Synthèse de 4-désoxy hexopyrannoses, C-disaccharides et C-glycosides biologiquement actifs

Les glucides constituent la classe de molécules organiques la plus abondante et ceux-ci jouent des rôles cruciaux dans divers processus biologiques. De part leur importance médicinale, la préparation des désoxy-sucres, des C-glycosides et des C-disaccharides est devenue un sujet de pointe en synthèse organique. De façon générale, cette thèse décrit une nouvelle synthèse de novo des 4-désoxy hexopyrannoses en plus de la préparation de C-glycosides biologiquement actifs. De plus, une attention particulière a été portée à la préparation de novo de 4-désoxy-C-disaccharides. Dans un premier temps, le catalyseur de Cr(III) de Jacobsen et un complexe binaphtol/titane ont été utilisés pour réaliser des hétéro-Diels-Alder énantiosélectives. Les dihydropyrannes ainsi générés ont été transformés en 4-désoxy hexopyrannoses présents dans la nature. De cette façon, un dérivé de l’acide ézoaminuroïque, un précurseur de la désosamine et de la néosidomycine, a été préparé suivant cette approche de novo. De plus, à titre comparatif, la néosidomycine a également été fabriquée selon une approche chiron, à partir du méthyl alpha-D-mannopyrannoside. Finalement, une évaluation biologique préliminaire de la néosidomycine a été effectuée sur une la concanavaline-A (Chapitre 2). Dans un deuxième temps, une allylation stéréosélective sur un aldéhyde lié via des liens C-C à une unité mannoside a permis de générer un alcool homoallylique. Cette dernière fonctionnalité a été transformée en 4-désoxy hexopyrannose de configuration D ou L. De cette façon, la préparation de pseudo 4-désoxy-C-disaccharides, de 4-désoxy-C-disaccharides et de pseudo 4-désoxy aza-C-disaccharides a facilement été réalisée. Les rapports diastéréoisomériques de la réaction d’allylation ont été déterminés en plus de la configuration absolue des nouveaux centres stéréogéniques formés. La transformation des alcools homoallyliques en pyrannes poly hydroxylés ou en lactames poly hydroxylés a été réalisée, en plus de la déprotection de certains membres de cette famille pour une évaluation biologique préliminaire sur la concanavaline-A (Chapitre 3). Finalement, la synthèse de C-glycosides biologiquement actifs a été réalisée selon deux volets: i) préparation de 3-C-mannopyrannosyl coumarines et ii) synthèse de C-galactosides, inhibiteurs de la lectine PA-IL. Pour ce faire, le couplage de Heck a été utilisé à partir d’un ester alpha,bêta-insaturé, attaché à une unité glycosidique via des liens C-C, pour générer un dérivé glycosyl cinnamate de méthyle. Cependant, lorsque le 2-iodophénol est utilisé comme partenaire de Heck, la coumarine correspondante a été isolée. Les dérivés C-galactopyrannosyl cinnamates de méthyle représentent de bons inhibiteurs monovalents de la PA-IL avec un Kd aussi bas que 37 micro M (Chapitre 4).

Validation des effets antidiabétiques de Rhododendron groenlandicum, une plante médicinale des Cri de la Baie James, dans le modèle in vitro et in vivo : élucidation des mécanismes d’action et identification des composés actifs

