1. Isolated Collagen Mimetic Peptide Assemblies Have Stable Triple-Helix Structures
- Author
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Clothilde Comby-Zerbino, Mathilde Bouakil, Fabien Chirot, Jean-Christophe Poully, Mathieu Lalande, Philippe Dugourd, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, ANABIO-MS - Analyse biomoléculaire par spectrométrie de masse - Biological Analysis by Mass Spectrometry, Institut des Sciences Analytiques (ISA), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS is acknowledged for funding through the French GDR EMIE. M.L. and J.C.P. thank the 'Region Normandie' for a Ph.D. grant and for funding through the IRHEMME project (agreement #15P02908-15P02909). The research leading to these results has received funding from the European Research Council under the European Union's Seventh Framework Program (FP7/2007-2013 Grant agreement No. 320659)., European Project: 0320659(2003), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
collagen ,Proline ,Hydroxylation ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Protein Structure, Secondary ,Catalysis ,Hydroxyproline ,chemistry.chemical_compound ,Biomimetic Materials ,Tandem Mass Spectrometry ,triple helix ,[CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry ,Phase (matter) ,[CHIM]Chemical Sciences ,Molecule ,structure ,Protein Stability ,010405 organic chemistry ,Organic Chemistry ,Hydrogen Bonding ,Stereoisomerism ,General Chemistry ,stability ,0104 chemical sciences ,Solvent ,chemistry ,peptides ,Biophysics ,Stoichiometry ,Triple helix - Abstract
International audience; The origin of the triple-helix structure and high stability of collagen has been debated for many years. As models of the triple helix and building blocks for new biomaterials, collagen mimetic peptide (CMP) assemblies have been deeply studied in the condensed phase. In particular, it was found that hydroxylation of proline, an abundant post-translational modification in collagen, increases its stability. Two main hypotheses emerged to account for this behavior: 1) intra-helix stereoelectronic effects, and 2) the role of water molecules H-bound to hydroxyproline side-chains. However, in condensed-phase investigations, the influence of water cannot be fully removed. Therefore, we employed a combination of tandem ion mobility and mass spectrometries to assess the structure and stability of CMP assemblies in the gas phase. These results show a conservation of the structure and stability properties of triple helix models in the absence of solvent, supporting an important role of stereoelectronic effects. Moreover, evidence that small triple helix assemblies with controlled stoichiometry can be studied in the gas phase is given, which opens new perspectives in the understanding of the first steps of collagen fiber growth.
- Published
- 2018
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