Yves Gimbert, Sandra Alves, François Fenaille, Ekaterina Darii, Alain Perret, Amina S. Woods, Jean-Claude Tabet, Annelaure Damont, Génomique métabolique (UMR 8030), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Structurale Organique et Biologique (CSOB), Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), DMTS, Université Paris Saclay, CEA, INRAE, SPI, Synthèse, Structure et Fonction de Molécules Bioactives (SSFMB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
International audience; Mass spectrometric investigations of noncovalent binding between low molecular weight compounds revealed the existence of gas-phase (GP) noncovalent complex (NCC) ions involving zwitterionic structures. ESI MS is used to prove the formation of stable sodiated NCC anions between fructose (F6P) and arginine (R) moieties. Theoretical calculations indicate a folded solvated salt (i.e., sodiated carboxylate interacting with phosphate) rather than a charge-solvated form. Under standard CID conditions, [(F6P+R-H+Na)-H]− competitively forms two major product ions (PIs) through partner splitting [(R-H+Na) loss] and charge-induced cross-ring cleavage while preserving the noncovalent interactions (noncovalent product ions (NCPIs)). MS/MS experiments combined with in-solution proton/deuteron exchanges (HDXs) demonstrated an unexpected labeling of PIs, i.e., a correlated D-enrichment/D-depletion. An increase in activation time up to 3000 ms favors such processes when limited to two H/D exchanges. These results are rationalized by interpartner hydride/deuteride exchanges (⟨HDX⟩) through stepwise isomerization/dissociation of sodiated NCC-d11 anions. In addition, the D-enrichment/D-depletion discrepancy is further explained by back HDX with residual water in LTQ (selective for the isotopologue NCPIs as shown by PI relaxation experiments). Each isotopologue leads to only one back HDX unlike multiple HDXs generally observed in GP. This behavior shows that NCPIs are zwitterions with charges solvated by a single water molecule, thus generating a back HDX through a relay mechanism, which quenches the charges and prevents further back HDX. By estimating back HDX impact on D-depletion, the interpartner ⟨HDX⟩ complementarity was thus illustrated. This is the first description of interpartner ⟨HDX⟩ and selective back HDX validating salt-solvated structures.