用于氧输送的组合物及方法

专利名称：：用于氧输送的组合物及方法
技术领域：
：本申请涉及H-NOX蛋白和使用它们输送氧的方法。H-NOX蛋白提供了一种新的治疗工具，用于向人类输送02，并用于兽医的目的向动物输送02。
背景技术：
：当前的血库系统具有内在的风险和严重的局限性。血液分型错误、免疫原性、细菌试剂的传播、和诸如HIV-1和肝炎的病毒感染将威胁生命的危险摆在输血患者的面前。此外，受限的供血者可用性、对特殊血型的需求、红细胞短暂的保存期、和对冷冻的需要都限制了患者输血的可达性。稳定的血液代用品的开发能消除目前血库系统的风险，并在大多数情况下提高患者输血的可用性。因此，向器官和组织输送氧气(02)以缓解由于失血或缺氧引起的症状是主要的治疗目标。在美国，没有基于血红蛋白的疗法被批准用于人类。潜在的疗法包括多种人工02载体(由Spahn,D.R.等人(2005)，"Artificial02carriers:statusin2005，"C"/r/)to,'w.D&s'.11(31):4099-4114综述)，例如工程改造的血红蛋白(例如，美国专利号6,022,849)。然而，一些潜在的血液代用品，如基于血红蛋白的血液代用品，由于它们与一氧化氮(NO)的反应性而受限。具体而言，NO在体内多种重要过程的调控中作为化学信使发挥作用，包括祌经传导、炎症、血小板凝集和胃肠及血管平滑肌紧张度的调节。NO直接与结合到血红蛋白的02反应，形成高铁血红43蛋白和硝酸盐。血红素铁和NO都通过结合的氧原子被氧化，并且反应发生地如此迅速以至于没有观察到02被NO代替(参见，例如美国专利号6,455,676)。由于NO被持续地产生并消耗，体内有天然的NO周转(turnover)。当给予无细胞的血红蛋白时，NO产生与消耗之间的平衡通过与无细胞的血红蛋白的反应而被改变。NO与结合到血红蛋白的02之间的氧化反应是不可逆的，导致NO、02和血红蛋白的破坏。因为亚硝酰血红蛋白解离的半衰期是5-6小时，NO结合到没有02结合的血红蛋白在生理时标中是有效不可逆的，由此有效失活作为无细胞02载体的血红蛋白。—旦NO分子与血红蛋白反应，它被从信号分子库中消除，由此引起某些不利状况。例如，NO与血红蛋白(有或没有02结合)的结合可以阻止血管舒张并潜在地导致高血压，这有时在某些细胞外血红蛋白溶液给药后被观察到。介导某些炎症反应也需要NO。例如，由内皮产生的NO抑制血小板凝集。结果，由于NO被无细胞的血红蛋白(具有或没有02结合)结合，血小板凝集可能增加。随着血小板凝集，它们释放有效的血管收縮化合物，如血栓垸A2和血清素。这些化合物可与由血红蛋白清除引起的降低的NO水平协同起作用，以产生显著的血管收縮。除了抑制血小板凝集，NO也抑制中性粒细胞(neutrophil)附着于细胞壁，该附着反过来可导致细胞壁损伤。内皮细胞壁损伤已经在某些血红细胞溶液输注中观察到。基于血红蛋白的血液代用品的另一个主要缺点是它们对02的高亲和性。该高亲和性限制了血红蛋白在期望的位置(如外周组织)以临床有用的速率释放氧气的能力。可选地，在到达微血管床之前由主动脉中较低亲和性的基于血红蛋白的血液代用品引起的02释放可能由于高氧性血管收缩反应而引起血管收缩(Winslow假设)。此外，基于血红蛋白的血液代用品受到无细胞的血红蛋白从血浆中快速清除的限制，所述清除是由于从血浆中清除无细胞的血红蛋白的血红蛋白受体的存在所致。无细胞的血红蛋白也可能引起肾脏中毒，可能是由于肾小球中的NO耗尽，引起收缩和后续的机能障碍。由于目前血液代用品的局限性和捐献血液的长期缺乏，仍对其它或替代性的用于输送氧的疗法存在显著的兴趣和需要。具体而言，具有较低NO反应性和/或较长的血浆保留时间的血液代用品是期望的。也需要02结合解离常数或解离速率(offrate)适合于具体临床或工业应用的氧载体。其中02载体是期望的示例性工业应用包括细胞在培养基中的生长，这通常被到达细胞的02量限制。发明概述本发明部分基于这样惊人的发现野生型和突变H-NOX蛋白具有比血红蛋白低得多的NO反应性，并因此是理想的02载体。如果希望，突变可以被引入H-NOX蛋白，以改变它们对02和NO配体的结合，以进一步优化H-NOX蛋白作为02载体的应用。—方面，本发明以突变H-NOX蛋白为特征。因此，在一些实施方式中，本发明提供了具有至少一个突变的分离的H-NOX蛋白，与相应野生型H-NOX蛋白的02解离常数或NO反应性比较，所述突变改变了02解离常数或NO反应性。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC下在约2nM到约50pM之间，在20'C下在约50nM到约10pM之间，在20'C下在约20nM到约2pM之间，在20'C下在约100nM到约1.9^M之间，在20'C下在约150nM到约1^M之间，或者在2(TC下在约100nM到约255nM之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C下小于约80nM，例如在20"C下在约20nM到约75nM之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍，例如，比血红蛋白的NO反应性低至少1000倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性在20'C下小于约700s—、例如，在20。C下小于约600s"、500s"、400s人300s-1、200s"、100s"、75s"、50s"、25s-1、20s-1、10s-1、50s-1、3s-1、2s-1、1.8s-1、1.5s-1、1.2s-1、1.0s-1、0.8s-1、0.7s"或0.6s—1。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白对氧的k。ff(k解离)在20°C下在约0.01到约200s—1之间，例如在约1.0s—1到约16.0s"之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C下在约100nM到约1.9pM之间，并且突变H-NOX蛋白对氧的k。ff在20。C下在约1.35s—1到约14.5s—1之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37"下小于约1h"。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白对氧的k巡在20。C下在约1.35s—1到约14.5s—1之间，并且突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C下小于约1h\在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白对氧的k。ff在20。C下在约1.35s—1到约14.5s—1之间，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性在20。C下小于约700s"(例如，在20'C下小于约600s—1、500s—1、100s—、20s"或1.8s")。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C下小于约1h—'，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC下小于约700s"(例如，在20。C下小于约600s"、500s"、100s—1、20s—1或1.8s-1)。在一些实施方式中，本发明的特征在于具有至少一个突变的分离的H-NOX蛋白，与相应野生型H-NOX蛋白相比，所述突变改变对氧的k础或NO反应性。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白对氧的k。ff在20'C在约0.01s"到约200s"之间，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白在20'C具有小于或等于约0.65s—1(例如，在2(TC在约0.21s"到约0.65s—1之间)的对氧的k。ff。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白由腾冲嗜热厌氧菌(7:加gcw7g^^)蛋白衍生并在2(TC具有约1.35S—1到约18s"的对氧koff。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍，例如，比血红蛋白低至少IOOO倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s"，例如在20。C小于约600s-1、500s-1、400s-1、300s-1、200s-1、100s-1、75s-1、50s-1、25s"、20s-1、10s-1、50s-1、3s"、2s"、1.8s-1、1.5s-1、1.2s-1、1.0s"、0.8s"、0.7s-1或0.6s-1。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约lnM到约lmM之间，在20。C在约2nM到约50pM之间，在2(TC在约50nM到约10|nM之间，或在2(TC在约100nM到约1.9pM之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约1h—1。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约100nM到约1.9之间，并且突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—、在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9pM之间，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s"(例如在2(TC小于约600s—1、500s—1、100s—'、20s"或1.8s")。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约1h"，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—k例如在20'C小于约600s-'、500s-'、100s"、20s"或1.8s-"。在多种实施方式中，本发明的特征在于具有至少一个突变的分离的H-NOX蛋白，与相应的野生型H-NOX蛋白的02解离常数或NO反应性相比，所述突变改变02解离常数或NO反应性。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约100nM到约255nM之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在2CTC小于80nM，例如在20'C在约20nM到约75nM之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍，例如比血红蛋白低至少1000倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白在20'C具有小于或等于约0.65s"(例如，在20'C在约0.21s—1到约0.65s"之间)的对氧k必。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的对氧koff在2(TC在约1.35s"到约2.9s—'之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的对氧k必在20。C在约5.8s—1到约19s—1之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白在4"C下在空气中是稳定的。在一些实施方式中，本发明的特征在于具有至少一个突变的分离的H-NOX蛋白，与相应的野生型H-NOX蛋白相比，所述突变改变对氧的k。ff或NO反应性。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的对氧的k。ff在2(TC小于或等于约0.65s—'，且突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约0.21s—1至U约0.65s-1之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应46性低至少100倍，例如比血红蛋白的NO反应性低至少IOOO倍。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—1，例如在20'C小于约600s-1、500s-1、400s-1、300s"、200s-1、100s-1、75s-1、50s-1、25s-1、20s"、10s"、50s"、3s-'、2s-1、1.8s"、1.5s"、1.2s-1、1.0s"、0.8s"、0.7s"或0.6s"。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9之间。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约1h"。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9pM之间，并且突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约1h"。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9iaM之间，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s"(例如在20°C小于约600s"、500s—1、100s—1、20s-1、1.8s—'或0.7)。在一些实施方式中，突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约1h"，并且突变H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s"(例如在20。C小于约600s"、500s"、100s"、20s-1、1.8s"或0.7)。在多种实施方式中，本发明的特征在于分离的H-NOX蛋白，所述蛋白选自腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、丄2F9W-F142Y、脱硫脱硫弧菌(".cfe#w/ca/w)H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、卩l(l-385)、(31(1-385)H45Y、(31(1-385)1145H、卩1(1-194)、卩1(1-194)1145Y、(31(1-194)L9W-I145Y、(32(1-217)、(32(1-217)1142Y、肉毒梭菌(C.H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、丙酮丁醇梭菌(C.ace/o^0^'cww)H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)和线虫(C.e/egam)H-NOXGCY-35(l-252)。在一些实施方式中，pl或|32蛋白衍生自褐鼠(i."wwg/c^)或智人sap/era)pl或卩2蛋白。在多种实施方式中，本发明的特征在于分离的H-NOX蛋白，所述蛋白选自腾冲厌氧嗜热菌H-NOXI5A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXI5L、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXI5L-P115A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9F-N74A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOX47W9Y、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9N、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74E、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXP115A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXR135Q、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXY140H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXY140A、腾冲厌氧嗜热菌I75F-His6、腾冲厌氧嗜热菌I75F、腾冲厌氧嗜热菌L144F-His6、腾冲厌氧嗜热菌L144F、嗜肺军团菌(Z.戶ewmopM/a)2F9W-F142Y、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、(31(1-385)1145H、(31(1-194)、卩1(1-194)1145Y、(31(1-194)L9W-I145Y、(32(1-217)、卩2(1-217)1142Y、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)和线虫H-NOXGCY-35(l-252)。