Le diabète est un syndrome métabolique caractérisé par une hyperglycémie chronique due à un défaut de sécrétion de l’insuline, de l’action de l’insuline (sensibilité), ou une combinaison des deux. Plus d'un million de canadiens vivent actuellement avec le diabète. La prévalence de cette maladie est au moins trois fois plus élevée chez les autochtones que dans la population canadienne en général. Notre équipe vise à étudier les effets potentiellement antidiabétiques de certaines plantes médicinales utilisées par les Cris d'Eeyou Istchee (Baie James, Québec) où l’adhérence aux traitements médicamenteux est faible, en partie à cause de la déconnection culturelle de ces derniers. Grâce à une approche ethnobotanique, notre équipe a identifié 17 plantes médicinales utilisées par cette population pour traiter des symptômes du diabète. Parmi ces plantes, l’extrait éthanolique de Rhododendron groenlandicum (Thé du Labrador) a montré un fort potentiel antidiabétique chez plusieurs lignées cellulaires, notamment les adipocytes (3T3-L1). Cette plante induit la différenciation adipocytaire probablement par l’activation du peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR γ). Cette stimulation améliore la résistance à l’insuline et constitue un mécanisme privilégié pour une classe de médicaments antidiabétiques, les thiazolidinediones. Le but de la présente étude est de valider l’efficacité et l’innocuité de R. groenlandicum in vivo, dans un modèle animal de résistance à l’insuline, d’élucider les mécanismes par lesquels cet extrait exerce ses effets antidiabétiques et d’identifier les principes actifs responsables de son activité. L'isolation et l'identification des constituants actifs ont été réalisées à l’aide d'une approche de fractionnement guidé par bioessai; en l'occurrence, l'adipogénèse. Cette approche, réalisée dans la lignée adipocytaire 3T3-L1, a pour but de mesurer leur teneur en triglycérides. Des études in vivo ont été réalisées sur le modèle de souris DIO (diet induced obesity). L'extrait éthanolique du R. groenlandicum a été incorporé à la nourriture grasse (35% d’apport calorique lipidique) à trois doses différentes (125, 250 et 500 mg / kg) sur une période de 8 semaines. Des tissus cibles de l’insuline (foie, muscle squelettique et tissus adipeux) ont été récoltés afin de faire des analyses d’immunobuvardage de type western. La quercétine, la catéchine et l’épicatéchine ont été identifiées comme étant les composés actifs responsables de l'effet antidiabétique du R. groenlandicum. Seules la catéchine et l’épicatéchine activent l’adipogénèse uniquement à forte concentration (125-150 M), tandis que la quercétine l’inhibe. L’étude in vivo a montré que le traitement avec R. groenlandicum chez les souris DIO réduit le gain de poids de 6%, diminue l'hyperglycémie de 13% et l’insulinémie plasmatique de 65% et prévient l’apparition des stéatoses hépatiques (diminution de 42% de triglycéride dans le foie) sans être toxique. Les analyses d’immunobuvardage ont montré que R. groenlandicum stimule la voie de l’insuline via la phosphorylation de l’Akt et a augmenté le contenu protéique en Glut 4 dans les muscles des souris traitées. Par contre, dans le foie, le R. groenlandicum passerait par deux voies différentes, soit la voie insulino-dépendante par l’activation de l’AKT, soit la voie insulino-indépendante par la stimulation de l’AMPK. L’amélioration observée des stéatoses hépatiques chez les souris DIO traitées, a été confirmée par une baisse du facteur de transcription, SREBP-1, impliqué dans la lipogénèse de novo, ainsi qu’une diminution de l’inflammation hépatique (diminution de l’activité d’IKK α/β). En conclusion, l’ensemble de ces résultats soutiennent le potentiel thérapeutique de Rhododendron groenlandicum et de ses composants actifs dans le traitement et la prévention du diabète de type 2. Nous avons validé l'innocuité et l'efficacité de cette plante issue de la médecine traditionnelle Cri, qui pourrait être un traitement alternatif du diabète de type 2 dans une population ayant une faible adhérence au traitement pharmacologique existant.

