Sizing up DNA nanostructure assembly with native mass spectrometry and ion mobility.
Sizing up DNA nanostructure assembly with native mass spectrometry and ion mobility.
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DOI：
10.1038/s41467-022-31029-5
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发表时间：
2022-06-24
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
最近的兴趣在生物和合成的DNA纳米结构突出了需要的方法，以全面表征多聚体DNA组装的中间体和最终产物。在这里，我们使用本机质谱结合离子迁移率，以确定非共价DNA组件的质量，电荷状态和碰撞截面，从而阐明其结构组成，寡聚状态，整体大小和形状。我们展示了一个典型的六亚基DNA纳米结构的方法，揭示其组装是如何由缓冲液的离子强度，以及如何的质量和流动性的异质物种可以很好地解决通过仔细调整仪器参数。我们发现，六聚体，桶形复合物的组装是由正协同性指导的，而以前未检测到的高阶12-和18-mer组装被分配到定义的较大直径的几何结构。在我们的洞察力的指导下，离子迁移率质谱法有望为理解与科学和技术相关的天然和合成寡核苷酸组装体的形成和结构多样性做出重大贡献。寡核苷酸纳米结构的兴趣最近在基础和应用研究中激增。在这里，作者使用本机质谱和离子迁移率来阐明一个原型的六聚体DNA桶结构以及组装反应的中间体和副产物。
Recent interest in biological and synthetic DNA nanostructures has highlighted the need for methods to comprehensively characterize intermediates and end products of multimeric DNA assembly. Here we use native mass spectrometry in combination with ion mobility to determine the mass, charge state and collision cross section of noncovalent DNA assemblies, and thereby elucidate their structural composition, oligomeric state, overall size and shape. We showcase the approach with a prototypical six-subunit DNA nanostructure to reveal how its assembly is governed by the ionic strength of the buffer, as well as how the mass and mobility of heterogeneous species can be well resolved by careful tuning of instrumental parameters. We find that the assembly of the hexameric, barrel-shaped complex is guided by positive cooperativity, while previously undetected higher-order 12- and 18-mer assemblies are assigned to defined larger-diameter geometric structures. Guided by our insight, ion mobility-mass spectrometry is poised to make significant contributions to understanding the formation and structural diversity of natural and synthetic oligonucleotide assemblies relevant in science and technology. Interest in oligonucleotide nanostructures has recently surged in basic and applied research. Here, the authors use native mass spectrometry and ion mobility to elucidate a prototypical hexameric DNA barrel structure as well as intermediates and byproducts of the assembly reaction.
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影响因子：
16.6
作者：
Arcella, Annalisa;Dreyer, Jens;Orozco, Modesto
通讯作者：
Orozco, Modesto
影响因子：
38.3
作者：
Burns, Jonathan R.;Seifert, Astrid;Howorka, Stefan
通讯作者：
Howorka, Stefan
DOI：
10.1007/s13361-019-02152-3
发表时间：
2019-06-01
影响因子：
3.2
作者：
Khristenko, Nina;Amato, Jussara;Gabelica, Valerie
通讯作者：
Gabelica, Valerie
影响因子：
14.9
作者：
Ghosh A;Largy E;Gabelica V
通讯作者：
Gabelica V
影响因子：
14.9
作者：
Guo X;Bruist MF;Davis DL;Bentzley CM
通讯作者：
Bentzley CM