在一些实施方式中，卩l或卩2蛋白衍生自褐鼠或智人pl或(32蛋白。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在智人(/fowc^op/era)血红蛋白a的02解离常数的2个数量级之内，例如02解离常数在智人血红蛋白a的02解离常数的0.1到10倍之间，或在0.5到2倍之间。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，H-NOX蛋白的NO反应性比智人血红蛋白a的NO反应性低至少10倍，例如比智人血红蛋白a的NO反应性低至少100倍或1000倍。在分离的H-NOX的一些实施方式中，与其从中衍生的H-NOX蛋白比较，所述H-NOX蛋白包含一个或多个突变(例如l、2、3、4、5、6、7、8、9或10个突变)。在分离的H-NOX蛋白的多个实施方式中，与其从中衍生的H-NOX蛋白相比，所述H-NOX蛋白包含少于20、15、12、10、9、8、7、6、5、4、3或2个突变。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白具有至少一个远侧袋突变(distalpocketmutation)。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，H-NOX蛋白具有至少一个不在远侧袋中的突变。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白具有至少一个突变，其中对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Pro115或Argl35或卩l(l-385)的1145的残基被任何其它氨基酸代替。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白具有至少两个突变，其中至少一个突变是对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Pro115或Argl35或卩l(l-385)的1145的残基被任何其它氨基酸代替。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，H-NOX蛋白中的突变对应于腾冲嗜热厌氧菌的I5A突变、I5L突变、W9F突变、Y140F突变、Y140H突变、W9FY140H双突变或F78YY140F双突变，或pl的I145Y突变。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，H-NOX蛋白中的突变对应于腾冲嗜热厌氧菌的W9Y突变、W9H突变、W9N突变、N74H突变、N74E突变、N74A突变、P115A突变、R135Q突变、I5LP115A双突变、N74AY140H双突变或W9FN74A双突变。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，与相应的野生型蛋白相比，所述H-NOX蛋白中的至少一个C-末端氨基酸(例如至少约50个连续的C-末端氨基酸或约25个到约200个连续的C-末端氨基酸)已经被移除。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白衍生自哺乳动物蛋白(如人类蛋白，如(31)。在分离的H-NOX蛋白的各种实施方式中，所述H-NOX蛋白衍生自细菌蛋白(如腾冲嗜热厌氧菌蛋白)。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白被共价结合到另一个分子或部分，例如聚乙二醇。血红素可以结合或可以不结合到H-NOX蛋白。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，氧被结合至H-NOX蛋白。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白是融合蛋白，其包括H-NOX结构域和另一蛋白的部分或全部，如白蛋白(如人血清白蛋白)。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX或嗜肺军团菌2H-NOXF142Y。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是褐鼠(32(1-217)、褐鼠(31(1-194)、褐鼠)31(1-385)或褐鼠卩1(1-385)I145Y。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F或智人(31H-NOX(1-385)I145Y。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、智人卩l1140Y或智人卩lI145Y。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人卩lH-NOXI140Y、野生型智人卩lH-NOX、褐鼠sGCpiH-NOX(1-385)、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)U45Y、褐鼠sGC卩lH-NOXH105G、褐鼠sGC|31H-NOXHI05F、褐鼠sGC(31H-NOXI145Y、野生型褐鼠卩lH陽NOX、野生型黑腹果蝇(￡.騰/a"ga愈。卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻(TV.戸"",/o，e)H-NOX、野生型新月柄杆菌(C.H-NOX、野生型沙雷氏菌(S.o股Wem^)H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人(31H-NOXI140Y、智人BlI145Y、野生型智人卩lH-NOX、褐鼠sGCpiH-NOX(1-385)、褐鼠sGC(31H-NOX(1-385)I145Y、褐鼠sGC卩lH-NOXH105G、褐鼠sGC(31H-NOXH105F、褐鼠sGC卩lH-NOXI145Y、野生型褐家鼠(31H-NOX、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是下列蛋白的任何一种，所述蛋白按其基因名称、接着是它们的物种縮写和Genbank标识符加以列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日、2007年5月22日起可获得的以下蛋白序列)Npun5905—Npu一23129606、alr2278—Ana—17229770、S02144—Sone—24373702、Mdegl343—Mde—23027521、VCA0720一VchJ5601476、CC2992—Ccrl6127222、Rsph2043—Rhsp一22958463(gi:46192757)、Mmcl0739—Mcsp22999020、Tar4—Tte_20807169、Ddes2822—Dde一23475919、CAC3243—Cac—15896488、gcy-31一Cel7568389、CG14885一Dm—24647455、GUCY1B3—Hs—4504215、HpGCS-betal—Hpu1—14245738、Gycbetal00B—Dm—24651577、CG4154—Dm—24646993(gi:NP—650424.2、gi:62484298)、gcy-32—Ce一13539160,gcy-36Ce—17568391(gi:32566352、gi:86564713)、gcy陽35—Ce-l7507861(gi:71990146)、gcy-37_Ce—17540904(gi:71985505)、GCYla3—Hs—20535603、GCYla2-Hs—899477或GYCa-99B—Dm—729270(gi:68067738)(Lakshminarayan等人(2003)'"Ancientconserveddomainssharedbyanimalsolubleguanylylcyclasesandbacterialsignalingproteins,"5M7Ge"ww'cr4:5-13)。这些名称中使用的物种縮写包括Ana-鱼腥藻(」m^ae"aSp);Ccr-新月柄杆菌(Qra/oto"wcmy""^s1);Cac-丙酮丁醇梭菌(C/oWn.<i/wOTacetoZw(y/z.cwn);Dde—月兑硫脱硫弓瓜菌(￡)esw//ov/6〃'oc/eyw//wn.ca">si);Mcsp—趋石兹细菌某禾中(iWog"etococcwss;,);Mde—M/cra6w/^/ertfegradara;Npu—点形念珠藻(jVatoc戸"c"/orae);Rhsp—球形红细菌(朋otfo6"c化r—);Sone-沙雷氏菌(S/zewa"e〃aone/cfem/s);Tte—腾冲嗜热厌氧菌(777e7'腦a"aera6acfe〃e"gco"gm^);Vch-霍舌L弧菌(柳〃'oc/zo/erae);Ce-线虫(Cae"w/a6af/toe/egara);Dm-黑腹果蝇；Hpul—马粪海胆(//em/ce"fra^pw/c/zem>m);Hs-智人。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是以下H-NOX蛋白的任何一种，所述蛋白按照它们的生物体名称和Pfam数据库登录号列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日、2007年5月22日起可获得的以下蛋白序列)线虫种(O^w/zaMtoZ^'gg^e)Q622M5CAEBR、线虫种Q61P44CAEBR、线虫种Q61R54—CAEBR、线虫种Q61V90—CAEBR、线虫种Q61A94CAEBR、线虫种Q60TP4—CAEBR、线虫种Q60M10—CAEBR、线虫(Caew^/wkZ/toe/ega/)GCY37_CAEEL、线虫GCY31CAEEL、线虫GCY36—CAEEL、线虫GCY32—CAEEL、线虫GCY35CAEEL、线虫GCY34_CAEEL、线虫GCY33—CAEEL、弓背青鲔(Oo^'twcwv/"oft^)Q7T040—ORYCU、弓背青鏘Q75WF0—ORYCU、青鱼将(Or_yz/oy)P79998—ORYLA、青鏘Q7ZSZ5—ORYLA、黑青斑河豚(T"raotfo"m'grav/〃Vfo)Q4SW38—TETNG、黑青斑河豚Q4RZ94—TETNG、黑青斑河豚Q4S6K5—TETNG、红鳍东方飩(Fwgwn^Wp")Q90VY5—FUGRU、非洲爪蟾(Xe"ojmyQ6INK9—XENLA、智人Q5T8J7_HUMAN、智人GCYA2—HUMAN、智人GCYB2—HUMAN、智人GCYB1—HUMAN、大猩猩(Gwv7/"gori〃")Q9Nl93—9PRIM、猩猩(Po"go;7ygOTaews)Q5RAN8_PONPY、黑猩猩(frag/o办r^)Q9N192—PANTR、猕猴(vWaa^aww/a/to)Q9N194_MACMU、白掌长臂猿(/fy/o6a^y/a/")Q9N191一HYLLA、小鼠(ww"w/tw)Q8BXH3—MOUSE、小鼠GCYB1_M0USE、小鼠Q3UTI4—MOUSE、小鼠Q3UH83—MOUSE、小鼠Q6XE41—MOUSE、小鼠Q80YP4—MOUSE、褐鼠Q80WX7—RAT、褐鼠Q80WX8—RAT、褐鼠Q920Q1—RAT、褐鼠Q54A43—RAT、褐鼠Q80WY0—RAT、褐鼠Q80WY4—RAT、褐鼠Q8CH85—RAT、褐鼠Q80WY5—RAT、褐鼠GCYB1—RAT、褐鼠Q8CH90—RAT、褐鼠Q91XJ7—RAT、褐鼠Q80WX9—RAT、褐鼠GCYB2—RAT、褐鼠GCYA2—RAT、家犬(Cam's/ww'toW5)Q4ZHR9_CANFA、西藏黄牛(5^town^)GCYBl—BOVIN、野猪(Swncra/a)Q4ZHR7—PIG、双斑蟋(G"〃m&>wa//aft)Q59HN5—GRYBI、烟草天蛾(M""t/wcaw;cto)077106—MANSE、烟草天蛾076340—MANSE、意大利蜂(^w\y;we〃^ra)Q5UAF0—APIME、意大利蜂Q5FAN0—APIME、意大利蜂Q6L5L6—APIME、冈比亚疙蚊strPEST(爿w^/ze/^gt/wW"estrPEST)Q7PYK9_ANOGA、冈比亚症蚊strPESTQ7Q9W6—ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7QF31—ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7PS01_ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7PFY2—ANOGA、冈比亚疟蚊Q7KQ93—ANOGA、黑腹果蝇Q24086—DROME、黑腹果蝇GCYH—DROME、黑腹果蝇GCY8E—DROME、黑腹果蝇GCYDA—DROME、黑腹果蝇GCYDB—DROME、黑腹果蝇Q9VA09—DROME、拟暗果蝇("mwpMa;wew^ofccwra)Q29CE1—DROPS、拟暗果蝇Q296C7—DROPS、拟暗果蝇Q296C8—DROPS、拟暗果蝇Q29BU7—DROPS、海蜗牛(Jp/"/aca/;ybr"/ca)Q7YWK7—APLCA、马粪海胆Q95NK5—HEMPU、莱茵衣藻(C/z/aw;^owo"ayw/"/zaWr〃)Q5YLC2—CHLRE、鱼腥藻Q8YUQ7—ANASP、黄杆菌BBFL7(F/av由"e"'a6a"eW臓朋F丄7)Q26GR8—9BACT、ra/7e房夠wkATCC7朋755Q1VQE5—9FLAO、海洋y蛋白菌(marinegammaproteobacterium)HTCC2207Q1YPJ5_9GAMM、海洋y蛋白菌HTCC2207Q1YTK4—9GAMM、新月柄杆菌Q9A451—CAUCR、隐藏嗜酸菌(c/^;^ww)JF-5Q2DG60—ACICY、球形红细菌Q3J0U9—RHOS4、&7/da"wpoweray/Q5LPV1一SILP0、脱氮副球菌(i^racoccMofem'的;/kww)PD1222Q3PC67—PARDE、础"力"c/er面,Q3QNY2—9RHOB、Ja画油'"^Q28ML8—JANSC、Magw"ococcMMC-1Q3XT27—9PROT、嗜肺军团菌(丄egw"e〃ai7"eww^/H7a)Q5WXP0—LEGPL、嗜肺军团菌Q5WTZ5—LEGPL、嗜肺军团菌Q5X268—LEGPA、嗜肺军团菌Q5X2R2—LEGPA、嗜肺军团菌嗜肺亚种aeg/we〃ap"ewwop/n7awfop;wewnop/H7")Q5ZWM9—LEGPH、嗜肺军团菌嗜肺亚种Q5ZSQ8—LEGPH、嗜冷细菌(Co/we〃/a/wyc/z^y/^raea)Q47Y43—COLP3、a/7""/7caT6cQ3CSZ5—ALTAT、沙雷氏菌Q8EF49—SHEON、Sacc/wrap/wgiwtfegrac/ara51Q21E20—SACD2、S"cc/zara—ifegradaraQ21ER7—SACD2、柳〃'oa"gwW,S14Q1ZWE5—9VIBR、创伤弧菌(W6〃'ovw/"诉aw)Q8DAE2—VIBVU、溶藻弧菌(W6〃'ofl/g/"o/,'cra)12G01Q1VCP6—VIBAL、弧菌(PW"o^)DAT722Q2FA22—9VIBR、副溶血弧菌(ra^/opara/wewo/W/a^)Q87NJ1—VIBPA、费氏弧菌(ra^/oy^c/zen')Q5E1F5_VIBF1、创伤弧菌Q7MJS8—VIBVY、发光细菌(尸/wto6artm'ww^)Q2C6Z5—9GAMM、//afe〃acte乂wm^Q2SFY7—HAHCH、海洋螺旋菌某种((9cetmo5/^W〃ww^)MED92Q2BKV0一9GAMM、海洋杆菌某种(Ocefl"o6"cfer印)RED65Q1N035—9GAMM、脱硫脱硫弧菌(Dew/》v/6r,'otfefw//wn'caw)Q310U7_DESDG、奥氏嗜热盐丝菌(//a/o//ermW/z〃';cow"z7)H168Q2AIW5—9FIRM、腾冲嗜热厌氧菌Q8RBX6_THETN、CaW/"〃w/ow'ptorracc/ara(y"cwsDSM8903Q2ZH17—CALSA、丙酮丁醇梭菌Q97E73—CLOAB、j/fa^)/u7wmeto仏Vefi^e"esQYMFQ3C763—9CLOT、破伤风梭菌(C/o'"nWww^tow')Q899J9一CLOTE和拜氏梭菌NCIMB8052(C7a^Www6")'en'wyb'vVC7MBQ2WVN0—CLOBE。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是褐鼠sGC卩lH-NOXC78S或褐鼠sGC卩lH-NOXC78E。在分离的H-NOX蛋白的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白在Y-S-R基序中不具有突变，所述基序包括人H-NOX的Tyrl35、Serl37和Argl39。—方面，本发明以编码本文所述的任何一种或多种突变H-NOX蛋白的重组核酸为特征。在特定的实施方式中，所述核酸包括图2-4D或8A-8DD中所示任何核酸的片段或完整核酸序列。在一些实施方式中，所述核酸编码融合蛋白，该融合蛋白包括H-NOX结构域和另一蛋白的部分或全部，例如白蛋白(如人血清白蛋白)。在一些实施方式中，所述核酸包括至少约50、100、150、200、300、400、500、600、700、800或更多个连续的来自H-NOX核酸的核苷酸，并且与其所衍生的H-NOX核酸相比，含有一个或多个突变(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个突变)。