Synthèse totale du méthyl ester de la zincophorine et étude DFT du transfert d’hydrogène diastéréosélectif impliquant des intermédiaires radicalaires vicinaux à un ester

Cet ouvrage traite d’une méthodologie pour l’induction de centres stéréogènes au sein des motifs propionates par la chimie des radicaux et de son application à la synthèse totale du méthyl ester de la zincophorine. Cet ionophore, aux propriétés biologiques intéressantes, présente plusieurs défis synthétiques dont une séquence de type polypropionate anti, anti, anti, anti difficilement accessible ainsi qu’un tétrahydropyrane trans trisubstitué. Récemment, l’intérêt renouvelé pour ces composés polyéthers, en tant qu’agents anticancéreux, accentue l’importance de stratégies versatiles permettant l’accès à ces structures ainsi qu’à leurs analogues. Depuis quelques années, notre groupe s’intéresse à la synthèse d’unités propionates acycliques par une séquence réactionnelle contrôlée uniquement par le substrat. La première étape découle d’une aldolisation de Mukaiyama entre un aldéhyde alpha-chiral et un énoxysilane tétrasubstitué portant une liaison carbone-halogène, et où l’issue stéréochimique dépend de la nature monodentate ou bidentate de l’acide de Lewis employé. La seconde réaction-clé implique la formation d’un radical tertiaire, vicinal à un ester, pouvant être réduit diastéréosélectivement en présence d’hydrure d’étain. La première section décrit l’élaboration de motifs tétrahydropyranes trisubstitués et l’induction des centres stéréogènes vicinaux par une réduction radicalaire. Nous avons révélé que l’issue diastéréosélective de la réaction de cyclisation par une iodoéthérification était dictée par le groupement gamma-méthyle des esters alpha,beta-insaturés de départ. Nous avons ensuite démontré que les produits de la réaction radicalaire anti et syn pouvaient être obtenus sélectivement à partir d’un intermédiaire commun, respectivement en prenant appui sur l’effet exocyclique ou endocyclique lors de la réduction. Par une stratégie complémentaire, nous avons révélé que le précurseur radicalaire pouvait également être obtenu par une réaction de cycloéthérification en présence d’un énoxysilane tétrasubstitué. Une étude systématique des substituants du cycle a révélé que certaines relations stéréochimiques conduisaient à une perte de sélectivité au détriment du produit anti. La seconde section concerne l’étude DFT au niveau BHandHLYP/TZVP des intermédiaires radicalaires impliqués lors du transfert d’hydrogène. Par une étude de décomposition de l’énergie d’activation, nous avons été en mesure de rationaliser l’issue diastéréosélective de la réaction sur la base des énergies de distorsion (∆Ed‡) et d’interaction (∆Eint‡) requises pour accéder à la paire d’états de transition pro-anti et pro-syn. De plus, nous avons démontré qu’une analyse NBO permettait de relativiser l’impact des interactions stéréoélectroniques. Par la suite, l’évaluation des intermédiaires radicalaires borinates et aluminates nous a permis de révéler que l’encombrement stérique de la chaîne propionate était la cause principale de la formation sélective des produits anti ou syn lors d’une réduction en présence d’un acide de Lewis. La dernière section décrit l’élaboration de la séquence polypropionate de la zincophorine, et de ses isomères, à partir du fragment tétrahydropyrane substitué. Au cours de notre étude, nous avons identifié que le nombre de sites de chélation potentiels devait être limité à trois lors de l’aldolisation en condition Cram-chélate. De plus, nous avons démontré que les différents motifs acétates sont accessibles sélectivement par l’utilisation d’un énoxysilane encombré. Par ailleurs, nous avons révélé qu’une même séquence réactionnelle pouvait être employée pour la synthèse du fragment C17–C25 de son analogue naturel CP-78,545, et avons complété la plus récente synthèse totale du méthyl ester de la zincophorine.

