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Site-Specific POxylation of Interleukin-4

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Lühmann, Tessa ; Schmidt, Marcel ; Leiske, Meike N. ; Spieler, Valerie ; Majdanski, Tobias C. ; Grube, Mandy ; Hartlieb, Matthias ; Nischang, Ivo ; Schubert, Stephanie ; Schubert, Ulrich S. ; Meinel, Lorenz:
Site-Specific POxylation of Interleukin-4.
In: ACS Biomaterials Science & Engineering. Bd. 3 (2017) Heft 3 . - S. 304-312.
ISSN 2373-9878
DOI: https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.6b00578

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Abstract

Polymer conjugated biologics form a multibillion dollar market, dominated by poly(ethylene glycol) (PEG). Recent reports linked PEGs to immunological concerns, fueling the need for alternative polymers. Therefore, we are presenting a strategy replacing PEG by poly(2-oxazoline) (POx) polymers using genetically engineered interleukin-4 (IL-4) featuring an unnatural amino acid for site-specific conjugation through bioorthogonal copper-catalyzed azide alkyne cycloaddition (CuAAC). Conjugation yields of IL-4-PEG were poor and did not respond to an increase in the copper catalyst. In contrast, POxylated IL-4 conjugates resulted in homogeneous conjugate outcome, as demonstrated electrophoretically by size exclusion chromatography and analytical ultracentrifugation. Furthermore, POxylation did not impair thermal and chemical stability, and preserved wild-type IL-4 activity for the conjugates as demonstrated by TF-1 cell proliferation and STAT-6 phosphorylation in HEK293T cells, respectively. In conclusion, POxylation provides an interesting alternative to PEGylation with superior outcome for the synthesis yield by CuAAC and resulting in conjugates with excellent thermal and chemical stress profiles as well as biological performances.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: cytokine engineering; 2-methyl-2-oxazoline; genetic code expansion; CuAAC (copper(I) catalyzed azide alkyne cycloaddition); bioconjugation
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Juniorprofessur Nachhaltige und funktionale Polymersysteme > Juniorprofessur Nachhaltige und funktionale Polymersysteme - Juniorprof. Dr. Meike Leiske
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Juniorprofessur Nachhaltige und funktionale Polymersysteme
Titel an der UBT entstanden: Nein
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 18 Jan 2023 14:44
Letzte Änderung: 13 Mär 2023 08:44
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/73449