Hiyerarşik ve Programlanabilir Tek Pot Oligosakkarit Sentezi

Yeni geliştirdiğimiz auto-CHO yazılımımızı hiyerarşik ve programlanabilir tek potoligosakkarit sentezi için nasıl kullanacağımızı gösteriyoruz. Auto-CHO, makine öğrenimi yoluyla öngörülen göreli reaktivite değerleriyle genişletilmiş yapı taşları üzerinde algoritmalar içerir. Auto-CHO yazılımı yapı taşı seçimi için değerli bir kılavuz ve parça bileşimi ile daha karmaşık glikanların birden fazla tek pot sentezi için hiyerarşik bir plan sağlar.

Bu tekniğin etkileri karbonhidrat bazlı terapötikler tarafından kanser veya bulaşıcı hastalıkların tedavisi doğru uzanır. Auto-CHO'yu kullanmadan önce, lütfen Java Çalışma Zamanı Ortamının bir PC veya Mac'e yüklendiğinden emin olun. Auto-CHO yazılım manipülasyonu ve ilgili reaktivite değer belirleme deneyinin görsel gösterimi, kimyagerlerin protokolü izlemelerine ve deneye hızlı bir şekilde devam etmelerine yardımcı olacaktır.

Java Runtime Environment yazılım başlatma gerçekleştirmek için, Auto-CHO web sitesine gidin ve işletim sistemine göre yazılımı indirin. Şu anda, Auto-CHO Windows, macOS ve Ubuntu'ları destekler. En son PDF kullanım kılavuzu Auto-CHO web sitesinde sağlanmaktadır.

Windows kullanıcıları için Auto-CHO Windows'un zip'ini açın. zip ve Auto-CHO çift tıklayın. programı başlatmak için Otomatik CHO Windows klasöründe kavanoz.

İstediğiniz glikan yapısını girdi. Glikan yapısı çizmeyi veya varolan bir yapı dosyasını okumayı seçin. Çizerek giriş yapmak için, GlycanBuilder tarafından glikan düzenleme tıklayın, ya da glycanBuilder tarafından sorgu yapısını çizmek ve düzenlemek için sentetik hedef düzenlemek için buraya tıklayın.

Bağlantı ve chirality bilgileri göz ardı edilmemelidir. Örnekleri görüntülemek için Globo-H, SSEA-4 veya OligoLacNAc düğmelerine tıklayın. Düzenlemeyi tamamlamak için GlycanBuilder diyaloğunu kapatın.

Makul arama sonuçları elde etmek için parametre ayarları sekmesinde arama parametrelerini tanımlayın. Yeni ayarları etkinleştirmek için tamam düğmesine tıklayın. Varsayılan ayar yalnızca deneme kitaplığı aramaktır.

Hem deneysel hem de sanal kitaplıkları aramak isteniyorsa, sanal yapı taşı kitaplığı sekmesini seçin. Deneysel ve sanal kitaplıkları kullanmayı seçin ve belirli ölçütlerle sanal yapı taşlarını görüntülemek için filtreleme uygulayın. Deneysel ve sanal yapı taşları Auto-CHO arama yeteneğini geliştirmek için birlikte çalışabilir.

Şu anda, Auto-CHO kütüphanede tahmin RRVs ile, 50.000'den fazla sanal yapı taşları sağlar. Kullanıcının arama yapmak için kullanmak istediği bir veya birden çok istenen sanal yapı taşLarını denetleyin. Yalnızca seçilen sanal yapı taşlarını göstermek için seçilen sanal yapı taşlarını göster düğmesini tıklatın.

Kullanıcı tarafından tanımlanan belirli ölçütlere sahip yalnızca sanal yapı taşlarını göstermek için filtre uygulanmış sanal yapı bloklarını göster düğmesine tıklayın. Tüm kullanılabilir sanal yapı taşlarını göstermek ve filtreyi sıfırlamak için tüm sanal yapı bloklarını göster düğmesini tıklatın. Sorgu yapısı sekmesini seçin ve sorgu yapısı için tek pot sentetik çözümleri bulmak için arama yapı bloğu kitaplığı düğmesine tıklayın.

Ardından parametre ayarlarını onaylayın. Sonuç görüntüleyicisini arayın. Arama sonucu, sonuç görselleştirme sekmesinde gösterilir.

Farklı kalıntı numaralarının azaltıcı uç kabul edenler, azaltıcı son kabul eden sütunda görüntülenir. Ardından, bir azaltıcı son kabul çilgili seçin. Çözümler sentetik çözüm listesinde görüntülenir.

