Transfer of structural elements from compact to extended states in unsolvated ubiquitin

Journal of the American Chemical Society

Volumn 128, Issue 35, 2006, Pages 11713-11719

  Koeniger, Stormy L ^a   Merenbloom, Samuel I ^a   Sevugarajan, Sundarapandian ^a   Clemmer, David E ^a  

^a INDIANA UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARRIER MOBILITY; CONFORMATIONS; MASS SPECTROMETRY; SOLVENTS;

ELONGATED CONFORMERS; GAS PHASE; ION MOBILITY SPECTROMETRY; UNSOLVATED UBIQUITIN;

TRANSFER FUNCTIONS;

UBIQUITIN;

ARTICLE; GAS; ION MOBILITY SPECTROMETRY; MASS SPECTROMETRY; PHASE TRANSITION; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN FOLDING; PROTEIN SECONDARY STRUCTURE; PROTEIN STRUCTURE; SOLVATION; STRUCTURE ANALYSIS;

IONS; PHASE TRANSITION; PROTEIN CONFORMATION; PROTEIN FOLDING; SOLUBILITY; SPECTROMETRY, MASS, ELECTROSPRAY IONIZATION; TANDEM MASS SPECTROMETRY; UBIQUITIN;

EID: 33748338997     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja062137g     Document Type: Article

References (115)