Studies on the Synthesis and Transformations of a Few 2(3H)- and 3(2H)-Furanones

The thesis entitled studies on the synthesis and transformations of a few 2(3H)- and 3(2H)- furanones. Furanones represent an interesting class of heterocyclic compounds, which constitute the central ring system of many natural products. The derivatives of furan is divided, depending on their structure 2(3H)-furanones(I), 2(5H)-furanones(II), and 3(2H)-furanones(III). Systems I&II are unsatured gama lactones known as ‘butenolides’. Compounds of this type also known as ‘crotonolactones’ based on the parent crotonic acid. In conclusion a number of 2(3H)-and 3(2H)- furanones were synthesized from dibenzoylalkene precursors and were characterized on the basis of spectral analytical and X-ray data. On direct irradiation 3,3-bis(4-chloropheneyl)-5-aryl-3H-furan -2-ones underwent decarbonylation to yield the corresponding alpha, beta- unsaturated carbonyl compounds and upon sensitized irradiation they underwent dimersation arising through a 2+2 cycloaddition reaction. Our studies on 3(2H)-furanones revealed that these compounds are thermally stable, while they undergo extensive decomposition to intractable mixtures under the influence of light. Similarly, the novel dibenzoylalkenes- type systems containing hetroatomatic rings synthesized by us also underwent extensive decomposition under the influence of heat. Some of the 3(2H)-furanones synthesized by us exhibit remarkable anti-proliferative activity.

Thermal expansion of deuterated hopeite, Zn-3(PO4)(2)center dot 4D(2)O

The lattice parameters extracted from Lebail analysis of neutron powder diffraction data collected between 2 and 300 K have been used to calculate the temperature evolution of the thermal expansion tensor for hopeite, Zn-3(PO4)(2)center dot 2H(2)O, Pnma,Z=4with a= 10.6065(4) angstrom, b = 18.2977(4) angstrom, c= 5.0257(2) A at 275 K. The a lattice parameter shows a negative thermal expansion, the b lattice parameter appears to saturate at 275 K while the c lattice parameter has a more typical positive thermal expansion. At 275 K, the magnitudes of the thermal expansion coefficients are alpha(a) = -1. 1(4) x 10(-5) K-1, alpha(b) = 2.4(9) x 10(-6) K-1 and alpha(c) = 3.6(2) x 10(-1) K-1. Under the conditions of these experiments, hopeite begins to dehydrate to the dihydrate between 300 and 325 K, and between 480 and 500 K the monohydrate is formed. The thermal expansion of the dihydrate has been calculated between 335 and 480 and at 480 K the magnitudes of the thermal expansion coefficients are alpha(a) = 1(2) x 10(-5) K-1, alpha(b) = 4(l) x 10(-6) K-1, alpha(c) = 4(2) x 10(-5) K-1, alpha(beta) = 1 (1) x 10(-1) K-1, and alpha(v) = 2(2) x 10(-1) K-1. The thermal expansion of hopeite is described in terms of its crystal structure and possible dehydration mechanisms for the alpha and beta modifications of hopeite are discussed.

Phylogeny and the hierarchical organization of plant diversity

R. H. Whittaker's idea that plant diversity can be divided into a hierarchy of spatial components from alpha at the within-habitat scale through beta for the turnover of species between habitats to gamma along regional gradients implies the underlying existence of alpha, beta, and gamma niches. We explore the hypothesis that the evolution of a, (3, and gamma niches is also hierarchical, with traits that define the a niche being labile, while those defining a and 7 niches are conservative. At the a level we find support for the hypothesis in the lack of close significant phylogenetic relationship between meadow species that have similar a niches. In a second test, a niche overlap based on a variety of traits is compared between congeners and noncongeners in several communities; here, too, there is no evidence of a correlation between a niche and phylogeny. To test whether beta and gamma niches evolve conservatively, we reconstructed the evolution of relevant traits on evolutionary trees for 14 different clades. Tests against null models revealed a number of instances, including some in island radiations, in which habitat (beta niche) and elevational maximum (an aspect of the gamma niche) showed evolutionary conservatism.