Sentezde kaç parça kullanılması gerektiğini önermek için parça listesinde parçalar gösterilir. Sistem, parçanın RRV'si, hesaplamalı verim ve tek pot reaksiyonunda parçanın kullanımı için hangi koruma grubunun korunması gerektiği de dahil olmak üzere her parçahakkında ayrıntılı bilgi sağlar. Seçili parçayı birleştirmek için kullanılan yapı taşları ve parça bağlantı bilgileri de görüntülenir.

Deneysel yapı taşları için, yapı taşı bölgesinin kimyasal yapısında seçilen yapı taşlarının kimyasal yapılarını görüntüleyin ve kontrol edin ve ayrıntılı bilgi yapı bloğu tarayıcısını görün. 10 mililitrelik yuvarlak alt şişede, iki tiyoglikozid donörler birleştirmek, mutlak metanol, ve DCM drierite. Sonra bir saat oda sıcaklığında karıştırın.

Bu karışımın 30 mikrolitrelik aliquot alın ve üç ayrı enjeksiyonyüksek performanslı sıvı kromatografi içine karışımı enjekte. Temel ayırma koşulları altında donör molekülünün emilimi ve konsantrasyonu arasındaki katsayıyı ölçün. Reaksiyon karışımına asetonitile 0.5 molar N-Iodosuccinimide çözeltisi ekleyin ve ardından 0,1 molar trifloromethanesulfonic asit çözeltisi ilave edin.

Karışımı oda sıcaklığında iki saat karıştırın. Daha sonra, dcm dört mililitre ile reaksiyon karışımı seyreltin. % 10 sodyum hidrojen karbonat içeren doymuş sulu sodyum tiyosülfat ile reaksiyonu süzün ve yıkayın.

Şimdi dcm beş mililitre ile sulu tabaka üç kez ayıklayın. Tüm organik katmanları birleştirin ve salamura beş mililitre ile yıkayın. Sonra susuz magnezyum sülfat yaklaşık 200 miligram ile kombine katmanları kuru.

Karışımı 30 saniye hafifçe çalkalayın ve magnezyum sülfatı çıkarmak için yivli bir filtre kağıdı yla huniden geçirin. Sonra 25 mililitrelik yuvarlak alt şişede filtrat toplamak. Bir döner evaporatör kullanarak çözücü çıkarın.

Bir mililitre DCM'deki kalıntıyı eritin. Bu karışımın 30 mikrolitrelik aliquot alın ve üç ayrı enjeksiyon yüksek performanslı sıvı kromatografi içine enjekte. Aynı ayırma koşulları altında, HPLC ile kalan donörlerin konsantrasyonlarını ölçün.

Göreli reaktiviteyi ölçün. DR4'ün göreli reaktivite değerine bağlı olarak, DX1'in göreli reaktivite değeri üçtür. Varsayılan parametre ayarlarına dayalı Otomatik CHO arama sonucu, SSEA-4'ün iki artı bir artı üç tek pot reaksiyonu yla sentezlenebildiği anlamına getirir.

Trisakkarit azaltıcı bir son alıcı seçildiğinde, program sorgu için dört olası çözüm gösterir. İlk çözeltinin bir parçası vardır ve hesaplanan verimi yaklaşık %94'tür Parça iki yapı bloğu tarafından sentezlenebilir. İlk disaccharide yapı taşının RRV'si 1462, ikinci monosakkaritin RRV'si 32.0'dır.

Tek pot reaksiyonunda kullanılan ilk önerilen yapı taşının kimyasal yapısı da gösterilmiştir. Tek pot deneysi, SSEA-4'ün bu öneri yle %43 verimde başarılı bir şekilde sentezlenebildiği dir. SSEA-4 Auto-CHO tarafından önerilen üç birim tarafından sentezlenebilir.

Bu birimler silele disaccharide yapı bloğu bir, monosakkarit yapı bloğu iki ve son acceptor üç azaltılması içerir. Parametre ayarları için, başlangıçta daha katı ölçütlerle parametrelerayarlamanızı öneririz. Yapı taşı kitaplığı seçimi için, yalnızca ilk başta deneysel kitaplığı aramanızı öneririz.

Bu gösteri sayesinde, daha önemli glikanlar umuyoruz, tümör ilişkili karbonhidrat antijenleri gibi, daha fazla çalışma için tek pot yaklaşım ile sentezlenebilir. Bu işlemden sonra karbonhidrat bazlı kanser aşılarının tasarlanması için tüm bu antijenlerin sentezi yapılabilmektedir. Ayrıca yapay zeka ve bilgisayar algoritmalarının hastalık tedavisi ve önlenmesiiçin otomatik glikan sentezini kolaylaştırabileceğini umuyoruz.