Nous démontrons comment utiliser notre logiciel nouvellement développé, Auto-CHO, pour la synthèse hiérarchique et programmable d’oligosaccharide d’un pot. Auto-CHO inclut des algorithmes sur des blocs de construction élargis, avec des valeurs de réactivité relative prédites par l’apprentissage automatique. Le logiciel Auto-CHO fournit une ligne directrice précieuse pour la sélection des blocs de construction, et un plan hiérarchique pour la synthèse multiple d’un pot de glycans plus complexes par la composition des fragments.
Les implications de cette technique s’étendent à la thérapie des cancers ou des maladies infectieuses par les thérapeutiques à base de glucides. Avant d’utiliser Auto-CHO, assurez-vous que l’environnement Java Runtime a été installé dans un PC ou un Mac. La démonstration visuelle de la manipulation du logiciel Auto-CHO et l’expérience connexe de détermination de la valeur de réactivité aideront les chimistes à suivre le protocole et à poursuivre l’expérience rapidement.
Pour effectuer l’initialisation logicielle de l’environnement Java Runtime, rendez-vous sur le site Auto-CHO et téléchargez le logiciel selon le système d’exploitation. Actuellement, Auto-CHO prend en charge Windows, macOS et Ubuntu. Le dernier guide d’utilisation PDF est fourni sur le site Auto-CHO.
Pour les utilisateurs de Windows, dézidez les fenêtres Auto-CHO. zip, et double clic sur Auto-CHO. pot dans le dossier Auto-CHO Windows pour démarrer le programme.
Entrez la structure glycan désirée. Choisissez de dessiner une structure glycan ou de lire un fichier de structure existant. Pour entrer en dessinant, cliquez sur modifier glycan par GlycanBuilder, ou la zone de cliquez ici pour modifier la cible synthétique pour dessiner et modifier la structure de requête par GlycanBuilder.
L’information sur le lien et la gazouillité ne doit pas être ignorée. Cliquez sur les boutons Globo-H, SSEA-4 ou OligoLacNAc pour afficher les exemples. Fermez le dialogue GlycanBuilder pour terminer l’édition.
Définissez les paramètres de recherche dans l’onglet paramètres pour obtenir des résultats de recherche raisonnables. Cliquez sur le bouton correct pour activer de nouveaux paramètres. Le paramètre par défaut est de rechercher uniquement dans la bibliothèque expérimentale.
S’il est souhaité de rechercher à la fois les bibliothèques expérimentales et virtuelles, sélectionnez l’onglet bibliothèque de blocs de construction virtuels. Sélectionnez utiliser des bibliothèques expérimentales et virtuelles, et appliquer le filtrage pour afficher des blocs de construction virtuels avec certains critères. Les blocs de construction expérimentaux et virtuels peuvent travailler ensemble pour améliorer la capacité de recherche d’Auto-CHO.
Actuellement, Auto-CHO fournit plus de 50 000 blocs de construction virtuels, avec des VRR prévus dans la bibliothèque. Vérifiez un ou plusieurs blocs de construction virtuels désirés que l’utilisateur aimerait utiliser pour la recherche. Cliquez sur le bouton des blocs de construction virtuels sélectionnés pour afficher uniquement les blocs de construction virtuels sélectionnés.
Cliquez sur le bouton des blocs de construction virtuels filtrés pour afficher uniquement les blocs de construction virtuels avec certains critères définis par l’utilisateur. Cliquez sur le bouton afficher tous les blocs de construction virtuels pour afficher tous les blocs de construction virtuels disponibles et réinitialiser le filtre. Sélectionnez l’onglet structure de requête et cliquez sur le bouton bibliothèque du bloc de construction de recherche pour trouver les solutions synthétiques d’un pot pour la structure de requête.
Ensuite, confirmez les paramètres. Recherchez la visionneuse de résultats. Le résultat de recherche est affiché dans l’onglet visualisation des résultats.
Les accepteurs finaux réducteurs de différents nombres de résidus sont affichés dans la colonne d’accepteur final réductrice. Ensuite, sélectionnez un accepteur final réducteur. Les solutions sont affichées sur la liste des solutions synthétiques.
