反向序列五肽对GRGDS和SDGRG被广泛用作离子迁移谱(IMS)的标准物质,因为尽管它们的质量和组成相同,但在气相中的迁移率却存在差异。在此,我们通过离子迁移质谱、低温气相红外光谱、核磁共振光谱、分子动力学模拟以及密度泛函理论计算,研究了导致这两种肽在电荷状态不同下构象差异的分子机制。在水中时,这两种肽都呈现出高度灵活的构象组合,其紧凑性仅有细微差别。脱溶剂后,这些肽会形成由分子内氢键稳定的不同气相结构。对于双质子化的物种,GRGDS会呈现为紧凑的环状“C形”构象,而SDGRG则由于质子化的N端与精氨酸侧链之间的库仑排斥作用而形成更为伸展的“S形”构象。单质子化离子中,SDGRG的构象比GRGDS更为紧凑,且似乎存在多种不同的原型体与构象组合。双质子化物种与冠醚的结合以及末端甘氨酸的延伸会减小IMS检测到的差异,这一现象与电荷-电荷相互作用在决定气相构象中的作用相符。这些发现为这种广泛使用的IMS标准体系提供了分子层面的见解,也有助于我们深入理解肽类物质在进入气相后的结构重排现象。