Bone morphogenetic protein-6 enhances gonadotrophin-dependent progesterone and inhibin secretion and expression of rnRNA transcripts encoding gonadotrophin receptors and inhibin/activin subunits in chicken granulosa cells

The aims were to examine ovarian expression of bone morphogenetic protein (BMP) ligands/receptor mRNAs in the chicken and to test the hypothesis that theca-derived BMP(s) modulates granulosa cell function in a paracrine manner. RT-PCR revealed expression of multiple BMPs in granulosa and theca cells from prehierarchical and preovulatory follicles with greater expression in theca cells; both cell types expressed BMP receptors-1A, -1B and -II consistent with tissue responsiveness. Preovulatory granulosa cells F1, F2 and F3/4) were cultured with BMP-6 (expressed by theca but not granulosa) in the presence/absence of LH, FSH or 8-Br-cAMP. RMP-6 increased 'basal' and gonadotrophin-induced inhibin-A and progesterone secretion by each cell type but did not enhance the effect of 8-Br-cAMP. This indicates that the observed synergism between BMP-6 and gonadotrophin might involve BMP-induced up-regulation of gonadotrophin receptors. In support of this, BMP-6 alone increased LH-receptor (LHR) mRNA in F1 cells and FSH-receptor (FSHR) mRNA in F1, F2 and F3/4 cells. RMP-6 also enhanced LH/FSH-induced LHR transcript amount in each cell type but did not raise FSHR transcript amounts above those induced by BMP-6 alone. To further explore BMP6 action on inhibin-A secretion, we quantified inhibin/activin subunits (alpha, beta(A), beta(B)) mRNAs. Consistent with its effect on inhibin-A secretion, BMP-6 enhanced 'basal' expression of alpha- and beta(A)-Subunit mRNA in F1, F2 and F3/4 cells, and beta(B)-subunit mRNA in F3/4 cells. BMP-6 markedly enhanced FSH/LH-induced expression of alpha-subunit in all follicles and FSH-induced beta(A)-subunit in F2 and F3/4 follicles but not in F1 follicles. Neither BMP-6 alone, nor FSH/LH alone, affected 'basal' OB mRNA abundance. However, co-treatment with gonadotrophin and BMP-6 greatly increased beta(B)-subunit expression, the response being lowest in F1 follicles and greatest in F3/4 follicles. Collectively, these results support the hypothesis that intra-ovarian OMPs of thecal origin have a paracrine role in modulating granulosa cell function in the chicken in a preovulatory stage-dependent manner.

Role of gamma-MSH peptides in the regulation of adrenal steroidogenesis

Alpha-, beta- and gamma-melanocyte stimulating hormones (MSHs) are peptides derived from the ACTH precursor, pro-opiomelanocortin. All three peptides have been highly conserved throughout evolution but their exact biological function in mammals is still largely obscure. In recent years, there has been a surge of interest in alpha-MSH and its role in the regulation of feeding. Gamma-MSH by contrast has been shown to be involved in the regulation of adrenal steroidogenesis and also has effects on the cardiovascular and renal systems. This review will provide an overview of the role that gamma-MSH peptides play in the regulation of adrenal steroidogenesis. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Characterization of the endokinins: Human tachykinins with cardiovascular activity

We report four human tachykinins, endokinins A, B, C, and D (EKA-D), encoded from a single tachykinin precursor 4 gene that generates four mRNAs (alpha, beta, gamma, and delta). Tachykinin 4 gene expression was detected primarily in adrenal gland and in the placenta, where, like neurokinin B, significant amounts of EKB-like immunoreactivity were detected. EKA/B 10-mers displayed equivalent affinity for the three tachykinin receptors as substance P (SP), whereas a 32-mer N-terminal extended form of EKB was significantly more potent than EKA/B or SP. EKC/D, which possess a previously uncharacterized tachykinin motif, FQGLL-NH2, displayed low potency, EKA/B displayed identical hemodynamic effects to SP in rats, causing short-lived falls in mean arterial blood pressure associated with tachycardia, mesenteric vasoconstriction, and marked hindquarter vasodilatation. Thus, EKA/B could be the endocrine/paracrine agonists at peripheral SP receptors and there may be as yet an unidentified receptor(s) for EKC/D.

