Zeynab Imani, David J. Aitken, Sylvie Robin, Anne Zehnacker-Rentien, Venkateswara Rao Mundlapati, Jean-Pierre Baltaze, Eric Gloaguen, Gildas Goldsztejn, Katia Le Barbu-Debus, Michel Mons, Valérie Brenner, Laboratoire Interactions, Dynamiques et Lasers (ex SPAM) (LIDyl), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Moléculaires d'Orsay (ISMO), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LUmière et MOlécules (LUMO), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire Interactions, Dynamiques et Lasers (ex SPAM) (LIDyl), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Paris - UFR Pharmacie [Santé] (UP UFR Pharmacie), Université de Paris (UP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), UFR Pharmacie [Santé] - Université Paris Cité (UFR Pharmacie UPCité), Université Paris Cité (UPCité), and ANR-17-CE29-0008,TUNIFOLD-S,Le soufre pour contrôler la flexibilité de briques moléculaires(2017)
International audience; S-containing amino acids can lead to two types of local NH•••S interactions which bridge backbone NH sites to the side chain to form either intra-or inter-residue H-bonds. The present work reports on the conformational preferences of S-methyl-L-cysteine, Cys(Me), using a variety of investigating tools, ranging from quantum chemistry simulations, gas phase UV and IR laser spectroscopy, and solution state IR and NMR spectroscopies, on model compounds comprising one or two Cys(Me) residues. We demonstrate that in gas phase and in low polarity solution, the C-and N-capped model compound for one Cys(Me) residue adopts a preferred C5-C6γ conformation which combines an intra-residue N−H•••O=C backbone interaction (C5) and an inter-residue N−H•••S interaction implicating the side-chain sulfur atom (C6γ ). In contrast, the dominant conformation of the C-and N-capped model compound featuring two consecutive Cys(Me) residues is a regular type I β-turn. This structure is incompatible with concomitant C6 interactions, which are no longer in evidence. Instead, C5γ interactions occur, that are fully consistent with the turn geometry and additionally stabilize the structure. Comparison with the thietane amino acid Attc, which exhibits a rigid cyclic side chain, pinpoints the significance of side chain flexibility for the specific conformational behavior of Cys(Me).