在多种实施方式中，与其从中衍生的H-NOX核酸相比，突变H-NOX核酸含有少于下列任一数目的突变约20、15、12、10、9、8、7、6、5、4、3或2个。本发明也以编码突变H-NOX蛋白的任何核酸的简并变体(degeneratevariant)为特征。而在另一方面，本发明提供了包含任何一种或多种本文所述突变H-NOX核酸的载体。另一方面，本发明以包含任何一种或多种本文所述突变H-NOX核酸的细胞为特征。一方面，本发明以包含本文所述的任何载体的细胞为特征。—方面，本发明以产生H-NOX蛋白的方法为特征。该方法包括在适合突变H-NOX蛋白产生的条件下培养具有编码任何一种或多种本文所述的突变H-NOX蛋白的核酸的细胞。在一些实施方式中，本发明进一步包括纯化突变H-NOX蛋白的步骤。52—方面，本发明以药物组合物为特征，所述药物组合物包括一种或多种H-NOX蛋白，例如本文所述的任何野生型或突变H-NOX蛋白。在一些实施方式中，药物组合物包括药学上可接受量的本文所述的H-NOX蛋白和药学上可接受的载体。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约lnM和约lmM之间，并且该H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s"(例如，在2(TC小于约600s"、500s"、100s"、20s"或1.8s")。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到约2pM之间，并且该H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s—1到约16.0s—'之间。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到约2nM之间，并且该H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh"。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到约2pM之间，并且该H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s'1(例如，在20。C小于约600s"、500s"、100s"、20s"或1.8s")。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的对氧k巡在2(TC在约1.0s"到约16.0s"之间，并且X蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约1h"。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.0s"到约16,0s—1之间，并且该H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s-1(例如，在20。C小于约600s"、500s"、100s人20s"或1.8s")。在一些实施方式中，本发明提供了药物组合物，其包含药学上可接受量的H-NOX蛋白和药学上可接受载体。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，并且H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的对氧k说在20。C在约0.01到约200s"之间，其中H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在智人血红蛋白cx的02解离常数的2个数量级之内，例如02解离常数在智人血红蛋白a的02解离常数的0.1到10倍或0.5到2倍之间。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白的NO反应性比智人血红蛋白a的NO反应性低至少10倍，例如，比智人血红蛋白a的NO反应性低至少100倍或1000倍。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白是野生型蛋白。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白是如本文所述的突变蛋白。在药物组合物的各种实施方式中，H-NOX蛋白具有至少一个突变，与相应野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率、NO反应性、NO稳定性或前述任何两种或多种。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXPI15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌F75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌F75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-N0X、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-FI42Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人plH-NOX、智人|31U45Y、智人(31(1-385)、智人卩1(1-385)1145Y、智人(31(1-385)1145H、智人卩1(1-194)、智人(31(1-194)1145Y、智人(31(1-194)L9W-I145Y、智人|32(1-217)、智人(32(1-217)1142Y、智人卩lH-NOXH105G、智人(31H-NOXH105F、野生型褐鼠卩lH-NOX、褐鼠卩l(l-385)、褐鼠(31(1-385)1145Y、褐鼠卩1(1-385)1145H、褐鼠(31(1-194)、褐鼠卩1(1-194)1145Y、褐鼠|31(1-194)L9W-I145Y、褐鼠(32(1-217)、褐鼠(32(1-217)1142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠PlH-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青雜H-NOX、野生型O.c鹏'ra/wH-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。在药物组合物的一些实施方式中，所述药物组合物包括一种或多种脂质体或纳米颗粒，其包含或封装了H-NOX蛋白。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX或嗜肺军团菌2H-NOXF142Y。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是褐鼠(32(1-217)、褐鼠(31(1-194)、褐鼠(31(1-385)或褐鼠卩1(1-385)1145Y。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F或智人(31H-NOX(1-385)1145Y。在一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、智人卩lI140Y或智人(31IM5Y。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人卩lH-NOXU40Y、野生型智人plH-NOX、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)、褐鼠sGCplH-NOX(1-385)1145Y、褐鼠sGC(31H-NOXH105G、褐鼠sGC(31H陽NOXH105F、褐鼠sGCplH-NOX1145Y、野生型褐鼠(31H-NOX、野生型黑腹果蝇plH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人plH-NOX1140Y、智人Bl1145Y、野生型智人plH-NOX、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)、褐鼠sGC(31H-NOX(1-385)1145Y、褐鼠sGC(31H-NOXH105G、褐鼠sGC卩lH-NOXH105F、褐鼠sGC卩lH-NOX1145Y、野生型褐鼠(31H-NOX、野生型黑腹果蝇piH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。在药物组合物的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是下列H-NOX蛋白的任何一种，所述蛋白按它们的基因名称、接着是它们的物种縮写和Genbank标识符加以列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日、2007年5月22日起可获得的以下蛋白序列)Npun5905—Npu—23129606、alr2278—AnaJ7229770、S02144—Sone—24373702、Mdegl343—Mde—23027521、VCA0720—Vch—15601476、CC2992一Ccrl6127222、Rsph2043一Rhsp一22958463(gi:46192757)、Mmc10739一Mcsp—22999020、Tar4—Tte_20807169、Ddes2822一Dde一23475919、CAC3243—Cac_l5896488、gcy-31—Ce—17568389、CG14885_Dm—24647455、GUCYlB3一Hs—4504215、HpGCS-betal一Hpul一14245738、Gycbetal00B—Dm一24651577、CG4154—Dm一24646993(gi:NP一650424.2、gi:62484298)、gcy-32一Ce—13539160,gcy-36一Ce—17568391(gi:32566352、gi:86564713)、gcy-35—Ce陽l7507861(gi:719卯146)、gcy-37—Ce—17540904(gi:71985505)、GCYla3—Hs_20535603、GCYla2-Hs—899477或GYCa-99B—Dm_729270(gi:68067738)(Lakshminarayan"(2003)"Ancientconserveddomainssharedbyanimalsolubleguanylylcyclasesandbacterialsignalingproteins,"5MGGenow,'"4:5-13)。这些名称中使用的物种縮写包括Ana-鱼腥藻(^"Ww"aSp);Ccr—新月柄杆菌(Ow/o6flcto"cmsre"似j0;Cac-丙酮丁醇梭菌(C7o欲W訓脏fo6w一c廳)；Dde—脱硫脱硫弧菌(D謹^/bv/6r/0^,鹏'oms0;Mcsp—趋磁细菌某禾中(Magwetococciw);Mde—Af/croZw/6^rtfegrac/ara;Npu—点形念珠藻(Mwtocpimc",,);Rhsp-球形红细菌(—am油5);Sone-沙雷氏菌(幼，a"etoo股i'cfe"s!'s);Tte-腾冲嗜热厌氧菌(TTzeraocmaera^cfe/-加gc0"gem7S);Vch-霍舌L弧菌(附〃'oc/zo/erae);Ce-线虫；Dm—黑腹果蝇；Hpul-马粪海胆(//e柳'ce"raft^;w/c&m'wi^);Hs—智人。在药物组合物的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是褐鼠sGCplH-NOXC78S或褐鼠sGC|31H-NOXC78E。在药物组合物的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是以下H-NOX蛋白的任何一种，所述蛋白质按照它们的生物体名称和Pfam数据库登录号列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日、2007年5月22日起可获得的以下蛋白序列)线虫种(Cae"oAW力fc6hg^ae)Q622M5—CAEBR、线虫种Q61P44—CAEBR、线虫种Q61R54—CAEBR、线虫种Q61V90—CAEBR、线虫种Q61A94—CAEBR、线虫种Q60TP4—CAEBR、线虫种Q60M10—CAEBR、线虫(Cae"w/wM/fce/egara)GCY37—CAEEL、线虫GCY31—CAEEL、线虫GCY36—CAEEL、线虫GCY32—CAEEL、线虫GCY35—CAEEL、线虫GCY34—CAEEL、线虫GCY33—CAEEL、弓背青鏘(cwrw'"W^)Q7T040—ORYCU、弓背青鏘Q75WF0—ORYCU、青鏘(0少z/ay/a/^^)P79998—ORYLA、青鏘Q7ZSZ5J3RYLA、黑青斑河豚(r"raocto""z'grawV^fa)Q4SW38—TETNG、黑青斑河豚Q4RZ94—TETNG、黑青斑河豚Q4S6K5—TETNG、红鳍东方飩(Fwgwn^r/p")Q卯VY5—FUGRU、非洲爪蟾(Ze"叩^/"ev/s)Q6INK9—XENLA、智人Q5T8J7—HUMAN、智人GCYA2_HUMAN、智人GCYB2—HUMAN、智人GCYB1—HUMAN、大猩猩(Go"7/ago〃7/a)Q9N193—9PRIM、猩猩(wgwaews)Q5RAN8—PONPY、黑猩猩(户a"的g/o办to)Q9N192_PANTR、猕猴(iWacacaww/a加)Q9N194—MACMU、白掌长臂猿(Z/y/o6ato)Q9N191一HYLLA、小鼠(Mwsmwscw/ws)Q8BXH3一MOUSE、小鼠GCYBl一MOUSE、小鼠Q3UTI4—MOUSE、小鼠Q3UH83—MOUSE、小鼠Q6XE41—MOUSE、小鼠Q80YP4_MOUSE、褐鼠Q80WX7_RAT、褐鼠Q80WX8—RAT、褐鼠Q920Q1—RAT、褐鼠Q54A43—RAT、褐鼠Q80WY(^RAT、褐鼠Q80WY4—RAT、褐鼠Q8CH85—RAT、褐鼠Q80WY5—RAT、褐鼠GCYB1一RAT、褐鼠Q8CH卯—RAT、褐鼠Q91XJ7—RAT、褐鼠Q80WX9—RAT、褐鼠GCYB2—RAT、褐鼠GCYA2—RAT、家犬(C""h/"w///"^)Q4ZHR9_CANFA、西藏黄牛(5osGCYBl—BOVIN、野猪(Smjcto/")Q4ZHR7一PIG、双斑蟋(G/^/ZmWwacw/加^)Q59HN5—GRYBI、烟草天蛾(Ma"血c"化;cto)077106—MANSE、烟草天蛾76340—MANSE、意大利蜂(柳仏/era)Q5UAF0—APIME、意大利蜂Q5FAN0—APIME、意大利蜂Q6L5L6—APIME、冈比亚疟蚊strPEST""op/ze/^gaw6/aestrPEST)Q7PYK9一ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7Q9W6—ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7QF31—ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7PS01—ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7PFY2—ANOGA、冈比亚疟蚊Q7KQ93—ANOGA、黑腹果蝇Q24086—DROME、黑腹果蝇GCYH—DROME、黑腹果蝇GCY8E—DROME、黑腹果56蝇GCYDA—DROME、黑腹果蝇GCYDB—DROME、黑腹果蝇Q9VA09—DROME、拟暗果蝇(Z)myo;/n7cf戸ew/oofccwr")Q29CE1—DROPS、拟暗果蝇Q296C7—DROPS、拟暗果蝇Q296C8—DROPS、拟暗果蝇Q29BU7—DROPS、海蜗牛(^/，/aca/z/ow/ca)Q7YWK7—APLCA、马粪海胆Q95NK5—HEMPU、莱茵衣藻(CW"OT_y^ww"aym'"/z"W///)Q5YLC2—CHLRE、鱼腥藻Q8YUQ7—ANASP、黄杆菌BBFL7(F/aw)Zwc/m'"6""e"'画朋FZ7)Q26GR8—9BACT、尸，/zra,xwsto，/sATCC7W7WQ1VQE5—9FLAO、海洋y蛋白菌(marinegammaproteobacterium)HTCC2207Q1YPJ5—9GAMM、海洋y蛋白菌HTCC2207Q1YTK4—9GAMM、新月柄杆菌Q9A451—CAUCR、隐藏嗜酸菌JF-5(^"'^M/wwa7;7/w附JF-5)Q2DG60—ACICY、球形红细菌Q3J0U9—RHOS4、57//c沾a"w;wwera力Q5LPV1_SILP0、脱氮副球菌(i^racocciwcfemY"yca"s)PD1222Q3PC67—PARDE、S/"c/to"erw:TM/似0Q3QNY2一9RHOB、Ja朋mc/na印Q28ML8jANSC、Mag"etococa^^MC-1Q3XT27—9PROT、嗜肺军团菌aeg/owe〃a/7mwOTo;fe7")Q5WXP0—LEGPL、嗜月巿军团菌Q5WTZ5—LEGPL、嗜肺军团菌Q5X268JLEGPA、嗜肺军团菌Q5X2R2—LEGPA、嗜肺军团菌嗜肺亚种aeg/o"e〃a;"ewmo/^7a，e膽op層a)Q5ZWM9—LEGPH、嗜肺军团菌嗜肺亚种Q5ZSQ8—LEGPH、嗜冷细菌(Co/we〃/ajw_yc/^eo^raea)Q47Y43—COLP3、大西洋假交替单胞菌(/V^oa/^ra,"o"asa,/a加'ca)T6cQ3CSZ5—ALTAT、沙雷氏菌Q8EF49—SHEON、&cc/wrap/wgws(5fegrat/離Q21E20一SACD2、&cc/"ra;7/，s(iegrai/騰Q21ER7一SACD2、M6n'o朋g^ftwzS14Q1ZWE5一9VIBR、创伤弧菌(W6"'ora/"^c^)Q8DAE2—VIBVU、溶藻弧菌(K泊"'oa/gi"o(y"ciw)12G01Q1VCP6—VIBAL、弧菌某种(^)DAT722Q2FA22—9VIBR、副溶血弧菌(W6n'opara/z"ewo/,—c^)Q87NJ1—VIBPA、费氏弧菌(W6〃'o力sc/^n')Q5E1F5—VIBF1、创伤弧菌Q7MJS8_VIBVY、发光菌某种(P/wto^"m'i^)Q2C6Z5—9GAMM、c/ze乂we"^Q2SFY7—HAHCH、海洋螺旋菌某种(0ce朋05p/n7/wm^)MED92Q2BKV0—9GAMM、海洋杆菌某种(Oceaw&a"er5p)RED65Q1N035—9GAMM、脱硫脱硫弧菌(Dew//ovA/"/oa^w//w〃'cara)Q310U7—DESDG、奥氏嗜热盐丝菌(/fo/oAewwAn'xorcm'Z)H168Q2AIW5—9FIRM、腾冲嗜热厌氧菌Q8RBX6—THETN、CaW/ce〃w/ow>wptor^cc/z"ra(yricz^DSM8903Q2ZH17—CALSA、丙酮丁醇梭菌Q97E73—CLOAB、j汰a/^7,7wsmeto〃z>ec%e"MQYMFQ3C763—9CLOT、破伤风梭菌(C/o欲Wwm时am')Q899J9—CLOTE和拜氏梭菌M:/M万朋52Q2WVN0—CLOBE。