1. Kuwajima, K. Proteins: Struct., Funct. Genet. 1989, 6, 87-103.
2. Evans, P. A.; Radford, S. E. Curr. Opin. Struct. Biol. 1994, 4, 100-106.
3. Bryngelson, J. D.; Onuchic, J. N.; Socci, N. D.; Wolynes, P. G Proteins: Struct., Funct. Genet. 1995, 21, 167-195.
4. Dill, K. A.; Bromberg, S.; Yue, K. Z.; Fiebig, K. M.; Yee, D. P.; Thomas, P. D.; Chan, H. S. Protein Sci. 1995, 4, 561-602.
5. Bryson, J. W.; Betz, S. F.; Lu, H. S.; Suich, D. J.; Zhou, H. X.; Oneil, K. T. Degrade, W. F. Science 1995, 270, 935-941.
6. Karas, M.; Hillenkamp, F. Anal. Chem. 1988, 60, 2299.
7. Tanaka, K.; Waki, H.; Ido, Y.; Akita, S.; Yoshida, Y.; Yoshida, T. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1988, 2, 151-153.
8. Fenn J. B.; Mann, M.; Meng, C. K.; Wong, S. F.; Whitehouse, C. M. Science 1989, 246, 64-71.
9. Katta, A.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6317-6321.
10. Zhang, Z. Q.; Smith, D. L. Protein Sci. 1993, 2, 522-531.
11. Miranker, A.; Robinson, C. V.; Radford, S. E.; Aplin, R. T.; Dobson, C. M. Science 1993, 262, 896-900.
12. Hooke, S. D.; Eyles, S. J.; Miranker, A.; Radford, S. E.; Robinson, C. V.; Dobson, C. M. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 7548-7549.
13. Chung, E. W.; Nettleton, E. J.; Morgan, C. J.; Gross, M.; Miranker, A.; Radford, S. E.; Dobson, C. M.; Robinson, C. V. Protein Sci. 1997, 6, 1316-1324.
14. Chowdhury, S. K.; Katta, V.; Chait, B. T. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 9012-9013.
15. Mirza, U. A.; Chait, B. T. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 162, 173-181.
16. Loo, J. A.; Loo, R. R. O.; Udseth, H. R.; Edmonds, C. G.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 101-105.
17. Cheng, X.; Fenselau, C. C. Int. J. Mass Spectrum. Ion Processes 1992, 122, 109-119.
18. Winger, B. E.; Light-Wahl, K. J.; Rockwood, A. L.; Smith, R. D. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 5897-5899.
19. Suckau, D.; Shi, Y.; Beu, S. C.; Senko, M. W.; Quinn, J. P.; Wampler, F. W.; McLafferty, F. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1993, 90, 790-793.
20. Wood, T. D.; Chorush, R. A.; Wampler, F. M.; Little, D. P.; O'Connor, P. B.; McLafferty, F. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 2451-2454.
21. McLafferty, F. W.; Guan, Z. Q.; Haupts, U.; Wood, T. D.; Kelleher, N. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4732-4740.
22. Covey, T.; Douglas, D. J. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1993, 4, 616-623.
23. Cox, K. A.; Julian, R. K., Jr.; Cooks, R. G.; Kaiser, R. E., Jr. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 127-136.
24. Campbell, S.; Rodgers, M. T.; Marzluff, E. M.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9765-9766.
25. Gard, E.; Green, M. K.; Bregar, J.; Lebrilla, C. B. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 623-631.
26. Campbell, S.; Rodgers, M. T.; Marzluff, E. M.; Beauchamp, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12840-12854.
27. Wolynes, P. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 2426-2427.
28. Von Helden, G.; Wyttenbach, T.; Bowers, M. T. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1995, 146, 349-364.
29. Wyttenbach, T.; von Helden, G.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 8355-8364.
30. Price, W. D.; Schnier, P. D.; Williams, E. R. Anal. Chem. 1996, 68, 859-866.
31. Schnier, P. D.; Price, W. D.; Jockusch, R. A.; Williams, E. R. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7178-7189.
32. Mesleh, M. F.; Hunter, J. M.; Shvartsburg, A. A.; Schatz, G. C.; Jarrold, M. F. J. Phys Chem. 1996, 100, 16082-16086.
33. Shvartsburg, A. A.; Jarrold, M. F. Chem. Phys. Lett. 1996, 261, 86-91.
34. Clemmer, D. E.; Jarrold, M. F. J. Mass Spectrom. 1997, 32, 577-592.
35. Valentine, S. J.; Clemmer, D. E. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 3558-3566.
36. Valentine, S. J.; Anderson, J. G.; Ellington, A. D.; Clemmer, D. E. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3891-3900.
37. Zubarev, R. A.; Kelleher, N. L.; McLafferty, F. W. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 3265-3266.
38. Zubarev, R. A.; Kruger, N. A.; Fridriksson, E. K.; Lewis, M. A.; Horn, D. M.; Carpenter, B. K.; McLafferty, F. W. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 2857-2862.
