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Design, Synthesis, and Antisickling Investigation of a Nitric Oxide-Releasing Prodrug of 5HMF for the Treatment of Sickle Cell Disease.

鎌状赤血球症治療のための一酸化窒素放出プロドラッグ5HMFの設計、合成、および抗鎌状赤血球作用の検討 (機械翻訳の邦題)

Biomolecules2022Alhashimi RT, Ghatge MS, Donkor AK, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト
出版年
2022
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

鎌状赤血球症(SCD)の病態の一つに一酸化窒素(NO)欠乏があり、NOの増加は症状を軽減する。本研究では、ヘモグロビン(Hb)の酸素親和性を高める5HMFにNO放出基を導入したプロドラッグ5HMF-NOを合成した。in vitroで全血とインキュベートするとNOを放出し、鎌状赤血球血ではHbとシッフ塩基を形成し、Hbの酸素親和性を高め、低酸素誘発性の赤血球鎌状化を抑制した。1mMでの抑制率は5HMF-NOが16%、10%、27%で、5HMFの21%、18%、21%と比較された。結晶構造解析では、5HMF-NOは脱酸素化Hbに結合し、加水分解生成物の5HMFは一酸化炭素結合Hbに結合した。この結果から、5HMFへのNOドナー基の導入はSCD治療に有効な戦略となり得る。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

5-hydroxyfurfural (5HMF), an allosteric effector of hemoglobin (Hb) with an ability to increase Hb affinity for oxygen has been studied extensively for its antisickling effect in vitro and in vivo, and in humans for the treatment of sickle cell disease (SCD). One of the downstream pathophysiologies of SCD is nitric oxide (NO) deficiency, therefore increasing NO (bio)availability is known to mitigate the severity of SCD symptoms. We report the synthesis of an NO-releasing prodrug of 5HMF (5HMF-NO), which in vivo, is expected to be bio-transformed into 5HMF and NO, with concomitant therapeutic activities. In vitro studies showed that when incubated with whole blood, 5HMF-NO releases NO, as anticipated. When incubated with sickle blood, 5HMF-NO formed Schiff base adduct with Hb, increased Hb affinity for oxygen, and prevented hypoxia-induced erythrocyte sickling, which at 1 mM concentration were 16%, 10% and 27%, respectively, compared to 21%, 18% and 21% for 5HMF. Crystal structures of 5HMF-NO with Hb showed 5HMF-NO bound to unliganded (deoxygenated) Hb, while the hydrolyzed product, 5HMF bound to liganded (carbonmonoxy-ligated) Hb. Our findings from this proof-of-concept study suggest that the incorporation of NO donor group to 5HMF and analogous molecules could be a novel beneficial strategy to treat SCD and warrants further detailed in vivo studies.

MeSH

Anemia, Sickle CellHemoglobinsHumansNitric OxideOxygenProdrugs

DOI 10.3390/biom12050696

PMID 35625623

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