在一些药物组合物的实施方式中，所述H-NOX蛋白在Y-S-R基序中不具有突变，所述基序包括人H-NOX的Tyrl35、Serl37和Argl39。除非上下文另外明确说明或规定，本文所述的所有野生型和突变H-NOX蛋白可被用于本文所述的任何药物组合物中。H-NOX蛋白可具有或可不57具有血红素和/或结合氧，并且可共价结合或可不共价结合于另一个分子或部分，如聚乙二醇。在一些实施方式中，H-NOX蛋白是融合蛋白，其包括H-NOX结构域和另一蛋白如白蛋白(如人血清白蛋白)的部分或全部。—方面，本发明提供了使用H-NOX蛋白向个体(例如，哺乳动物，如灵长类(如人、猴、大猩猩、猿、狐猴等)、牛、马、猪、狗或猫)输送氧的方法。在一些实施方式中，个体患有心血管疾病、神经疾病、肿瘤缺氧、失血或受伤或者处于心血管疾病、神经疾病、肿瘤缺氧、失血或受伤的风险。示例性的心血管指征包括心肌梗死(如ST段抬高型心肌梗死)、心脏麻痹、镰状细胞性贫血、围术期缺血(peri叩erativeischemia)、外周血管阻塞和血管成形术。示例性的神经指征包括缺血性中风、脑外伤和脊髓伤。对于肿瘤缺氧的治疗，H-NOX蛋白可以被用作例如实体瘤(如，具有不良转移前预后的个体)的放射治疗佐剂，或作为表面肿瘤(如直肠癌、肺癌或皮肤癌，或在其它可接近表面或位置中的癌症)的PDT治疗佐剂。H-NOX蛋白作为输血替代选择的应用包括外伤(如战场、灾难救援或事故)、手术(例如腹部动脉瘤手术、整形外科手术如髋关节置换手术、或产生高失血的任何其它手术)、出血、出血性休克、血液稀释和血液延伸用途(bloodextensionuse)(如补充自体供应(supplementingauto-donation))。创伤修复应用的实例包括辐射后创伤修复(如高压氧效应)、术后恢复修复、糖尿病溃疡修复和烧伤。因此，在一些实施方式中，本发明提供了向个体(如人)输送氧的方法，其通过以足以向个体输送有效量的氧的量，给予需要它的个体H-NOX蛋白。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约lnM到约lmM之间，并且H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于约700s"(例如，在20°C小于约600s"、500s"、100s—1、20s—'或1.8s")。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，并且H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在该方法的一些实施方式中，氧在给予个体H-NOX蛋白之前被结合到H-NOX蛋白。在该方法的一些实施方式中，氧在在给予个体H-NOX蛋白之前没有被结合到H-NOX蛋白，并且H-NOX蛋白将氧从该个体中的一个位置运输到该个体中的另一个位置。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白被给予到个体的血液。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白被给予到个体的血液、伤口、肿瘤、缺氧组织或缺氧器官。在该方法的一些实施方式中，个体遭受失血或处于失血的风险。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白被给予个体至少两次。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在智人血红蛋白a的02解离常数的2个数量级之内，例如02解离常数是智人血红蛋白a的02解离常数的0.1到10倍或0.5到2倍。在该方法的一些实施方式中'H-NOX蛋白的NO反应性比智人血红蛋白a的NO反应性低至少10倍，例如，比智人血红蛋白cc的NO反应性低至少100倍或1000倍。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白是野生型蛋白。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白是本文所述的突变蛋白。在该方法的多种实施方式中，H-NOX蛋白具有至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率、NO反应性或前述的任何两种或多种。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP1I5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人|31H-NOX、智人plI145Y、智人卩1(1-385)、智人卩1(1-385)I145Y、智人pl(l-385)U45H、智人卩1(1-194)、智人(31(1-194)1145Y、智人(31(1-194)L9W-I145Y、智人卩2(1-217)、智人(J2(1-217)I142Y、智人piH-NOXH105G、智人piH-NOXH105F、野生型褐鼠卩lH-NOX、褐鼠j31(l-385)、褐鼠卩l(l-385)1145Y、褐鼠卩1(1-385)U45H、褐鼠卩1(1-194)、褐鼠卩1(1-194)I145Y、褐鼠(31(1-194)L9W-I145Y、褐鼠卩2(1-217)、褐鼠卩2(1-217)I142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠卩lH-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型(9.c訓'va;toH-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。在该方法的一些实施方式中，一种或多种脂质体或纳米颗粒包含或封装H-NOX蛋白。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX或嗜肺军团菌2H-NOXF142Y。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是褐鼠(32(1-217)、褐鼠(31(1-194)、褐鼠)31(l-385)或褐鼠(31(1-385)I145Y。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F或智人piH-NOX(1-385)II45Y。在一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、智人(31I140Y或智人(31U45Y。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXYI40F、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人(31H-NOXI140Y、野生型智人|31H-NOX、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)I145Y、褐鼠sGC(31H-NOXH105G、褐鼠sGC卩lH-NOXH105F、褐鼠sGCpiH-NOXU45Y、野生型褐鼠卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。在所述方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人(31H-NOX1140Y、智人Bl1145Y、野生型智人卩lH-NOX、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)1145Y、褐鼠sGC卩lH-NOXH105G、褐鼠sGC(31H-NOXH105F、褐鼠sGC卩lH-NOX1145Y、野生型褐鼠卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是以下H-NOX蛋白的任何一种，所述蛋白以它们的基因名称、接着是它们的物种缩写和Genbank标识符加以列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日、2007年5月22日起可用的以下蛋白序歹U):Npun5905一Npu一23129606、alr2278—Ana一l7229770、S02144—Sone一24373702、Mdeg1343—Mde_23027521、VCA0720一Vch—15601476、CC2992—Ccr—16127222、Rsph2043—Rhsp—22958463(gi:46192757)、Mmc10739Mcsp—22999020、Tar4_Tte—20807169、Ddes2822—Dde一23475919、CAC3243一Cac一l5896488、gcy-31—Ce一l7568389、CG14885一Dm一24647455、GUCY1B3—Hs—4504215、HpGCS-betal—Hpu1—14245738、Gycbetal00B—Dm—24651577、CG4154—Dm—24646993(gi:NP一650424.2、gi:62484298)、gcy-32一Ce一13539160,gcy-36—Ce—17568391(gi:32566352、gi:86564713)、gcy-35—Ce-17507861(gi:71990146)、gcy-37—Ce—17540904(gi:71985505)、GCYlot3—Hs—20535603、GCYla2-Hs一899477或GYCa-99B—Dm—729270(gi:68067738)(Lakshminarayan"(2003)"Ancientconserveddomainssharedbyanimalsolubleguanylylcyclasesandbacterialsignalingproteins,"Si/GGe"om/"4:5-13)。这些名称中使用的物种縮写包括Ana-鱼腥藻(J"akenaCcr-亲jf月才丙杆菌(Qra/o6a"ercmyce"/ws);Cac-丙酮丁醇梭菌(C7o血'(i/,"c加6w一c);Dde-脱硫脱硫弧菌(Z^w^/bv/Zv/o^few^-,'c"ay);Mcsp—趋磁细菌某禾中(A/ag"etococci^);Mde—M/cra6w/6i/^/"degradam1;Npu—点形念珠藻(jVostoc;ra打cfi/brme);Rhsp—球形红细菌(iWotfo6acferxp/7aera/(ie5");Sone—沙雷氏菌(幼ewa"e〃ao朋/fife"w'^);Tte—腾冲嗜热厌氧菌(T72emocmafera6a"er加gro"gmy&);Vch-霍舌L弧菌(附〃》c/w/erae);Ce-线虫；Dm—黑腹果蝇；Hpul-马粪海月旦(He;w'ceWra加s;w/d2em-wws);Hs—智人。在该方法的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白不是以下H-NOX蛋白的任何一种，所述H-NOX蛋白按照它们的生物体名称和Pfam数据库登录号列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日、2007年5月22闩起可用的以下蛋白序列)线虫禾中(Cae離/7a6麵6n'gg彦)Q622M5—CAEBR、线虫禾中Q61P44_CAEBR、线虫种Q61R54—CAEBR、线虫种Q61VW_CAEBR、线虫种Q61A94—CAEBR、线虫种Q60TP4—CAEBR、线虫种Q60M10—CAEBR、线虫(Cae"oAa6cfttoe/egara)GCY37一CAEEL、线虫GCY31一CAEEL、线虫GCY36_CAEEL、线虫GCY32—CAEEL、线虫GCY35—CAEEL、线虫GCY34—CAEEL、线虫GCY33—CAEEL、弓背青鏘(Oyz/似cwm'"ortw)Q7T040_ORYCU、弓背青鏘Q75WF0—ORYCU、青鏘(Oyz!'asto《;pes)P799980RYLA、青鲻Q7ZSZ5—ORYLA、黑青斑河豚(r"raocfo"m'growWtfo)Q4SW38—TETNG、黑青斑河豚Q4RZ94_TETNG、黑青斑河豚Q4S6K5—TETNG、红鳍东方飩(Fwg"n^r/p")Q90VY5—FUGRU、非洲爪蟾(义e"o;ws/aevi's)Q6INK9—XENLA、智人Q5T8J7—HUMAN、智人GCYA2—HUMAN、智人GCYB2—HUMAN、智人GCYB1_HUMAN、大猩猩(Go"7/ago"'〃a)Q9N193一9PRIM、猩猩(尸o"go尸7gmaeM)Q5RAN8—PONPY、黑猩猩(P朋^og/o办f^)Q9N192_PANTR、猕猴(Afacacaww/"加)Q9N194—MACMU、白掌长臂猿(//;Vo6"/e"ar)Q9N191一HYLLA、小鼠附mcw/m)Q8BXH3一MOUSE、小鼠GCYBl—MOUSE、小鼠Q3UTI4一MOUSE、小鼠Q3UH83_MOUSE、小鼠Q6XE41—MOUSE、小鼠Q80YP4_MOUSE、褐鼠Q80WX7—RAT、褐鼠Q80WX8—RAT、褐鼠Q920Q1—RAT、褐鼠Q54A43—RAT、褐鼠Q80WY0—RAT、褐鼠Q80WY4—RAT、褐鼠Q8CH85—RAT、褐鼠Q80WY5—RAT、褐鼠GCYB1—RAT、褐鼠Q8CH90—RAT、褐鼠Q91XJ7—RAT、褐鼠Q80WX9—RAT、褐鼠GCYB2—RAT、褐鼠GCYA2—RAT、家犬(Ca"^/aw&a^)Q4ZHR9—CANFA、西藏黄牛(5^GCYB1—BOVIN、野猪(S^"ra/a)Q4ZHR7—PIG、双斑61蟋(6/wacw/flft)Q59HN5—GRYBI、烟草天蛾(Ma"t/wcawxto)077106—MANSE、烟草天蛾076340—MANSE、意大利蜂()Q5UAF0—APIME、意大利蜂Q5FAN0—APIME、意大利蜂Q6L5L6—APIME、闪比亚疟蚊strPEST(strPEST)Q7PYK9—ANOGA、冈比亚症蚊strPESTQ7Q9W6—ANOGA、冈比亚疟蚊strPESTQ7QF31—ANOGA、冈比亚症蚊strPESTQ7PS01—ANOGA、冈比亚培蚊strPESTQ7PFY2—ANOGA、冈比亚培蚊Q7KQ93—ANOGA、黑腹果蝇Q24086—DROME、黑腹果蝇GCYH—DROME、黑腹果蝇GCY8E—DROME、黑腹果蝇GCYDA—DROME、黑腹果蝇GCYDB—DROME、黑腹果蝇Q9VA09—DROME、拟暗果虫場(pew心oZwcwra)Q29CE1JDR0PS、拟暗果蝇Q296C7—DROPS、拟暗果蝇Q296C8—DROPS、拟暗果蝇Q29BU7—DROPS、海蜗牛(^/jw'ac^y^w'o/)Q7YWK7—APLCA、马粪海胆Q95NK5—HEMPU、莱茵衣藻(CA/twy^owo"cww/"/za^r〃)Q5YLC2—CHLRE、鱼腥藻Q8YUQ7_ANASP、黄杆菌BBFL7(F/aw6a"en'a6a"en'ww3AFZ7)Q26GR8—9BACT、P^c/rayfec^to^m、ATCC7卯755Q1VQE5—9FLAO、海洋y蛋白菌(marinegammaproteobacteri^)HTCC2207Q1YPJ5—9GAMM、海洋y蛋白菌HTCC2207Q1YTK4—9GAMM、新月柄杆菌Q9A451—CAUCR、隐藏嗜酸菌JF-5"ck^/n7/wwco;/^wmJF-5)Q2DG60_ACICY、球形红细菌Q3J0U9—RHOS4、57//"力a"er/omerajz'Q5LPV1—SILPO、脱氮畐'j球菌(尸"racoccz^tfew'^诉cara)PD1222Q3PC67一PARDE、S/""力a"errM/(W(9Q3QNY2—9RHOB、Ja朋^c/n'a印Q28ML8—JANSC、Magnetococctw^MC-1Q3XT27_9PROT、嗜肺军团菌(丄eg/o"dto，rawo;7Ma)Q5WXP0JJEGPL、嗜肺军团菌Q5WTZ5一LEGPL、嗜肺军团菌Q5X268—LEGPA、嗜肺军团菌Q5X2R2—LEGPA、嗜肺军团菌嗜肺亚种(ieg/ow//a/wewmo;^//"wfopp"ewwo;W/a)Q5ZWM9—LEGPH、嗜月巿军团菌嗜月市亚种Q5ZSQ8—LEGPH、嗜冷细菌(Co/weWapwc/^o^raea)Q47Y43—COLP3、i^Woa//eramomwa"a油'caT6cQ3CSZ5—ALTAT、沙雷氏菌Q8EF49—SHEON、Sacc/z歸一agm(iegr油raQ21E20—SACD2、S""cc/z婦—agwstfegrac/應Q21ER7—SACD2、J^w'oS14Q1ZWE5—9VIBR、创伤弧菌(vw/"折cws)Q8DAE2一VIBVU、溶藻弧菌(W6n'oa/g/"o(yric^)12G01Q1VCP6—VIBAL、弧菌(W6n'o5p)DAT722Q2FA22_9VIBR、副溶血弧菌(P%n'op。