorzalek Loo, R. R.; Winger, B. E.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 1064.
23. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5668. Ikonomou, M. G.; Kebarle, P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1992, 117, 283. Ogorzalek Loo, R. R.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 207. Ogorzalek Loo, R. R.; Winger, B. E.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 1064.
24. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5668. Ikonomou, M. G.; Kebarle, P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1992, 117, 283. Ogorzalek Loo, R. R.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 207. Ogorzalek Loo, R. R.; Winger, B. E.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 1064.
25. McLuckey, S. A.; Van Berkel, G. J.; Glish, G. L. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 5668. Ikonomou, M. G.; Kebarle, P. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1992, 117, 283. Ogorzalek Loo, R. R.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 207. Ogorzalek Loo, R. R.; Winger, B. E.; Smith, R. D. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 1064.
26. Winger, B. E.; Light-Wahl, J. J.; Rockwood, A. L.; Smith, R. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5897.
27. Schnier, P. F.; Gross, D. S.; Williams, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6747. Gross, D. S.; Schnier, P. D.; Rodriguez-Cruz, S. E.; Fagerquist, C. K.; Williams, E. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 3143. Williams, E. R. J. Mass Spectrom. 1996, 31, 831.
28. Schnier, P. F.; Gross, D. S.; Williams, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6747. Gross, D. S.; Schnier, P. D.; Rodriguez-Cruz, S. E.; Fagerquist, C. K.; Williams, E. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 3143. Williams, E. R. J. Mass Spectrom. 1996, 31, 831.
29. Schnier, P. F.; Gross, D. S.; Williams, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6747. Gross, D. S.; Schnier, P. D.; Rodriguez-Cruz, S. E.; Fagerquist, C. K.; Williams, E. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 3143. Williams, E. R. J. Mass Spectrom. 1996, 31, 831.
30. Suckau, D.; Shi, Y.; Beu, S. C.; Senko, M. W.; Quinn, J. P.; Wampler, F. M., III; McLafferty, F. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 790.
31. Wood, T. D.; Chorush, R. A.; Wampler, F. M., III; Little, D. P.; O'Connor, P. B.; McLafferty, F. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 2451.
32. For a more complete discussion see: Campbell, S.; Rodgers, M. T.; Marzluff, E. M.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12840 and references therein.
33. Covey, T. R.; Douglas, D. J. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1993, 4, 616.
34. Collings, B. A.; Douglas, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4488.
35. Cox, K. A.; Julian, R. K.; Cooks, R. G.; Kaiser, R. E. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 127.
36. Sullivan, P. A.; Axelsson, J.; Altmann, S.; Quist, A. P.; Sunqvist, B. U. R.; Reimann, C. T. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1996, 7, 329.
37. Clemmer, D. E.; Hudgins, R. R.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10141.
38. von Helden, G.; Wyttenbach, T.; Bowers, M. T. Science 1995, 267, 1483.
39. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Loo, R. R.; Busman, M.; Udseth, H. R. Mass Spectrom. Rev. 1991, 10, 359. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Loo, R. R.; Udseth, H. R. Mass Spectrom. Rev. 1992, 11, 434. Wittmer, D.; Chen, Y. H.; Luckenbill, B. K.; Hill, H. H. Anal. Chem. 1994, 66, 2348.
40. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Loo, R. R.; Busman, M.; Udseth, H. R. Mass Spectrom. Rev. 1991, 10, 359. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Loo, R. R.; Udseth, H. R. Mass Spectrom. Rev. 1992, 11, 434. Wittmer, D.; Chen, Y. H.; Luckenbill, B. K.; Hill, H. H. Anal. Chem. 1994, 66, 2348.
41. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Loo, R. R.; Busman, M.; Udseth, H. R. Mass Spectrom. Rev. 1991, 10, 359. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Loo, R. R.; Udseth, H. R. Mass Spectrom. Rev. 1992, 11, 434. Wittmer, D.; Chen, Y. H.; Luckenbill, B. K.; Hill, H. H. Anal. Chem. 1994, 66, 2348.
42. Shelimov, K. B.; Clemmer, D. E.; Hudgins, R. R.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. Submitted for publication.
43. Hagen, D. F. Anal. Chem. 1979, 51, 870. St. Louis, R. H.; Hill, H. H. Crit. Rev. Anal. Chem. 1990, 21, 321. von Helden, G.; Hsu, M. T.; Kemper, P. R.; Bowers, M. T. J. Chem. Phys. 1991, 95, 3835. Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11.
44. Hagen, D. F. Anal. Chem. 1979, 51, 870. St. Louis, R. H.; Hill, H. H. Crit. Rev. Anal. Chem. 1990, 21, 321. von Helden, G.; Hsu, M. T.; Kemper, P. R.; Bowers, M. T. J. Chem. Phys. 1991, 95, 3835. Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11.
45. Hagen, D. F. Anal. Chem. 1979, 51, 870. St. Louis, R. H.; Hill, H. H. Crit. Rev. Anal. Chem. 1990, 21, 321. von Helden, G.; Hsu, M. T.; Kemper, P. R.; Bowers, M. T. J. Chem. Phys. 1991, 95, 3835. Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11.
46. Hagen, D. F. Anal. Chem. 1979, 51, 870. St. Louis, R. H.; Hill, H. H. Crit. Rev. Anal. Chem. 1990, 21, 321. von Helden, G.; Hsu, M. T.; Kemper, P. R.; Bowers, M. T. J. Chem. Phys. 1991, 95, 3835. Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11.
47. Smith, R. D.; Loo, J. A.; Edmonds, C. G.; Barinaga, C. J.; Udseth, H. R. Anal. Chem. 1990, 62, 882-889.
48. Mason, E. A.; McDaniel, E. W. Transport Properties of Ions in Gases; Wiley: New York, 1988.
49. Jarrold, M. F.; Clemmer, D. E. Unpublished.
50. Gard, E.; Green, M. K.; Bregar, J.; Lebrilla, C. B. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 623.
51. Qi, P. X.; DiStefano, D. L.; Wand, A. J. Biochemistry 1994, 33, 6408.
52. Bushnell, G. W.; Louie, G. V.; Brayer, G. D. J. Mol. Biol. 1990, 214, 585.
53. Mason, E. A.; McDaniel, E. W. Transport Properties of Ions in Gases; Wiley: New York, 1988.
54. It is well-known that the voltages used to extract ESI generated ions from high/low pressure interface regions can effectively decluster the ions. We tested this by systematically varying extraction potential between the drift tube and the quadrupole sections of our instrument and find no evidence for clustering of water to the most diffuse conformer. The absence of clusters under our experimental conditions is consistent with recent equilibrium measurements of water binding energies to compact and diffuse forms of cytochrome c carried out at low temperatures [Woenckhaus, J.; Mao, Y.; Jarrold, M. F. J. Phys. Chem. Submitted for publication].
55. Douglas, D. J. J. Am. Soc. Mass Spectrom 1994, 5, 17.
56. Jeng, M. F.; Englander, S. W.; Elove, G. A.; Wand, J.; Roder, H. Biochemistry 1990, 46, 10433.
57. Wand, A. J.; Roder, H.; Englander, S. W. Biochemistry 1986, 25, 1107.
58. Gard, E.; Green, M. K.; Gregar, J.; Lebrilla, C. B. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 623.