Anionic Acyl Methyl Phosphates for the Synthesis of Hemoglobin-Based Oxygen Therapeutics
Notice bibliographique
Résumé
Hemoglobin, contained within red blood cells (RBCs), is the oxygen-carrying unit within humans. Free of the immunogenic problems associated with red blood cells, acellular hemoglobin could be the basis for a universally accepted substitute for the oxygen-carrying function of RBCs. This inspired research on a class of molecules known as hemoglobin-based oxygen carriers (HBOCs) – an area of interest in our research group. Hemoglobin, however, does not function as intended when present outside of RBCs. Decades of research in the field has now established that a viable acellular HBOC must 1) include an intramolecular cross-link to retain function and prevent renal toxicity, 2) be enlarged to prevent adverse cardiovascular effects, notably hypertension, and 3) exhibit cooperativity and physiologically-relevant oxygen affinity. Based on these requirements, our group has developed hemoglobin bis-tetramers – a candidate oxygen carrier utilizing a combination of native protein modifications and bio-orthogonal “click” chemistry. Our method boasts highly selective protein modifications, and thus high homogeneity, in the resulting product. This also makes our method highly reproducible. Other HBOCs in development are often heterogeneous mixtures of compounds, resulting in potentially inconsistent oxygenation properties. The high homogeneity of our method, however, comes at the cost of low synthetic yields. In the present work I utilize anionic acyl phosphate-based reagents to optimize the synthesis of bis-tetramers. My efforts ultimately lead to a three-fold increase in overall yields and significant additional improvements towards scalability. I begin by optimizing the current leading bis-tetramer protocol using an acyl phosphate-based acetylating agent, methyl acetyl phosphate (MAP). Noticing critical shortcomings within this method, I then developed a novel procedure using an acyl phosphate-based azide cross-linker. The cross-linker, PacXL, is the first azide-containing cross-linker to react specifically at the target cross-linking site on hemoglobin. The new protocol also utilizes the R-state conformation of hemoglobin, which is significantly more advantageous towards scale-up compared with the previously used T-state conformation. Outside the context of bis-tetramers, my results also establish acyl phosphates as highly selective reagents for cationic sites and potentiates their broad application towards targeting proteins exhibiting strong cationic character.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».