Des fragments sont montrés dans la liste des fragments pour suggérer combien de fragments doivent être utilisés dans la synthèse. Le système fournit des informations détaillées sur chaque fragment, y compris le RRV du fragment, le rendement informatique, ainsi que sur le groupe protecteur qui doit être protégé pour l’utilisation du fragment dans la réaction d’un pot. Les blocs de construction utilisés pour assembler le fragment sélectionné et les informations de connexion fragmentaire sont également affichés.
Pour les blocs de construction expérimentaux, visualisez et vérifiez les structures chimiques des blocs de construction sélectionnés dans la structure chimique de la région des blocs de construction, et consultez le navigateur détaillé des blocs d’information. Dans un flacon inférieur rond de 10 millilitres, combinez les deux donneurs de thioglycoside, le méthanol absolu, et la séchrite dans DCM. Remuer ensuite à température ambiante pendant une heure.
Prenez un aliquot de 30 microlitres de ce mélange et injectez le mélange dans la chromatographie liquide haute performance en trois injections distinctes. Mesurer le coefficient entre l’absorption et la concentration de la molécule donneuse dans les conditions de séparation de base. Ajouter une solution de 0,5 molaire N-Iodosuccinimide dans l’acéonitrile dans le mélange de réaction, suivie de l’ajout d’une solution d’acide trifluorométhane trifluoromésulfonique molaire de 0,1.
Remuer le mélange à température ambiante pendant deux heures. Ensuite, diluer le mélange de réaction avec quatre millilitres de DCM. Filtrer et laver la réaction avec du thiosulfate de sodium aqueux saturé, contenant 10 % de carbonate d’hydrogène de sodium.
Maintenant, extraire la couche aqueuse trois fois avec cinq millilitres de DCM. Mélanger toutes les couches organiques et laver avec cinq millilitres de saumure. Séchez ensuite les couches combinées avec environ 200 milligrammes de sulfate de magnésium anhydre.
Secouez légèrement le mélange pendant 30 secondes et filtrez-le à travers un entonnoir avec un papier filtre cannelé afin d’enlever le sulfate de magnésium. Puis recueillir le filtrate dans un flacon de fond rond de 25 millilitres. Retirer le solvant à l’aide d’un évaporateur rotatif.
Dissoudre les résidus dans un millilitre de DCM. Prenez un aliquot de 30 microlitres de ce mélange, et injectez-le dans la chromatographie liquide haute performance dans trois injections distinctes. Mesurer les concentrations des donneurs restants par HPLC, dans les mêmes conditions de séparation.
Mesurer la réactivité relative. D’après la valeur relative de réactivité du DR4, la valeur relative de réactivité du DX1 est de trois. Le résultat de recherche Auto-CHO basé sur les paramètres par défaut indique que SSEA-4 peut être synthétisé par une réaction de deux plus un plus trois un pot.
Lorsqu’un accepteur final réducteur de trisaccharide est sélectionné, le programme affiche quatre solutions potentielles pour la requête. La première solution a un fragment, et son rendement calculé est d’environ 94%Le fragment peut être synthétisé par deux blocs de construction. Le RRV du premier bloc de construction disaccharide est 1462, et le RRV du deuxième monosaccharide est 32.0.
La structure chimique du premier bloc de construction suggéré utilisé dans la réaction d’un pot est également montrée. L’expérience d’un pot montre que SSEA-4 peut être synthétisé avec succès dans le rendement de 43% par cette suggestion. SSEA-4 peut être synthétisé par trois unités suggérées par Auto-CHO.
Ces unités comprennent silele disaccharide bloc de construction un, bloc de construction monosaccharide deux, et la réduction de l’accepteur final trois. Pour les paramètres, nous vous suggérons de définir des paramètres avec des critères plus stricts au début. Pour le choix de la bibliothèque de bloc de construction, nous suggérons de rechercher la bibliothèque expérimentale seulement au début.
Grâce à cette démonstration, nous espérons que des glycanes plus importants, tels que les antigènes de glucides associés à la tumeur, peuvent être synthétisés par l’approche d’un pot pour d’autres études. Après cette procédure, la synthèse de tous ces antigènes peut être effectuée afin de concevoir des vaccins anticancéraux à base de glucides. Nous espérons également que l’intelligence artificielle et les algorithmes informatiques peuvent faciliter la synthèse automatisée du glycan au profit du traitement et de la prévention des maladies.