rak/emo/_y"'CM)Q87NJ1—VIBPA、费氏弧菌(W6n'o)Q5E1F5_VIBF1、创伤弧菌Q7MJS8—VIBVY、发光细菌(P/zo"6a"en'wm^)Q2C6Z5—9GAMM、//We〃acteywem/sQ2SFY7—HAHCH、海洋螺旋菌某种(Ocea"asp/n7/wws;)MED92Q2BKV0一9GAMM、海洋杆菌某种(Oce朋o6a"erRED65Q1N035一9GAMM、脱硫脱硫弧菌(D，//oWZ)"'oa^孝"'c麵)Q310U7—DESDG、奥氏嗜热盐丝菌(7fo歸簡o細'xo謂7)H168Q2AIW5—9FIRM、腾冲嗜热厌氧菌Q8RBX6—THETN、CaW/ce〃w/ow'rwptor62■racc/MTO/yricMDSM8903Q2ZH17—CALSA、丙酮丁醇梭菌Q97E73—CLOAB、J/to/^pW/Mweto〃^^ge"^QYMFQ3C763_9CLOT、破伤风梭菌(C/oW〃'tfem/"a刚')Q899J9—CLOTE和拜氏梭菌NCIMB8052(C/oW"W/ww6e^n'wc/b'WC/似5^52)Q2WVN0_CLOBE。在该方法的一些实施方式中，H-NOX蛋白不是褐鼠sGC卩lH-NOXC78S或褐鼠sGC卩lH-NOXC78E。在该方法的一些实施方式中，所述H-NOX蛋白在Y-S-R基序中不具有突变，所述基序包括人H-NOX的Tyr135、Serl37和Argl39。除非上下文另外明确说明或规定，本文所述的所有野生型和突变蛋白及所有药物组合物可被用在本文所述的输送氧的任何方法中。H-NOX蛋白可具有或可不具有血红素和/或结合氧，并且可共价结合于或可不共价结合于另一个分子或部分，如聚乙二醇。在一些实施方式中，H-NOX蛋白是融合蛋白，其包括H-NOX结构域域和另一蛋白如白蛋白(如人血清白蛋白)的部分或全部。—方面，本发明以包括一种或多种H-NOX蛋白的试剂盒为特征。在一些实施方式中，本发明提供了试剂盒，其包括H-NOX蛋白和使用该试剂盒向个体输送氧的说明书。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约lnM到约lmM之间，并且H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于700s'1(如，在20'C小于约600s—1、500s"、100s"、20s"或1.8s")。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级以内，并且H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的O2解离常数在20。C在约lnM到约lmM之间，并且H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于700s—1(如，在20。C小于约600s"、500s"、100s"、20s"或1.8s—1)。在一些实施方式中，H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H。除非上下文另外明确说明或规定，本文所述的所有野生型和突变蛋白及所有药物组合物可被用在本文所述的任何试剂盒中。H-NOX蛋白可具有或可不具有血红素和/或结合氧，并且可共价结合于或可不共价结合于另一个分子或部分，如聚乙二醇。在一些实施方式中，H-NOX蛋白是融合蛋白，其包括H-NOX结构域和另一蛋白如白蛋白(如人血清白蛋白)的部分或全部。—方面，本发明的特征在于用作药物的H-NOX蛋白(例如本文所述的任何野生型或突变蛋白)。在一些实施方式中，本发明的特征在于在向个体输送氧的方法中使用的H-NOX蛋白。在一些实施方式中，H-NOX蛋白被用于治疗任何输送02对其有益的症状，例如心血管疾病、神经疾病、肿瘤缺氧、失血或受伤。在一些实施方式中，本发明的特征在于H-NOX蛋白(例如本文所述的任何野生型或突变蛋白)在药物一一例如向个体输送氧的药物一的制备中的用途。在一些实施方式中，本发明以H-NOX蛋白在向个体输送氧中的用途为特征。在一些实施方式中，H-NOX蛋白被用于治疗任何输送02对其有益的症状，例如心血管疾病、神经疾病、肿瘤缺氧、失血或受伤。附图简述图1A是NO结合H-NOX蛋白和02结合H-NOX蛋白的远侧袋残基三维结构图(血红素之上)。NO结合H-NOX蛋白和02结合H-NOX蛋白的血红素配位残基也被显示(血红素之下)。图1A是基于由Pellicena,P.等人(2004年8月31日)，"CrystalStructureofAnOxygen-BindingHemeDomainRelatedtoSolubleGuanylateCyclases,"尸racA^/.^c^/Sc/U&4101(35):12854-12859报道的腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的三维结构。图IB是腾冲嗜热厌氧菌H-NOX三维结构的立体侧视图，显示了H-NOX结构域的结构特征。该蛋白折叠由带状图(ribbondiagram)表示。血红素、双氧配体和近端组氨酸以球棒模型显示。a-螺旋根据图5B所示的命名法被标记为A-G。(3-折叠被标记为1-4。图IB来自Pellicena,P."a/.(2004年8月31日)."CrystalStructureofAnOxygen-BindingHemeDomainRelatedtoSolubleGuanylateCyclases,"Prac層.加t/5W园101(35):12854陽12859。图1C-1H是腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的三维结构图，显示了腾冲嗜热厌氧菌H-NOX中的示例性远侧袋残基。图1C-lH中所示的以下残基是组成H-NOX远侧袋的主要残基Thr4、Ile5、Thr8、Trp9、Trp67、Asn74、Ile75、Phe78、Phe82、Tyrl40和Leul44，它们被包含在螺旋A、D、E和G中。图1C-1H使用PYMOL(DeLanoScientific,LLP)创建。图2是结合或被预测结合02和NO的下列H-NOX蛋白的序列对比多数(Majority)(SEQIDNO:l)、Ce.gcy-31(SEQIDNO:2)、Ce.gcy-33(SEQIDNO:3)、Ce.gcy-35(SEQIDNO:4)、Dm.CG14885HNOX(SEQIDNO:5)、Dm.CG4154丽OX(SEQIDNO:6)、Ms,Beta3HNOX(SEQIDNO:7)、7YHNOX(SEQIDNO:8)和CaHNOX(SEQIDNO:9)。预测这些H-NOX蛋白结合02以及NO，因为它们在对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Y140的位置上具有酪氨酸。图2中使用的氨基酸编号以H-NOX结构域或全长蛋白中的第一个氨基酸起始，作为第l个残基。在MegAlign程序中使用默认参数产生该对比。图2中使用的缩写在下文关于图4A-4D进行描述。图3A-3D是结合或被预测结合NO而非02的下列H-NOX蛋白的序列对比多数(Majority)(SEQIDNO:IO)、Dm.sGCpi蛋白(SEQIDNO:ll)、sGC卩l蛋白(SEQIDNO:12)、hs.sGC卩l蛋白(SEQIDNO:13)、hs.(32蛋白(SEQIDNO:14)、Ms.sGC(31蛋白(SEQIDNO:15)、Mm.sGC卩l蛋白(SEQIDNO:16)、Np.卩lHD样(SEQIDNO:17)、Tr.sGC卩l蛋白(SEQIDNO:18)、冈比亚按蚊(Anopheles—gambiae)|XP—310919(SEQIDNO:19)、蜜蜂(Apis一melUfera)|NP_001011632(SEQIDNO:20)、Bt.sGC卩l蛋白(SEQIDNO:21)、莱茵衣藻(Chlamydomonas一reinhardtii)|AAR02(SEQIDNO:22)、弓背青鏘(Oryzias_curvinotus)|BAC98396(SEQIDNO:23)、中华青鏘(Oryzias一latipes)IBAA76691(SEQIDNO:24)、紫球海胆(Strongylocentrotus_purpuratus)|X(SEQIDNO:25)和野猪(Susscrofa),P_001018042+(SEQIDNO:26)。该对比使用MegAlign程序中的默认参数产生。图3A-3D中使用的缩写在下文中关于图4进行描述。图4A-4D是来自图2和图3A-3D的H-NOX蛋白的序列对比多数(Majority)(SEQIDNO:27)、Dm.sGC卩l蛋白(SEQIDNO:ll)、sGC(31蛋白(SEQIDNO:12)、hs.sGC|31蛋白(SEQIDNO:13)、hs.p2蛋白(SEQIDNO:14)、Mm.sGC|31蛋白(SEQIDNO:16)、Np.(31HD样(SEQIDNO:17)、Tr.sGC|31蛋白(SEQIDNO:18)、莱茵衣藻(Chlamydomonas—reinhardtii)1AAR02(SEQIDNO:22)、弓背青鏘(Oryzias—curvinotus)|BAC98396(SEQIDNO:23)、紫球海胆(Strongylocentrotus_purpuratus)|X(SEQIDNO:25)、野猪(Susscrofa),P—001018042(SEQIDNO:26)、gcy-31a(SEQIDNO:2)、gcy-33(SEQIDNO:3)、Ca.HNOX(SEQIDNO:9)、T.卩lHD样(SEQIDNO:8)、Ms.sGc卩3蛋白(SEQIDNO:7)、CG14885(SEQIDNO:5)和Dm.sGC短变体(SEQIDNO:6)。该对比使用MegAlign程序中的默认参数产生。对于图2-4D，"Dm.sGC(31蛋白"表示黑腹果蝇piH-NOX;"sGC(31蛋白"表示褐鼠piH-NOX;"hs.sGC卩l蛋白"表示智人卩lH-NOX;"hs.(32蛋白"表示智人)32H-NOX;"Mm.sGC(31蛋白"表示小鼠(ilH-NOX;"Np.卩1HD样"表示球形念珠藻H-NOX;"Tr.sGC卩l蛋白"表示红鳍东方飩卩lH-NOX;"闪比亚按蚊(Anopheles—gambiae)|XP_310919"表示冈比亚按蚊卩lH-NOX;"蜜蜂(Apis—mellifera)|NP—001011632"表示蜜蜂卩lH-NOX;"Bt.sGC卩l蛋白"表示西藏黄牛(31H-NOX;"莱茵衣藻(Chlamydomonas—reinhardtii)1AAR02"表示莱茵衣藻(31H-NOX;"弓背青鏘(Oryzias—curvinotus)|BAC98396表示弓背青鏘卩lH-NOX;"青鏘(Oryzias—latipes)|BAA76691"表示中华青辦(31H-NOX;"紫球海胆(Strongylocentrotus_purpuratus)|X"表示紫球海胆(31H-NOX;"野猪(Susscrofa),P—001018042+"表示野猪卩lH-NOX;"gcy-31a"表示线虫Gcy-3laH-NOX;"gcy-33"表示线虫Gcy-33H-NOX;"gcy-35"表示线虫Gcy-35H-NOX;"Ca.HNOX"表示丙酮丁醇梭菌H-NOX;"T.(31HD样"表示腾冲嗜热厌氧菌H-NOX;"Ms.sGcp3蛋白"表示烟草天蛾(33H-NOX;"CG14885"表示黑腹果蝇CG14885H-NOX;"Dm.sGC短变体，，表示黑腹果蝇Gcy-88-E-SH-NOX并且"Dm.CG4154HNOX"表示黑腹果蝇CG4154H-NOX。图5A是H-NOX家族成员的序列对比。序列编号为腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的编号。突变残基由"V"示出，极高保守残基由"s"示出。腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Y140由"H"示出。在其它H-NOX蛋白中可稳定Fe"-02复合体的预测的远侧袋酪氨酸残基对于线虫GCY-35是位置70;在黑腹果蝇CG14885-PA中是位置140;线虫GCY-35的位置138;丙酮丁醇梭菌的位置140;根据腾冲嗜热厌氧菌编号。登录号为智人卩l[gi:2746083](SEQIDNO:28)、褐鼠卩l[gi:27127318](SEQIDNO:29)、黑腹果蝇卩l[gi:861203](SEQIDNO:30)、黑腹果蝇CG14885-PA[gi:23171476](SEQIDNO:31)、线虫GCY-35[gi:527828G6](SEQIDNO:32)、点形念珠藻[gi:23129606](SEQIDNO:33)、新月柄杆菌[gi:16127222](SEQIDNO:34)、沙雷氏菌[gi:24373702](SEQIDNO:35)、嗜肺军团菌(ORF2)[CUCGC—272624](SEQIDNO:36)、丙酮丁醇梭菌[gi:15896488](SEQIDNO:37)和腾冲嗜热厌氧菌[gi:20807169](SEQIDNO:38)。使用程序MegAlign,Lasergene,DNAStar(参见万维网"dnastar.com/products/megalign.php")产生对比。Clustal-W默认参数被使用。图5B是示例性H-NOX结构域的序列对比。该对比顶部的二级结构注释和编号对应于腾冲嗜热厌氧菌的H-NOX结构域。(x-螺旋由螺旋表示，而P-折叠由箭头表示。远侧袋由a-螺旋aA、(xD、aE和aG界定。Pubmed/NCBI登录号如下Ther—tengcongensisgi|2080716|(SEQIDNO:39)、Clos—acetobutylicumgi|15896488|(SEQIDNO:40)、Clos—tetaniGI:75543260(SEQIDNO:41)、Desu一desulfuricansgi23475919.(SEQIDNO:42)、Vibr—vulnificusgi|27361734|(SEQIDNO:43)、Caul—crescentusgi卩6127222l(SEQIDNO:44)、Micr一degradansgil23027521」(SEQIDNO:45)、Vibr_choleraegi卩560147靴SEQIDNO:46)、Shew—oneidensisgi|243737。2|(SEQIDNO:47)、Rat—betal一sGCgi|27127318|(SEQIDNO:48)、Rat一beta2—sGCgi|2195663$|(SEQIDNO:49)、Nost_punctiformegi|2312960$|(SEQIDNO:50)和Nost—sp.gi|1722977Q|(SEQIDNO:51)。共有序列显示在图5B的底部(SEQIDNO:52)。对比使用程序MULTALIN(Corpet,F.(1988)M/c/e/c^c/血Wey.16:10881-10890)产生，并且图5B使用程序ESPRIPT(Gouet,P.Wa/.(1999)说o/"/orw油'"15:305—308)制作。图6A和6B是腾冲嗜热厌氧菌H-NOX结构域的血红素环境的三维结构图。图6A和6B来自Pellicena,P.等人(2004年8月31日)'"CrystalStructureofAnOxygen-BindingHemeDomainRelatedtoSolubleGuanylateCyclases,"尸raciVaW.,101(35):12854-12859。图7A-7F是对于57H-NOX(图7A)、7>Y140L(图7B)、77W9F-Y140L(图7C)、7YF78Y-Y140L(图7D)、12H-NOX和"F142Y(图7E)以及(31(1-385)和pi(l-385)I145Y(图7F)，在暴露于空气^^-02复合物；每个图的底部图线)之前和之后，在厌氧还原作用(FeU未连接复合物；每个图的顶部图线)后H-NOX蛋白的UV-可见光光谱图。除了丄2F142Y和卩1(1-385)I145Y的Fe"和Fe"-02复合物之外，野生型丄2H-NOX和卩1-(1-385)H-NOX在还原反应和暴露于空气之后的光谱分别显示在图7E和7F中的中间图线，显示出这些蛋白在加入远侧袋酪氨酸之前不结合02。在每个图左上角书写的两个或三个数字代表图中图线峰的波长。这些数字以其中相应的图线在图中垂直出现的顺序进行垂直书写。例如，图7A中的430nm值表示该图中顶部图线的波长的峰(其代表Fe"未连接复合物)，而图7A66中416nm值表示该图中底部图线的波长的峰(其代表Fe11-02复合物)。