39. Bernstein, S. L.; Liu, D. F.; Wyttenbach, T.; Bowers, M. T.; Lee, J. C.; Gray, H. B.; Winkler, J. R. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004, 15, 1435-1443.
40. Bernstein, S. L.; Wyttenbach, T.; Baumketnert, A.; Shea, J. E.; Bitan, G.; Teplow, D. B.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2075-2084.
41. For general reviews, see: Miranker, A.; Robinson, C. V.; Radford, S. E.; Dobson, C. M. FASEB J. 1996, 10, 93-101.
42. Bowers, M. T.; Marshall, A. G.; McLafferty, F. W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12897-12910.
43. McLafferty, F. W.; Kelleher, N. L.; Begley, T. P.; Fridriksson, E. K.; Zubarev, R. A.; Horn, D. M. Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 571-578.
44. Hoaglund Hyzer, C. S.; Counterman, A. E.; Clemmer, D. E. Chem. Rev. 1999, 99, 3037-3079.
45. Jarrold, M. F. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 360-367.
46. Jarrold, M. F. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 179-207.
47. Konermann, L.; Simmons, D. A. Mass Spectrom. Rev. 2003, 22, 1-26.
48. Hakansson, K.; Cooper, H. J.; Hudgins, R. R.; Nilsson, C. L. Curr. Org. Chem. 2003, 7, 1503-1525.
49. Kelleher, N. L.; Hicks, L. M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 424-430.
50. Hudgins, R. R.; Woenckhaus, J.; Jarrold, M. F. Int. J. Mass Spectrom. 1997, 165, 497-507.
51. Loo, J. A.; He, J. X.; Cody, W. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4542-4543.
52. See, for example: Khorasanizadeh, S.; Peters, I. D.; Roder, H. Nat. Struct. Biol. 1996, 3, 193-205.
53. Alonso, D. O. V.; Daggett, V. Protein Sci. 1998, 7, 860-874.
54. Mayor, U.; Johnson, C. M.; Daggett, V.; Fersht, A. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 13518-13522.
55. Colley, C. S.; Clark, I. P.; Griffiths-Jones, S. R.; George, M. W.; Searle, M. S. Chem. Commun. 2000, 16, 1493-1494.
56. Krantz, B. A.; Moran, L. B.; Kentsis, A.; Sosnick, T. R. Nat. Struct. Biol. 2000, 7, 62-71.
57. Krantz, B. A.; Sosnick, T. R. Biochemistry 2000, 39, 11696-11701.
58. Jourdan, M.; Searle, M. S. Biochemistry 2001, 40, 10317-10325.
59. Dastidar, S. G.; Mukhopadhyay, C. Phys. Rev. E 2003, 68, 021921.
60. Marianayagam, N. J.; Jackson, S. E. Biophys. Chem. 2004, 111, 159-171.
61. Sosnick, T. R.; Dothager, R. S.; Krantz, B. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 17377-17382.
62. Zhang, J.; Qin, M.; Wang, W. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2005, 59, 565-579.
63. Jackson, S. E. Org. Biomol. Chem. 2006, 4, 1845-1853.
64. See the following and references therein: Weber, P. L.; Brown, S. C.; Mueller, L. Biochemistry 1987, 26, 7282-7290.
65. Monia, B. P.; Ecker, D. J.; Crooke, S. T. Biotechnology 1990, 8, 209-215.
66. Harding, M. M.; Williams, D. H.; Woolfson, D. N. Biochemistry 1991, 30, 3120-3128.
67. Briggs, M. S.; Roder, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1992, 89, 2017-2021.
68. Khorasanizadeh, S.; Peters, I. D.; Roder, H. Nat. Struct. Biol. 1996, 3, 193-205.
69. Pickart, C. M.; Eddins, M. J. Biochim. Biophys. Acta 2004, 1695, 55-72.
70. Vijak-Kumar, S.; Bugg, C. E.; Cook, W. J. J. Mol. Biol. 1987, 194, 531-544.
71. Brutscher, B.; Brüschweiler, R.; Ernst, R. R. Biochemistry 1997, 36, 13043-13053.
72. Cassady, C. J.; Wronka, J.; Kruppa, G. H.; Laukien, F. H. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1994, 8, 394-400.
73. Cassady, C. J.; Carr, S. R. J. Mass Spectrom. 1996, 31, 247-254.
74. Jockusch, R. A.; Schnier, P. D.; Price, W. D.; Strittmatter, E. F.; Demirev, P. A.; Williams, E. R. Anal. Chem. 1997, 69, 1119-1126.
75. Valentine, S. J.; Counterman, A. E.; Clemmer, D. E. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1997, 8, 954-961.
76. Li, J.; Taraszka, J. A.; Counterman, A. E.; Clemmer, D. E. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 37-47.
77. Myung, S.; Badman, E.; Lee, Y. J.; Clemmer, D. E. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9976-9982.
78. Badman, E.; Myung, S.; Clemmer, D. E. Anal. Chem. 2002, 74, 4889-4894.
79. Badman, E. R.; Hoaglund-Hyzer, C. S.; Clemmer, D. E. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2002, 13, 719-723.
80. Freitas, M. A.; Hendrickson, C. L.; Emmett, M. R.; Marshall, A. G. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 187, 565-575.