Asymmetric synthesis of (1R,2S,3R)-3-methylcispentacin and (1S,2S,3R)-3-methyltranspentacin by kinetic resolution of tert-butyl (+/-)-3-methylcyclopentene-1-carboxylate

Conjugate addition of lithium dibenzylamide to tert-butyl (+/-)-3-methylcyclopentene-1-carboxylate occurs with high levels of stereocontrol, with preferential addition of lithium dibenzylamide to the face of the cyclic alpha,beta-unsaturated acceptor anti- to the 3-methyl substituent. High levels of enantiorecognition are observed between tert-butyl (+/-)-3-methylcyclopentene-1-carboxylate and an excess of lithium (+/-)-N-benzyl-N-alpha-methylbenzylamide (10 eq.) (E > 140) in their mutual kinetic resolution, while the kinetic resolution of tert-butyl (+/-)-3-methylcyclopentene-1-carboxylate with lithium (S)-N-benzyl-N-alpha-methylbenzylamide proceeds to give, at 51% conversion, tert-butyl (1R, 2S, 3R,alphaS)-3-methyl-2-N-benzyl-N-alpha-methylbenzylaminocyclopentane-1-c arboxylate consistent with E > 130, and in 39% yield and 99 +/- 0.5% de after purification. Subsequent deprotection by hydrogenolysis and ester hydrolysis gives (1R, 2S, 3R)-3-methylcispentacin in > 98% de and 98 +/- 1% ee. Selective epimerisation of tert-butyl (1R, 2S, 3R, alphaS)-3-methyl-2-N- benzyl-N-alpha-methylbenzylaminocyclopentane-1-carboxylate by treatment with (KOBu)-Bu-t in (BuOH)-Bu-t gives tert-butyl (1S, 2S, 3R, alphaS)-3-methyl-2-N-benzyl-N-alpha-methylbenzylaminocyclopentane-1-carb oxylate in quantitative yield and in > 98% de, with subsequent deprotection by hydrogenolysis and ester hydrolysis giving (1S, 2S, 3R)-3-methyltranspentacin hydrochloride in > 98% de and 97 +/- 1% ee.

Effect of small, acid-soluble proteins on spore resistance and germination under a combination of pressure and heat treatment

To find the range of pressure required for effective high-pressure inactivation of bacterial spores and to investigate the role of alpha/beta-type small, acid-soluble proteins (SASP) in spores under pressure treatment, mild heat was combined with pressure (room temperature to 65 degrees C and 100 to 500 MPa) and applied to wild-type and SASP-alpha(-/)beta(-) Bacillus subtilis spores. On the one hand, more than 4 log units of wild-type spores were reduced after pressurization at 100 to 500 MPa and 65 degrees C, On the other hand, the number of surviving mutant spores decreased by 2 log units at 100 MPa and by more than 5 log units at 500 MPa. At 500 MPa and 65 degrees C, both wild-type and mutant spore survivor counts were reduced by 5 log units. Interestingly, pressures of 100, 200, and 300 MPa at 65 degrees C inactivated wild-type SASP-alpha(+)/beta(+) spores more than mutant SASP-alpha(-)/beta(-) spores, and this was attributed to less pressure-induced germination in SASP-alpha(-)/beta(-) spores than in wild-type SASP-alpha(+)/beta(+) spores. However, there was no difference in the pressure resistance between SASP-alpha(+)/beta(+) and SASP-alpha(-)/beta(-) spores at 100 MPa and ambient temperature (approximately 22 degrees C) for 30 min. A combination of high pressure and high temperature is very effective for inducing spore germination, and then inactivation of the germinated spore occurs because of the heat treatment. This study showed that alpha/beta-type SASP play a role in spore inactivation by increasing spore germination under 100 to 300 MPa at high temperature.