在空气存在的情况下，波长的偏移表示该蛋白质结合02。在空气存在的情况下，500到600nm间双峰的形成也表示02结合。图7A-7F来自Boon,E.M.等人(2005)，"MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"淑脏C/z缀5/o/.1:53-59。图8A-8DD包括编码H-NOX蛋白的示例性核酸的多核苷酸序列和相应H-NOX蛋白的氨基酸序列(SEQIDNOS:53-162)。发明详述本发明部分基于这样惊人的发现H-NOX蛋白具有比血红蛋白低得多的NO反应性。由于通过内源性NO使H-NOX蛋白失活的较低可能性，和通过H-NOX蛋白清除内源性NO的较低可能性，这一内在的低NO反应性(和高NO稳定性)使得野生型和突变H-NOX蛋白成为理想的血液替代物。重要地，远侧袋酪氨酸在一些H-NOX蛋白中的存在(Pdlicena,R等人(August31，2004)，"CrystalStructureofAnOxygen-BindingHemeDomainRelatedtoSolubleGuanylateCyclases,"尸racA^/.JcadSc/[/&41(M(35):12854-12859)暗示了不理想的、高NO反应性，表明用作血液替代物不可取。例如，通过类推，结核分枝杆菌(MycW"cto"/wn妯erc"/o&)血红蛋白，带有结构上类似的远侧袋酪氨酸，与NO反应极其迅速，并被分支杆菌(ik/yo6a"^7Yw)用于有效清除和避免由感染的宿主产生的防御性NO(Ouellet,H.等人(2002年4月30日)，"TruncatedHemoglobinHbNProtectsMycobacteriumBovisFromNitricOxide,"Ato/.爿cad.,S'"'./S爿99(9):5902-5907)。然而，我们吃惊地发现，H-NOX蛋白实际上具有比血红蛋白低得多的NO反应性，使它们用作血液替代物成为可能。此外，令人吃惊地发现，结合NO而不结合02的H-NOX蛋白可以通过单个氨基酸突变的引入被转化为结合NO和02的H-NOX蛋白。因此，H-NOX蛋白对02和NO的亲和性以及H-NOX蛋白分辨02和NO配体的能力可以通过一个或多个氨基酸突变的引入而被改变，允许H-NOX蛋白被修改成以期望亲和力结合02或NO。其它突变可以被引入，以进一步改变对02和/或NO的亲和性。H-NOX蛋白家族可以因此被操纵，以显示出改善的或优化的02输送动力学和热力学特征。例如，突变H-NOX蛋白已经被产生，其带有改变的对02结合的解离常数和/或解离速率，这改善了H-NOX蛋白对多种临床和工业应用的有用性。调整H-NOX蛋白结合和输送02的能力是解决和克服当前02载体主要缺点的治疗途径。因此，本发明提供了用于氧输送的蛋白质、组合物、试剂盒及方法。使用H-NOX蛋白进行02输送有很多益处。外伤和手术后输血的主要作用是输送02。理想的血液替代物避免了传统血液的挑战病毒污染、配型要求、有限的使用期和有限的可用性。血红蛋白基血液替代物的主要限制是它们对02的高亲和性和它们与NO反应的倾向性。如上文提到，即使低水平的NO破坏也可对血管和器官的紧张性静止状态(tonicrestingstate)产生严重的影响，并导致高血压和胃肠不良应激。此外，在与NO反应的过程中，血红蛋白在临床相关时帧(clinicallyrelevanttimeframe)内失去其输送02的能力。己经进行了多种尝试，以将第一代血红蛋白基氧载体(hemoglobin-basedoxygencarriers,HBOC)的毒性减到最小，包括分子内和分子间交联("BIoodSubstitutes,"R.Winslowed.AcademicPress,2006)。尽管这些修饰克服了一些与血红蛋白外渗相关的严重毒性问题，但是由于高NO反应性，氧结合的破坏仍存在。这些第二代HBOC显示出降低的氧亲和性，具有接近红细胞p50值的p50值，但它们已经在临床试验中失败。由Winslow和同事提出了一种替代假设具有合适粘度和胶体渗透压的低p50HBOC比高p50HBOC更适合用于无细胞氧输送(Tsai,A.G,等人(2003)，"Targeted02DeliverybyI0W-P50hemoglobin:ANewBasisforO2Therapeutics,"爿肌J.尸/z戸'o/.C7rc.尸/z"/。/.285:H1411-H1419;Winslow(2007)."RedCellSubstitutes,",'"//emato/ogy44:51-59)。这类HBOC的NO反应性是否成为临床试验中的问题仍有待观察。工程改造H-NOX蛋白以在最小的NO反应性下结合并输送02，提供了用于血液替代物中的新的血液气态02载体，其中H-NOX蛋白输送02而不清除NO，或通过NO被钝化为02载体。这些H-NOX蛋白、组合物、试剂盒和方法在本文中进一步描述。H-NOX蛋白H-iv欣歪A家應M"除非另有说明，任何野生型或突变H-NOX蛋白可以被用在本文所述的组合物、试剂盒及方法中。如本文所使用，"H-NOX蛋白"是指具有H-NOX结构域(命名为血红素-一氧化氮和氧(Heme-MtricoxideandOXy卿)结合结构域)的蛋白质。除H-NOX结构域之外'H-NOX蛋白可以含有或可以不含有一个或多个其它结构域。H-NOX蛋白是高度保守的、良好表征的血红素蛋白家族的成员(Iyer,L.M.等人(2003年2月3日)"AncientConservedDomainsSharedbyAnimalSolubleGuanylylCyclasesAndBacterialSignalingProteins,"5MCGe"画/cs4(1):5;Karow,D.S.,等人(2004年8月10曰)"SpectroscopicCharacterizationoftheSolubleGuanylateCyclase-LikeHemeDomainsFromVibrioCholeraeAndThermoa腦robacterTengcongensis,"伤0c/^柳'W743(31):10203-10211;Boon,E.M..等人(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"AtoweC7z缀肠/.1:53-59;Boon,E.M..等人(2005年10月)."LigandDiscriminationinSolubleGuanylateCyclaseandtheH-NOXFamilyofHemeSensorProteins,"C脏O;/".C/亂肠/.9(5):441-446;Boon,E.M..等人(2005)'"LigandSpecificityofH-NOXDomains:FromsGCtoBacterialNOSensors,"/./離g.肠c/z泄99(4):892-902)。H-NOX蛋白也被称为Pfam07700蛋白或HNOB蛋白(Pfam-蛋白结构域家族对比和隐蔽马尔科夫模型(HiddenMarkovModels)的数据库，Copyright(C)1"6-200668ThePfamConsortium;GNULGPLFreeSoftwareFoundation,Inc.,59TemplePlace-Suite330,Boston,MA02111-1307,USA)。在一些实施方式中，H-NOX蛋白具有，或被预测具有包含6个a-螺旋、接着是2个(3-折叠、接着是1个a-螺旋、接着是2个P-折叠的二级结构。H-NOX蛋白可以是能够结合血红素的脱辅基蛋白质或带有血红素结合的全蛋白质。H-NOX蛋白可以共价地或非共价地结合血红素基团。一些H-NOX蛋白结合NO而非02，但其它结合NO和02。来自已经被分离的兼性需氧微生物的H-NOX结构域结合NO而非02。来自专性需氧原核生物、线虫和黑腹果蝇的H-NOX蛋白结合NO和02。哺乳动物具有两种H-NOX蛋白(31和P2。小鼠、大鼠、牛和人的H-NOX序列对比显示出这些物种享有>99%的同一性。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的H-NOX结构域或整个H-NOX蛋白与天然存在的腾冲嗜热厌氧菌H-NOX蛋白或天然存在的sGC蛋白(例如，天然存在的sGCpi蛋白)的相应区域具有至少约下列任何一种的同一性10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95、97、98、99或99.5%。如本文进一步讨论，相对于相应的天然存在的H-NOX蛋白，H-NOX蛋白可任选地包含一个或多个突变。在一些实施方式中，H-NOX蛋白包括除H-NOX结构域以外的一个或多个结构域。在具体的实施方式中，H-NOX蛋白包括一个或多个结构域，或来自另一蛋白质的整个序列。例如，H-NOX蛋白可以是融合蛋白，其包括H-NOX结构域和另一蛋白的部分或全部，如白蛋白(诸如人血清白蛋白)。在一些实施方式中，只有H-NOX结构域存在。来自腾冲嗜热厌氧菌的原核02-结合H-NOX的晶体结构(Nioche,P..等人(2004年11月26日)"FemtomolarSensitivityofaNOSensorFromClostridiumBotulinum,"5We脏306(5701):1550-1553;Pellicena,P..等人(2004年8月31曰)."CrystalStructureofAnOxygen-BindingHemeDomainRelatedtoSolubleGuanylateCyclases,"PracAto/.[/&4101(35):12854-12859)表明，酪氨酸侧链羟基基团形成到FeU-02部分的关键H键。该远侧袋氢键网络——主要包括Y140，稳定F^-02复合体(图6B)。该酪氨酸不存在于排斥02并只结合NO的H-NOX蛋白中。例如，该氢键网络被预测不存在于来自sGC和需氧原核生物的H-NOX蛋白中，表明这在由这些血红素蛋白显示岀的针对02的显著配体选择性中是关键的分子因素。图7A-7G清楚地表明，在结合NO但不结合02的野生型H-NOX蛋白的远侧袋中酪氨酸的添加可以使突变H-NOX蛋白能够结合02。因此，在H-NOX血红素折叠的远侧血红素袋中的酪氨酸发挥开关一样的作用，以打开或关闭02结合。如图6A和6B所示，卟啉的结构被高度扭曲。如图6A所示，保守的Y-S-R基序使氢键合与血红素基团的丙酸侧链相互作用。图6B，保守的H102是血红素的近侧配体(图6B)。如本文所使用，"蛋白质"包括无论从天然来源分离、由重组技术产生或化学合成的蛋白质和蛋白质片段。蛋白质可具有一种或多种修饰，例如翻译后修饰(如糖基化等)或任何其它修饰(如聚乙二醇化等)。蛋白质可包含一个或多个非天然存在的氨基酸(例如，如带有侧链修饰的氨基酸)。在各种实施方式中，H-NOX蛋白具有至少约50、100、150、181、200、250、300、350、400或更多个氨基酸。在一些实施方式中，H-NOX蛋白可包括约50到约600个氨基酸，例如约100到约500个氨基酸、约150到约400个氨基酸、约150到约300个氨基酸、或约175到约200个氨基酸。i^-7V股激微蕭来自任何属或种的H-NOX蛋白可以被用在本文所述的组合物、试剂盒和方法中。在各种实施方式中，H-NOX蛋白是来自哺乳动物(例如，灵长类(如人、猴、大猩猩、猿、狐猴等)、牛、马、猪、犬科或猫科)、昆虫、酵母或细菌的蛋白质，或衍生自这类蛋白质。示例性的哺乳动物H-NOX蛋白包括野生型人和大鼠可溶性鸟苷酸环化酶(如P1亚基)。H-NOX蛋白的实例包括野生型哺乳动物H-NOX蛋白，如智人、小鼠、家犬、西藏黄牛和褐鼠H-NOX蛋白，和野生型非哺乳动物的脊椎动物H-NOX蛋白，例如非洲爪蟾、中华青鏘、acwnVW船和红鳍东方飩。非哺乳动物野生型NO-结合H-NOX蛋白的实例包括黑腹果蝇、冈比亚按蚊和烟草天蛾的野生型H-NOX蛋白；非哺乳动物野生型02-结合H-NOX蛋白的实例包括线虫gcy-31、gcy-32、gcy-33、gcy-34、gcy-35、gcy-36和gcy-37;黑腹果蝇CG14885、CG14886和CG4154;以及烟草天蛾卩-3的野生型H-NOX蛋白；原核野生型H-NOX蛋白的实例包括腾冲嗜热厌氧菌、霍乱弧菌、费氏弧菌、点形念珠藻、脱硫脱硫弧菌、嗜肺军团菌1、嗜肺军团菌2和丙酮丁醇梭菌的野生型H-NOX蛋白。示例性H-NOX蛋白的NCBI登录号包括以下智人pi[gi:2746083]、褐鼠卩l[gi:27127318]、黑腹果蝇卩l[gi:861203]、黑腹果蝇CG14885-PA[gi:23171476]、线虫GCY-35[gi:52782806]、点形念珠藻[gi:23129606]、新月柄杆菌[gi:16127222]、沙雷氏菌[gi:24373702]、嗜肺军团菌(ORF2)[CUCGC—272624]、丙酮丁醇梭菌[gi:15896488]和腾冲嗜热厌氧菌[gi:20807169]。示例性的H-NOX蛋白也包括以下H-NOX蛋白，其按照它们的基因名、接着是它们的种属缩写和Genbank识别码加以列出(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日或2007年5月22日起可用的以下蛋白序列，它们各自通过引用由此并入其全部内容)Npun5905一Npu—23129606、alr2278—Ana—17229770、S02144—Sone一24373702、Mdegl343一Mde—23027521、VCA0720一Vch一l5601476、CC2992一Ccr—16127222、Rsph2043一Rhsp—22958463(gi:46192757)、Mmcl0739—Mcsp—22999020、Tar4—Tte—20807169、Ddes2822一Dde一23475919、CAC3243—CacJ5896488、gcy-31—Ce一17568389、CG14885—Dm—24647455、GUCY1B3—Hs一4504215、HpGCS-betal一Hpul一14245738、Gycbetal00B_Dm—24651577、CG4154—Dm一24646993(gi:NP650424.2、gi:62484298)、gcy-32一Ce一13539160、gcy-36一Ce一l7568391(gi:32566352、gi:86564713)、gcy-35—Ce-17507861(gi:719卯146)、gcy-37—Ce一17540904(gi:71985505)、GCYla3—Hs—20535603、GCYla2-Hs一899477或GYCa陽99B一Dm729270(gi:68067738)(Lakshminarayan"a/.(2003)."Ancientconserveddomainssharedbyanimalsolubleguanylylcyclasesandbacterialsignalingproteins,"BM74:5-13)。这些名称中使用的物种缩写包括Ana-鱼腥藻(爿"akewaS户)；Ccr-ff月柄杆菌(Gra/ok"ercmsceWRy);Cac—丙酮丁醇梭菌(C7(wW(i/讓ac"o6w一c羅)；Dde-脱硫脱硫弧菌(Z)esw(/bW6n'otfe/(/^7'c<ms");Mcsp_趋磁细菌某禾中(Afogwetococcws);Mde—A/jfcraZw/^n/erdegra(ia似；Npu—念珠藻(A^toc/7""c咖rwe);Rhsp—球形红细菌(i/w^bZ)""er—加ra/tfey);Sone—沙雷氏菌(幼e糊"e/Zflo腦'cfe舰、)；Tte_腾冲嗜热厌氧菌(77jermoa"c(冊6""er^2gcw7gm\y);Vch-霍乱弧菌(W6n'oc/w/erae);Ce-线虫；Dm-黑腹果蝇；Hpul—马类海月旦(//eOTZcew/ro^mpw/c/^rr/wws);Hs—智人。