81. Reid, G. E.; Wu, J.; Chrisman, P. A.; Wells, J. M.; McLuckey, S. A. Anal. Chem. 2001, 73, 3274-3281.
82. Zubarev, R. A.; Horn, D. M.; Fridriksson, E. K.; Kelleher, N. L.; Kruger, N. A.; Lewis, M. A.; Carpenter, B. K.; McLafferty, F. W. Anal. Chem. 2000, 72, 563-573.
83. Breuker, K.; Oh, H. B.; Horn, D. M.; Cerda, B. A.; McLafferty, F. W. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 6407-6420.
84. Oh, H.; Breuker, K.; Sze, S. K.; Ge, Y. Carpenter, B. K.; McLafferty, F. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 15863-15868.
85. Robinson, E. W.; Williams, E. R. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2005, 16, 1427-1437.
86. Geller, O.; Lifshitz, C. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2217-2222.
87. Pan, J. X.; Wilson, D. J.; Konermann, L Biochemistry 2005, 44, 8627-8633.
88. Shvartsburg, A. A.; Fumin, L.; Tang, K.; Smith, R. D. Anal. Chem. 2006, 78, 3304-3315.
89. Oh, H.; Breuker, K.; Sze, S. K.; Ge, Y.; Carpenter, B. K.; McLafferty, F. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 15863-15868.
90. See the following and references therein: Popot, J. L.; Engelman, D. M. Biochemistry 1990, 29, 4031-4037.
91. Sali, A.; Shakhnovich, E.; Karplus, M.; Nature 1994, 369, 248-251.
92. Bryngelson, J. D.; Onuchic, J. N.; Socci, N. D.; Wolynes, P. G. Proteins: Struct., Funct. Genet. 1995, 21, 167-195.
93. Dill, K. A.; Chan, H. S. Nat. Struct. Biol. 1997, 4, 10-19.
94. Reich, L.; Weikl, T. R. Proteins: Struct., Funct. Bioinf. 2006, 63, 1052-1058.
95. Koeniger, S. L.; Merenbloom, S. I.; Valentine, S. J.; Jarrold, M. F.; Udseth, R. D.; Smith, R. D.; Clemmer, D. E. Anal. Chem. 2006, 78, 4161-4174.
96. Merenbloom, S. I.; Koeniger, S. L.; Valentine, S. J.; Plasencia, M. D.; Clemmer, D. E. Anal. Chem. 2006, 78, 2802-2809.
97. Koeniger, S. L.; Merenbloom, S. I.; Clemmer, D. E. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7017-7021.
98. Shaffer, S. A.; Tang, K. Q.; Anderson, G. A.; Prior, D. C.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1997, 11, 1813-1817.
99. Shaffer, S. A.; Prior, D. C.; Anderson, G. A.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Anal. Chem. 1998, 70, 4111-4119.
100. Shaffer, S. A.; Tolmachev, A.; Prior, D. C.; Anderson, G. A.; Udseth, H. R.; Smith, R. D. Anal. Chem. 1999, 71, 2957-2964.
101. Kim, T.; Tolmachev, A. V.; Harkewicz, R.; Prior, D. C.; Anderson, G.; Udseth, H. R.; Smith, R. D.; Bailey, T. H.; Rakov, S.; Futrell, J. H. Anal. Chem. 2000, 72, 2247-2255.
102. Tang, K.; Shvartsburg, A. A.; Lee, H. N.; Prior, D. C.; Buschbach, M. A.; Li, F. M.; Tolmachev, A. V.; Anderson, G. A.; Smith, R. D. Anal. Chem. 2005, 77, 3330-3339.
103. Hoaglund, C. S.; Valentine, S. J.; Sporleder, C. R.; Reilly, J. P.; Clemmer, D. E. Anal. Chem. 1998, 70, 2236-2242.
104. Jarrold, M. F.; Honea, E. C. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 459-464.
105. Hunter, J. M.; Fye, J. L.; Jarrold, M. F. J. Chem. Phys. 1993, 99, 1785-1795.
106. Shelimov, K. B.; Jarrold, M. F. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10313-10314.
107. Mason, E. A.; McDaniel, E. W. Transport Properties of Ions in Gases; Wiley: New York, 1988.
108. Myung, S.; Julian, R. R.; Nantia, S. C.; Cooks, R. G.; Clemmer, D. E. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6105-6111.
109. Shelimov, K. B.; Clemmer, D. E.; Hudgins, R. R.; Jarrold, M. F. J. Am, Chem. Soc. 1997, 119, 2240-2248.
110. Counterman, A. E.; Valentine, S. J.; Srebalus, C. A.; Henderson, S. C.; Hoaglund, C. S.; Clemmer, D. E. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1998, 9, 743-759.
111. Adams, C. M.; Kjeldsen, F.; Zubarev, R. A.; Budnik, B. A.; Haselmann, K. F. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004, 15, 1087-1098.
112. Syka, J. E. P.; Coon, J. J.; Schroeder, M. J.; Shabanowitz, J.; Hunt, D. F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 9528-9533.
113. Pitteri, S. J.; Chrisman, P. A.; Hogan, J. M.; McLuckey, S. A. Anal. Chem. 2005, 77, 1831-1839.
114. Hogan, J. M.; Pitteri, S. J.; Chrisman, P. A.; McLuckey, S. A. J. Proteome Res. 2005, 4, 628-632.
115. Devakumar, A.; Thompson, M. S.; Reilly, J. P. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2005, 19, 2313-2320.