Asymmetric synthesis of cyclic β-amino acids and cyclic amines via sequential diastereoselective conjugate addition and ring closing metathesis

Diastereoselective conjugate addition of lithium (S)-N-allyl-N-alpha-methylbenzylamide to a range of alpha,beta-unsaturated esters followed by ring closing metathesis is used to afford efficiently a range of substituted cyclic beta-amino esters in high d.e. Alternatively, conjugate addition to alpha,beta-unsaturated Weinreb amides, functional group conversion and ring closing metathesis affords cyclic amines in high d.e. The further application of this methodology to the synthesis of a range of carbocyclic beta-amino esters via conjugate addition, enolate alkylation and ring closing metathesis is also described. Application of this methodology affords, after deprotection, (S)-homoproline, (S)-homopipecolic acid, (S)-coniine and (1S,2S)-trans-pentacin.

Separating skill from luck in REIT mutual funds

This study uses a bootstrap methodology to explicitly distinguish between skill and luck for 80 Real Estate Investment Trust Mutual Funds in the period January 1995 to May 2008. The methodology successfully captures non-normality in the idiosyncratic risk of the funds. Using unconditional, beta conditional and alpha-beta conditional estimation models, the results indicate that all but one fund demonstrates poor skill. Tests of robustness show that this finding is largely invariant to REIT market conditions and maturity.

Quantitative analysis of mannitol polymorphs: X-ray powder diffractometry—exploring preferred orientation effects

Mannitol is a polymorphic pharmaceutical excipient, which commonly exists in three forms: alpha, beta and delta. Each polymorph has a needle-like morphology, which can give preferred orientation effects when analysed by X-ray powder diffractometry (XRPD) thus providing difficulties for quantitative XRPD assessments. The occurrence of preferred orientation may be demonstrated by sample rotation and the consequent effects on X-ray data can be minimised by reducing the particle size. Using two particle size ranges (less than 125 and 125–500�microns), binary mixtures of beta and delta mannitol were prepared and the delta component was quantified. Samples were assayed in either a static or rotating sampling accessory. Rotation and reducing the particle size range to less than�125 microns halved the limits of detection and quantitation to 1 and 3.6%, respectively. Numerous potential sources of assay errors were investigated; sample packing and mixing errors contributed the greatest source of variation. However, the rotation of samples for both particle size ranges reduced the majority of assay errors examined. This study shows that coupling sample rotation with a particle size reduction minimises preferred orientation effects on assay accuracy, allowing discrimination of two very similar polymorphs at around the 1% level

4-Hydroxynonenal, an endogenous aldehyde, causes pain and neurogenic inflammation through activation of the irritant receptor TRPA1

TRPA1 is an excitatory ion channel expressed by a subpopulation of primary afferent somatosensory neurons that contain substance P and calcitonin gene-related peptide. Environmental irritants such as mustard oil, allicin, and acrolein activate TRPA1, causing acute pain, neuropeptide release, and neurogenic inflammation. Genetic studies indicate that TRPA1 is also activated downstream of one or more proalgesic agents that stimulate phospholipase C signaling pathways, thereby implicating this channel in peripheral mechanisms controlling pain hypersensitivity. However, it is not known whether tissue injury also produces endogenous proalgesic factors that activate TRPA1 directly to augment inflammatory pain. Here, we report that recombinant or native TRPA1 channels are activated by 4-hydroxy-2-nonenal (HNE), an endogenous alpha,beta-unsaturated aldehyde that is produced when reactive oxygen species peroxidate membrane phospholipids in response to tissue injury, inflammation, and oxidative stress. HNE provokes release of substance P and calcitonin gene-related peptide from central (spinal cord) and peripheral (esophagus) nerve endings, resulting in neurogenic plasma protein extravasation in peripheral tissues. Moreover, injection of HNE into the rodent hind paw elicits pain-related behaviors that are inhibited by TRPA1 antagonists and absent in animals lacking functional TRPA1 channels. These findings demonstrate that HNE activates TRPA1 on nociceptive neurons to promote acute pain, neuropeptide release, and neurogenic inflammation. Our results also provide a mechanism-based rationale for developing novel analgesic or anti-inflammatory agents that target HNE production or TRPA1 activation.