其它示例性的H-NOX蛋白包括以下H-NOX蛋白，它们按照它们的生物体名称和Pfam数据库登录号排列(例如从2006年5月21日、2006年5月22日、2007年5月21日或2007年5月22日起可用的以下蛋白序列，它们各自通过引用由此并入其全部内容)线虫种(Cae/w^cr6&to)Q622M5—CAEBR、线虫种Q61P44—CAEBR、线虫种Q61R54—CAEBR、线虫种Q61V90—CAEBR、线虫种Q61A94—CAEBR、线虫种Q60TP4—CAEBR、线虫种Q60M10_CAEBR、线虫(Cae"o^a6^toe/egara)GCY37—CAEEL、线虫GCY31—CAEEL、线虫GCY36—CAEEL、线虫GCY32—CAEEL、线虫GCY35—CAEEL、线虫GCY34_CAEEL、线虫GCY33—CAEEL、弓背青鏘(OyzZascwW"Wws)Q7T040—ORYCU、弓背青鏘Q75WF0—ORYCU、青鏘(C^z/^/a^^)P79998—ORYLA、青鏘Q7ZSZ5—ORYLA、黑青斑河豚(r"raodo""/graWrZfifa)Q4SW38—TETNG、黑青斑河豚Q4RZ94—TETNG、黑青斑河豚Q4S6K5—TETNG、红鳍东方飩(Fwgwra6Wp")Q90VY5_FUGRU、非洲爪蟾(JTewopra/aev")Q6INK9—XENLA、智人Q5T8J7—HUMAN、智人GCYA2—HUMAN、智人GCYB2—HUMAN、智人GCYB1—HUMAN、大猩猩(Go〃7/ago"〃a)Q9N193一9PRIM、猩猩(户o"go/^gwoew)Q5RAN8_PONPY、黑猩猩(尸朋Zrog/ot^w)Q9N192—PANTR、猕猴(Macacaww/a加)Q9N194—MACMU、白掌长臂猿(/fy/o6af")Q9N191一HYLLA、小鼠(Mws附w"w/m)Q8BXH3一MOUSE、小鼠GCYB1—MOUSE、小鼠Q3UTI4一MOUSE、小鼠Q3UH83—MOUSE、小鼠Q6XE41—MOUSE、小鼠Q80YP4—MOUSE、褐鼠Q80WX7—RAT、褐鼠Q80WX8_RAT、褐鼠Q920Q1—RAT、褐鼠Q54A43—RAT、褐鼠Q80WY0—RAT、褐鼠Q80WY4—RAT、褐鼠Q8CH85—RAT、褐鼠Q80WY5—RAT、褐鼠GCYB1—RAT、71褐鼠Q8CH90—RAT、褐鼠Q91XJ7—RAT、褐鼠Q80WX9—RAT、褐鼠GCYB2—RAT、褐鼠GCYA2—RAT、家犬(Ca"^/awi/^^)Q4ZHR9—CANFA、西藏黄牛(5cwGCYB1_B0—VTN、野猪(SwHcra/a)Q4ZHR7_PIG、双斑蟋(G^〃m6,'macw/aft^)Q59HN5_GRYBI、烟草天蛾(7kfom/wca)077106—MANSE、烟草天蛾O76340_MANSE、意大利蜂(we〃z/era)Q5UAF0—APIME、意大利蜂Q5FAN0_APIME、意大利蜂Q6L5L6—APIME、冈比亚疟蚊strPEST"w/^e/^gawWaestrPEST)Q7PYK9—ANOGA、冈比亚症蚊strPESTQ7Q9W6—ANOGA、冈比亚5g蚊strPESTQ7QF31—ANOGA、冈比亚症蛟strPESTQ7PS01—ANOGA、冈比亚柜蚊strPESTQ7PFY2—ANOGA、冈比亚疙蚊Q7KQ93—ANOGA、黑腹果蝇Q24086—DROME、黑腹果蝇GCYH—DROME、黑腹果蝇GCY8E—DROME、黑腹果蝇GCYDA—DROME、黑腹果蝇GCYDB—DROME、黑腹果蝇Q9VA09—DROME、拟暗果蝇(DrawpMa戸ewtfoofccwra)Q29CE1JDROPS、拟暗果蝇Q296C7—DROPS、拟暗果蝇Q296C8—DROPS、拟暗果蝇Q29BU7—DROPS、海蜗牛(^;(vw'aca/z/om/ca)Q7YWK7—APLCA、马粪海胆Q95NK5—HEMPU、莱茵衣藻(CWawWowo"^m'"/iaato')Q5YLC2—CHLRE、鱼腥藻Q8YUQ7—ANASP、黄杆菌BBFL7(尸/扁6""e〃'"6ac/m'廳朋尸丄7)Q26GR8一9BACT、P一—e房tor—ATCC700755Q1VQE5—9FLAO、海洋y蛋白菌(w"〃'"egawwa/ra/eoZ)ac/e〃'ww)HTCC2207Q1YPJ5—9GAMM、海洋y蛋白菌HTCC2207Q1YTK4—9GAMM、新月柄杆菌Q9A451—CAUCR、隐藏嗜酸菌JF-5(cryp加/wJF-5)Q2DG60—ACICY、球形红细菌Q3J0U9—RHOS4、5Y/,'d6a"wpowera;//Q5LPV1—SILPO、脱氮副球菌(Paracocc^t/em'的/;aww)PD1222Q3PC67—PARDE、础dtow^rM7,Q3QNY2一9RHOB、Ja画油'aQ2歸L8一JANSC、Mag"etococcM印MC-1Q3XT27一9PROT、嗜肺军团菌aeg/o""/a;weww^/z,7fl)Q5WXP0—LEGPL、嗜肺军团菌Q5WTZ5—LEGPL、嗜肺军团菌Q5X268—LEGPA、嗜肺军团菌Q5X2R2—LEGPA、嗜肺军团菌嗜肺亚种aeg/o"e〃ap"ewwo;/n'/a戶e"歸pMa)Q5ZWM9一LEGPH、嗜肺军团菌嗜肺亚种Q5ZSQ8—LEGPH、嗜冷细菌(C(5/M'e肠"c/2/"eo^画)Q47Y43一COLP3、尸se油a〃eramo顧a"赠'c"T6cQ3CSZ5—ALTAT、沙雷氏菌Q8EF49—SHEON、&^c/2"ra;/^g^Agmc^raQ21E20SACD2、S"cc/zarap/wgi^血gradaraQ21ER7—SACD2、W6〃'o""gwWw/wS14Q1ZWE5—9VIBR、创伤弧菌(W6〃'ovw/myk^)Q8DAE2_VIBVU、溶藻弧菌(aZg/"o(yf/cm)12G01Q1VCP6—VIBAL、弧菌(W&"'osp)DAT722Q2FA22—9VIBR、副溶血弧菌(ra^o戸ra/za，o/,'c^)Q87NJ1一VIBPA、费氏弧菌(W6Wo,cte〃')Q5E1F5_VIBF1、创伤弧菌Q7MJS8J/IBVY、发光细菌(尸/wtok"en'wwS/C4Q2C6Z5—9GAMM、//a/e〃ac/^'wera"Q2SFY7JHAHCH、海洋螺旋菌某种(<9cea"(w^yi//www)MED92Q2BKV0一9GAMM、海洋杆菌某种(Ocecmo6a"erRED65Q1N035—9GAMM、脱硫脱硫弧菌(D^wZ/ovAn'ocfe5^//w"c<my)Q310U7—DESDG、奥氏嗜热盐丝菌(//fl/W/^mo^n';cowm'/)H168Q2AIW5—9FIRM、腾冲嗜热厌氧菌Q8RBX6JTHETN、CaW/ce〃w/冊'n^/orsacc/zara(y"'a^DSM8903Q2ZH17—CALSA、丙酮丁醇梭菌Q97E73—CLOAB、J汰a/^/n7wsw"a〃^￡//ge"MQYMFQ3C763一9CLOT、破伤风梭菌(C/oWn'&wm^to"/)Q899J9JXOTE和拜氏梭菌NCIMB8052(C/oWn'Www6e^W"cyb'AC7MBW5力Q2WVN0—CLOBE。使用本文所述的Pfam数据库，基于属于H-NOX蛋白家族的这些蛋白质的标识，预测这些序列编码H-NOX蛋白。可适合用于本文所述的药物组合物和方法的另外的H-NOX蛋白和核酸可以使用标准方法进行鉴定。例如，基于它们的一级结构和/或预测的蛋白质二级结构与已知H-NOX蛋白和核酸的相似性，标准序列对比和/或结构预测程序可以被用于识别另外的H-NOX蛋白和核酸。例如，Pfam数据库使用定义的对比算法(definedalignmentalgorithms)和隐蔽马尔科夫模型(例如Pfam21.0)将蛋白质分类为家族，如H-NOX蛋白家族(Pfam-蛋白结构域家族对比和隐蔽马尔科夫模型的数据库，Copyright(C)1996-2006ThePfamConsortium;GNULGPLFreeSoftwareFoundation,Inc.,59TemplePlace-Suite330,Boston,MA02111-1307,USA)。标准数据库，例如swissprot-trembl数据库(万维网地址为"expasy.org",SwissInstituteofBioinformaticsSwiss-ProtgroupCMU-1rueMichelServetCH-1211Geneva4，Switzerland),也可以被川于鉴定H-NOX蛋^家族的成员。H-NOX蛋白的二级和/或三级结构可以使用标准结构预测程序的默认参数进行预测，例如PredictProtein(630West,168Street,BB217,NewYork,N.Y.10032,USA)。可选地'H-NOX蛋白的实际二级和/或三级结构可以使用标准方法确定。在一些实施方式中，H-NOX蛋白在相应的位置上具有与腾冲嗜热厌氧菌H-NOX中以下远侧袋残基的任何一个相同的氨基酸Thr4、Ik5、Thr8、Trp9、Trp67、Asn74、Ile75、Phe78、Phe82、Tyrl40、Leul44或前述两个或多个的任何组合。在一些实施方式中，基于它们氨基酸序列的序列对比，H-NOX蛋白在与腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Proll5或Argl35相应的位置上分别具有脯氨酸或精氨酸。在一些实施方式中，H-NOX蛋白具有对应于褐鼠(31H-NOX的Hisl05的组氨酸。在一些实施方式中，H-NOX蛋白具有，或被预测具有包含6个ct-螺旋、接着是2个卩-折叠、接着是l个a-螺旋、接着是2个(3-折叠的二级结构。该二级结构对于H-NOX蛋白已经被报道。如果希望，新鉴定的H-NOX蛋白可以使用标准方法进行检测，以确定其是否结合血红素。H-NOX蛋白作为02载体起作用的能力可以通过使用标准方法——例如本文所述的那些——确定H-NOX蛋白是否结合02加以检测。如果希望，本文所述突变的一个或多个可以被引入H-NOX蛋白以优化其作为02载体的特性。例如，一个或多个突变可以被引入，以改变其02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率、NO反应性、NO稳定性或前述两个或多个的任何组合。标准73技术，例如本文所述的那些，可以被用于测量这些参数。如本文所讨论，突变H-NOX蛋白(如下文讨论的I类和II类突变)可从这些或其它天然野生型来源序列(例如，图2-4D或8A-8DD所列的序列或本文所述的任何其它序列)通过诱变进行衍生。如本文所使用，"从......衍生(或衍生自)"涉及一个或多个突变被引入其中的蛋白质的来源。例如，"从哺乳动物蛋白质衍生的"蛋白质指的是将一个或多个突变引入野生型(即，天然存在的序列)哺乳动物蛋白序列产生的目标蛋白质。效歸欣船如本文进一步讨论，H-NOX蛋白可包含一个或多个突变，例如与相应野生型蛋白的那些相比，改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率、NO反应性、NO稳定性或前述两种或多种的任何组合的突变。由于本文提供的教导，使用本文所述且普通技术人员已知的技术，可通过随机诱变，接着经验筛选需要的或期望的解离常数、解离速率、NO反应性、稳定性、生理相容性或前述两种或多种的任何组合，来产生工程化的H-NOX蛋白组。可选地，诱变可以选择性地靶向特定区域或残基，例如H-NOX蛋白的实验确定或预测的三维结构中明显的远侧袋残基(本文图1A;并参见，例如，Boon,E.M.Wa/.(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"Ato,C7zemZca/肠/ogy1:53-59'其通过引用由此并入其全部内容，特别是涉及野生型和突变H-NOX蛋白的序列)或通过序列对比鉴定的进化上保守的残基(本文图2-4;并参见，例如，BootiE.M.""(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"胸赃C^m'ca/别o/ogy1:53-59，其通过引用由此并入其全部内容，特别是涉及野生型和突变H-NOX蛋白的序列)。如本文所使用，"突变蛋白"意指与天然存在的蛋白质相比，具有一个或多个突变的蛋白质。在一种实施方式中，突变蛋白具有与所有天然存在的蛋白质的序列不同的序列。在各种实施方式中，突变蛋白的氨基酸序列与天然发生的蛋白的相应区域的序列具有至少约下列任一同一性10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95、97、98、99或99.5%。在一些实施方式中，突变蛋白是含有来自全长蛋白的至少约下列任何个数的连续氨基酸的蛋白片段25、50、75、100、150、200、300或400个。例如，可以使用带有其中指定的默认参数的序列分析软件(例如GeneticsComputerGroup的序列分析软件包(S叫uenceAnalysisSoftwarePackage),UniversityofWisconsinBiotechnologyCenter,1710UniversityAvenue,Madison,WI53705)测量序列同一性。该软件程序通过对各种氨基酸置换、删除和其它修饰赋予同源性程度来匹配相似序列。如本文所使用，"突变"意指在天然发生的参考核酸或氨基酸序列中的改变。示例性的核酸突变包括插入、缺失、移码突变、沉默突变、无义突变或错义突变。在一些实施方式中，核酸突变不是沉默突变。示例性的蛋白突变包括一个或多个氨基酸的插入(如2、3、4、5、6、7、8、9或10个氨基酸的插入)、一个或多个氨基酸的缺失(如N-末端、C-末端和/或内部残基的缺失，例如至少约下列任何个数的氨基酸的缺失5、io、15、25、50、75、100、150、200、300或更多个，或者大约下列任何个数的氨基酸的缺失5、10、15、25、50、75、100、150、200、300或400个)、一个或多个氨基酸的置换(如2、3、4、5、6、7、8、9或IO个氨基酸的置换)、或前述两种或多种的组合。H-NOX蛋白的示例性功能截短包括)31序列的残基1-385。在一些实施方式中，与天然发生的蛋白质相比，突变蛋白具有至少一个氨基酸改变。在一些实施方式中，突变核酸序列编码与天然发生的蛋白质相比具有至少一个氨基酸改变的蛋白质。在一些实施方式中，核酸不是天然发生的核酸的简并版本，所述天然发生的核酸编码与天然发生的蛋白质具有相同的氨基酸序列的蛋白质。在提到特定氨基酸突变中使用的命名法首先确定野生型氨基酸，接着是残基编号，而最后是取代氨基酸。例如，Y140L表示在残基编号140上的酪氨酸被亮氨酸置换。"进化上保守的突变"是一种蛋白质中的氨基酸被同一蛋白质家族中另一种蛋白质相应位置上的氨基酸置换。示例性的进化上保守的突变(也表示为I类突变)列于表1A。在表1A中，突变根据人piH-NOX的序列进行编号/注释，但对有所有H-NOX序列都是类似的。因此，任何其它H-NOX蛋白中的对应位置可以被突变为指出的残基。例如，人plH-NOX的Phe4可以被突变为酪氨酸，由于其它H-NOX蛋白在该位置具有酪氨酸。对应的苯丙氨酸残基可以被突变为其它任何H-NOX蛋白中的酪氨酸。在具体实施方式中，一个或多个突变被限定为进化上保守的残基。在一些实施方式中，一个或多个突变可包括至少一个进化上保守的突变和至少一个非进化上保守的突变。如果希望，鉴于本文提供的教导'这些突变H-NOX蛋白经受对NO/02解离常数、NO反应性、稳定性和生理相容性的经验筛选。表IA.示例性的靶向进化上保守的残基的I类H-NOX突变F4YQ30GI145YF4LE33PI145HH7GN61GK151EA8EC78HI157FL9WA109FE183F在一些实施方式中，所述突变为远侧袋突变，例如a-螺旋A、D、E或G中残基的突变(PdUcena,P.等人(2004年8月31日)."CrystalStructureofAnOxygen-BindingHemeDomainRelatedtoSolubleGuanylateCyclases,"PtociVa".75101(35):12854-12859)。示例性的远侧袋突变(也表示为II类突变)列于表1B。在表1B中，突变根据人P1H-NOX的序列进行编号胜释，但对于所有H-NOX序列都是类似的。因为若干取代在每个所描述的残基处提供了可行的突变，在每个指出位置的残基可以被改变为任何其它天然或非天然存在的氨基酸(表示为"X")。这类突变可以产生具有各种期望亲和力、稳定性和反应性特征的H-NOX蛋白。表IB.示例性的靶向远侧袋残疾的II类H-NOX突变V8XM73XI145XL9XF77XI149XF70XC78X在具体实施方式中，所述突变为血红素远侧袋突变。如本文所述，在H-NOX家族的NO-结合成员中阻止02结合的关键分子决定因素是血红素的远侧袋中氢键供体的缺乏。因此，在一些实施方式中，所述突变改变H-NOX结构域和远侧袋内配体之间的氢键结合。在一些实施方式中，所述突变破坏远侧袋的氢键供体和/或相对于对应的野生型H-NOX结构域赋予降低的02配体结合。示例性的远侧袋残基包括腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的hr4、11e5、Thr8、Trp9、Trp67、Asn74、Ile75、Phe78、Phe82、Tyrl40和Leul44以及任何其它H-NOX蛋白中对应的残基。不在远侧袋中的残基也可影响血红素基团的三维结构；该结构再影响02和NO与血红素基团中铁的结合。因此，在一些实施方式中，H-NOX蛋白在远侧袋之外具有一个或多个突变。可以被突变但不在远侧袋中的残基的实例包括腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Proll5和Argl35。在一些实施方式中，所述突变在近侧袋(proximalpocket)中，所述近侧袋包括Hisl05,其作为连接到血红素铁的残基。在一些实施方式中，当存在两个或多个突变时，至少一个突变在远侧袋之中，并且至少一个突变在远侧袋之外(例如，在近侧袋中的突变)。在一些实施方式中，所有的突变都在远侧袋中。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的氨基酸序列与由自然界中生物体产生的蛋白质的序列不相同。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的氨基酸序列与在2006年5月21日或2006年5月22日于任何数据库中发现的序列(例如预测为或巳知为H-NOX核酸或氨基酸序列的所有已知序列)不相同。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的氨基酸序列与在2007年5月21日或2007年5月22日于任何数据库中发现的序列(例如预测为或已知为H-NOX核酸或氨基酸序列的所有已知序列)不相同。为了降低从人以外来源衍生的H-NOX蛋白的免疫原性，H-NOX蛋白中的氨基酸可以被突变为人H-NOX中的对应氨基酸。例如，非人H-NOX蛋白四级结构表面上的一个或多个氨基酸可以被突变为人H-NOX蛋白中的相应氨基酸。在一些变异中，一个或多个表面氨基酸的突变可与两个或多个远侧袋残基的突变-远侧袋外的一个或多个残基的突变(如，近侧袋中的突变)或前述两种或多种的组合进行组合。示例性的突变显示于表2。此外，表2中所列残基的任何一个可以被突变为任何其它氨基酸。本发明也涉及本文所述突变的任何组合，例如双突变、三突变或更高的多突变。例如，本文所述突变的任何一种的组合可以在同一H-NOX蛋白中进行。注意，在其它哺乳动物或非哺乳动物H-NOX蛋白的等价位置上的突变也被本发明包括。如果希望，除表2中提到的残基以外的残基也可以被突变。示例性的突变H-NOX蛋白包含一个或多个突变，其相对于对应的野生型H-NOX结构域赋予改变的02或NO配体-结合，并可作为生理相容的哺乳动物02血液气体载体起作用。在表2和所有随后的表格中，突变的残基编号表示在被描述的特定H-NOX蛋白的序列中的位置。例如，腾冲嗜热厌氧菌I5A指的是腾冲嗜热厌氧菌H-NOX第五个位置上的异亮氨酸被丙氨酸置换。相同的异亮氨酸到丙氨酸的突变可以在任何其它H-NOX蛋白的相应残基中进行(该残基可以是或可以不是其它H-NOX蛋白序列中的第五个残基)。由于哺乳动物P1H-NOX结构域的氨基酸序列最多有两个氨基酸不同，所以，当被引入野生型大鼠P1H-NOX蛋白时产生期望突变H-NOX蛋白的突变也被预期当在被引入来自其它哺乳动物如人的野生型|31H-NOX蛋白中时产生期望的突变H-NOX蛋白。表2.来自腾冲嗜热厌氧菌(r/)、嗜肺军团菌(1/7)、脱硫脱硫弧菌(iW)、霍乱弧菌(K)、点形念珠藻(A>)、肉毒杆菌(CZO、丙酮丁醇梭菌(C)、大鼠、人、蠕虫GCY-35(1-252)线虫(O)的示例性H-NOX突变丄p其它细菌大鼠人丄2加H-NOXKcH-NOX卩1(1-385)卩1(1-385)H-NOX關ox(728-899)WH-NOX卩1(1-385)卩1(1-385)H-NOXF142YY139LI145YI145YHis67H5A丄2F9W-關OX&1(1-385)(31(1-385)F142Y(1-175)I145HI145H7YI5LH-NOX(31(1-385)卩1(1-385)H-NOX(1-186)C78YC78YI5L-OH-NOXpi(l-194)|31(1-194)P115AF142Y(1-197):r,W9FCaH-NOX卩lH105F(31H105F(1-183)7YW9F-卩l腦5G卩lH105GY140LW9F-(31(1-194)卩1(1-194)Yl備I145YI145Y)31(1-194)pl(l-194)W9F-N7L9W-I145L9W-I1454AYYW9Y卩2(1-217)卩2(l-217)77W9N(32(1-217)卩2(1-217)I142YI142Y77W9H7YN74E7YN74AT,N74Hr,N74A-Y140H7!fI75FHis67YF78Y-Y140L7YF78Y-Y140F7YP115A7YR135QHis67YY140F77Y140LYl催7YY140A7YL144FHis6if-7VOAT歪力游參浓野生型或突变H-NOX蛋白的任何一种都可以使用标准方法进行修饰和/或配制，以增强治疗或工业应用。例如并且尤其是应用到异源工程H-NOX蛋白时，本领域内已知各种方法用于将这样的试剂与免疫监视隔离，包括交联、聚乙二醇化、糖修饰等(例如，Rohlfs,R.J.等人(1998年5月15日)"ArterialBloodPressureResponsestoCell-FreeHemoglobinSolutionsAndTheReactionWithNitric78页Oxide,"J.肠/.273(20):12128-12134;Migita,R.等人(1997年6月)，"BloodVolumeAndCardiacIndexinRatsAfterExchangeTransfusionWithHemoglobin-BasedOxygenCarriers,",/./)/my/o/.82(6):1995-2002;Vandegriff,K.D.""/.(2004年8月15日)"KineticsofNOand02BindingtoaMaleimidePoly(ethyleneglycol)-ConjugatedHumanHaemoglobin,"iwc'/2e附J".382(Pt1):183-189，它们各自通过引用由此并入其全部内容，尤其是关于蛋白质的修饰)，以及普通技术人员已知的其它技术。将H-NOX蛋白与诸如人血清白蛋白的人蛋白融合可以提高血清半衰期、粘度和胶体渗透压(colloidaloncoticpressure)。在一些实施方式中，H-NOX蛋白在其合成过程之中或之后被修饰，以降低其免疫原性和/或提高其血浆保留时间。H-NOX蛋白也可以被包封(例如在脂质体或纳米颗粒中包封)。微教〃突妙掘X歪鋪特,如本文所述，提供NO和02解离常数范围、02k。ff范围、NO反应性范围、和稳定性范围的大量不同的H-NOX突变蛋白已经被产生。为了提供有效的血液气体载体，H-NOX蛋白可被用于在功能上代替或补充内源性02载体，例如血红蛋白。因此，在一些实施方式中，与诸如血红蛋白的内源性02载体相比，H-NOX蛋白具有相似或提高的02结合速率、02解离速率、02结合的解离常数、NO稳定性、NO反应性、自氧化速率、血浆保留时间或前述两种或多种的任何组合。如本文所使用，"血红蛋白"表示来自被良好表征的血红蛋白家族的蛋白或其突变体，它们是红细胞中含铁的02输送金属蛋白。纯化的、无基质人血红蛋白具有约200-500nM的对02动力学KD。该值是亚基依赖性的。如本文所使用，"k。ff"表示解离速率，例如02或NO从蛋白质释放的速率。较低数值的低k。ff表示较低的解离速率。在各种实施方式中，H-NOX蛋白的对Cbk。ff在2(TC在约0.01到约200s—1之间，例如，约0.1到约200s—'、约0.1到lOOs"、约1.0到约16.0s"、约1.35到约23.4s"、约1.34到约18s"、约1.35到约14.5s"、约0.21到约23.4s"、约1.35到约2.9s"、约2到约3s"、约5到约15,或约0.1到约ls—1。在一些实施方式中，H-NOX蛋白在2(TC具有小于或等于约0.65s—1的对氧k。ff(例如，在20。C在约0.21s"到约0.65s—1之间)。"k。n"表示结合速率，例如02或NO与蛋白质的结合速率。较低数值的低k。n表示较低的结合速率。在各种实施方式中，H-NOX蛋白的对02kon在2(TC在约0.14到约60pM"s"之间，例如，约6到约6(VNfV1、约6到12(aNfV1、约15到约60pNfV1、约5到约18pM—V1或约6到约15(iM"s—1。"解离常数"表示"动力学解离常数"或"计算的解离常数"。"动力学解离常数"或"KD"表示动力学解离速率(k。ff)与动力学结合速率(k。n)的比率，例如使用标准方法(例如，标准光谱法、停流法或闪光光解法)——包括普通技术人79员已知的和/或本文所述的方法——被测定为绝对值的Kd値。"计算的解离常数，，或"计算Kd"指的是基于測量的k。ff的动力学解离常数的近似值。k。n的值通过动力学Kd和k。ff之间的相关性导出，如本文所述。在各种实施方式中，H-NOX蛋白结合02的动力学或计算的Kd在約lnM到lmM之间，例如，在20。C约2nM到约2pM、约2pM到约lmM、约lOOuM到约lpM、约9|iiM到约50(jM、约lOOpM到约lmM、约50nM到约10pM、约2nM到约50一、约100nM到约1.9pM、约150nM到约1|liM,或约lOOnM到约255nM、约20nM到约2pM、20nM到约75nM、约ljiM到约2^M、约2|iM到约10pM、约2pM到约9pM或约100nM到500nM。在一些实施方式中，02结合的动力学或计算的Kd在2(TC小于约下列值的任何一个100nM、80nM、50nM、30nM、25nM、20nM或10nM。在各种实施方式中，H-NOX蛋白结合02的动力学或计算的Kd是相同条件下(例如，在20°C)血红蛋白的约0.01到约100倍，例如在相同条件下(例如，在20。C)血红蛋白的约O.l到约IO倍，或约0.5到约2倍。在多种实施方式中，H-NOX蛋白结合NO的动力学或计算的Ko是相同条件下(例如，在20'C)血红蛋白的约0.01到约100倍，例如在相同条件下(例如，在20'C)血红蛋白的约0.1到约10倍，或约0.5到约2倍。如本文所使用，"氧亲和性"是一个定性术语，其指氧结合到蛋白质的血红素部分的强度。所述亲和性受对氧k。ff和k。n两者的影响。数值上较低的氧Ko值表示较高的亲和力。"NO亲和性"是一个定性术语，其指NO结合到蛋白质(例如，结合血红素基团或结合氧，所述氧结合到与蛋白质结合的血红素基团)的强度。所述亲和性受对NOk。ff和k。n两者的影响。数值上较低的NOKD值表示较高的亲和性。如本文所使用，"NO稳定性"指的是蛋白质在氧存在的情况下对NO氧化的稳定性或抗性。例如，蛋白质在氧存在下结合到NO时不被氧化的能力是蛋白质的NO稳定性的指示。在一些实施方式中，在WC下温育约1、2、4、6、8、10、15或20小时的任何一段时间后，小于约50、40、30、10或5%中的任何一个百分比的H-NOX蛋白被氧化。如本文所使用，"NO反应性"指的是在2nM蛋白质的浓度下，在氧存在的情况下，在血红素结合蛋白的血红素中的铁被NO氧化的速率。单位为s"的较低数值的NO反应性表示较低的NO反应性。在多种实施方式中，H-NOX蛋白的NO反应性在2(rC小于约700s-1，例如，在2(TC小于约600s人500s"、400s"、300s"、200s-'、100s"、75s"、50s"、25s"、20s入10s"、50s"、3s-1、2s"、1.8s-1、1.5s"、1.2s-1、1.0s"、0.8s"、0.7s"或0.6s'1。在多种实施方式中，H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC在约0.1到约600s"之间，例如，在2(TC在约0.5到约400s"、约0.5到约100s"、约0.5到约50s"、约0.5到约10s"、约1到约5s"或约0.5至lj约2.1s—1之间。在多种实施方式中，在相同条件下，如在20。C，H-NOX蛋白的反应性比血红蛋白的反应性至少低约10、100、1,000或IO，OOO倍。如本文所使用，"自氧化速率"指的是在血红素结合蛋白的血红素中铁被自氧化的速率。单位为s—'的较低数值的自氧化速率表示较低的自氧化速率。在多种实施方式中，H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约1.0h—1，例如在37。C小于约下列值的任何一个0.9h:0.8h—1、0.7h—1、0.6h—1、0.5h—'、0.4h—1、0.3h"、0.2h—1、0.1h"或0.05h—1。在多种实施方式中，H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37°C，在约0,006到约5.0h"之间，例如在37°C，约0.006到约1.0h"、约0.006到约0.9h'1或约0.06到约0.5h"。在多种实施方式中，突变H-NOX蛋白具有(a)在血红蛋白的2个数量级之内的02或NO解离常数、结合速率(对02或NO的k。n)或解离速率(对02或NO的k。ff)，(b)分别具有比sGC(31弱(例如，至少弱约10倍、100倍或1000倍)的NO亲和力，(c)比血红蛋白低至少1000倍的与结合O2的NO反应性，(d)比血红蛋白高至少2、10、100或1000倍的体内血浆保留时间，或(e)前述两种或多种的任何组合。示例性的适当02载体提供了在血红蛋白的两个数量级之内的解离常数，即在约0.01到100倍之间，例如在血红蛋白的解离常数的约0.1到10倍之间，或约0.5到2倍之间。各种已建立的技术可被用于量化解离常数，例如本文所述的技术(Boon,E.M.等人(2005)，"MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"AtowreC/ze肌伤o/.1:53-59;Boon,E.M.等人(2005年10月)."LigandDiscriminationinSolubleGuanylateCyclaseandtheH-NOXFamilyofHemeSensorProteins,"Cwr(9p/".CAe附.说'o/.9(5):441-446;Boon,E.M.等人(2005)."LigandSpecificityofH-NOXDomains:FromsGCtoBacterialNOSensors,"//"org.历oc/zew.99(4):892-902),Vandegriff,K.D.等人(August15,2004)"KineticsofNOand02BindingtoaMaleimidePoly(ethyleneglycol)-ConjugatedHumanHaemoglobin,"fflw/zem./382(Pt1):183-189，它们的每个都在此被完整引入作为参考，尤其是涉及解离常数的测量)，以及普通技术人员已知的那些技术。示例性的02载体为带有结合02的H-NOX蛋白提供了低的或最小的NO反应性，例如比血红蛋白低的NO反应性。在一些实施方式中，NO反应性比血红蛋白的NO反应性低得多，例如低至少约IO、100、1,000或10,000倍。多种己建立的技术可被用于量化NO反应性(Boon,E.M.等人(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"AtoweCtem.所o/.1:53-59;Boon,E.M.等人(2005年10月)."LigandDiscriminationinSolubleGuanylateCyclaseandtheH陽NOXFamilyofHemeSensorProteins,"CwwOp/".CTze附.S/o/.9(5):441-446;Boon,E.M.等人(2005)."LigandSpecificityofH-NOXDomains:FromsGCtoBacterialNOSensors,"//"org.历oc/ze附.99(4):892-902),Vandegriff,K.D.等人(2004年8月15日)"KineticsofNOandO2BindingtoaMaleimidePoly(ethyleneglycol)-ConjugatedHumanHaemoglobin,"382(Pt1):183-189，它们的每个都在此被完整引入作为参考，尤其是涉及NO反应性的测量)，以及普通技术人员已知的那些技术。因为野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX具有这样的低NO反应性，所以其它野生型H-NOX蛋白和突变H-NOX蛋白可具有相似的低NO反应性。例如，腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H具有与野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX相似的NO反应性。此外，适当的02载体提供了高的或最大的稳定性，特别是体内稳定性。多种稳定性量度可以被使用，例如氧化稳定性(如，对自氧化或NO氧化的稳定性)、温度稳定性和体内稳定性。多种已建立的技术可被用于量化稳定性，例如本文所述的技术(Boon,E.M.等人(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"AtowwC/ze肌历o/.1:53-59;Boon,E.M.等人(2005年10月)."LigandDiscriminationinSolubleGuanylateCyclaseandtheH-NOXFamilyofHemeSensorProteins,"Cwrr.Opm.CAem.9(5》441-446;Boon,E.M.等人(2005)."LigandSpecificityofH-NOXDomains:FromsGCtoBacterialNOSensors,"J./"wg.说oc/zem.99(4):892-902)，以及普通技术人员已知的那些技术。对于血浆、血液或组织中的体内稳定性，示例性的稳定性量度包括保留时间、清除速率和半衰期。来自嗜热生物体的H-NOX蛋白被预期在高温下稳定。在多种实施方式中，血浆保留时间比血红蛋白的血浆保留时间高至少约2、10、100或1000倍(例如，Bobofchak,K.M.等人(2003年8月)."ARecombinantPolymericHemoglobinWithConformational,Functional,AndPhysiologicalcharacteristicsofaninvivo02transporter,",4m../.P/v,由/./fe""Oc'.P/m'/o/.285(2):H549-H561)。普通技术人员将认识到，基于血红蛋白的血液代用品受到来自血浆的无细胞血红蛋白的快速清除的限制，该快速清除的原因在于存在将无细胞血红蛋白从血浆中除去的血红蛋白受体。由于血浆中没有H-NOX蛋白的受体，野生型和突变H-NOX蛋白被预期具有比血红蛋白更长的保留时间。如果希望，血浆保留时间可以通过聚乙二醇化或交联H-NOX蛋白，或使用标准方法(如本文所述的那些和普通技术人员已知的那些)将H-NOX蛋白与另一蛋白融合而提高。在多种实施方式中，H-NOX蛋白在20。C具有约lnM到约lmM之间的02解离常数，并且在相同条件下，如在2(TC，具有比血红蛋白的NO反应性低至少约10倍的NO反应性。在一些实施方式中，H-NOX蛋白在20。C具有在约lnM到约lmM之间的02解离常数，和在20。C小于约700s"(例如，在2(TC小于约600s—1、500s—1、100s"、20s—1或1.8s—1)的NO反应性。在一些实施方式中，H-NOX蛋白具有在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内的02解离常数，并且在相同条件下，如在20。C，具有比血红蛋白的NO反应性低至少约10倍的NO反应性。在一些实施方式中，H-NOX蛋白在20。C具有约0.01到约200s"之间的对氧k。ff，以及在相同条件下，如在2(TC，比血红蛋白的NO反应性低至少约10倍的NO反应性。在一些实施方式中，H-NOX蛋白在20。C具有小于约0.65s—1(例如，在20°C在约0.21s"到约0.64s—1之间)的对氧k。ff，以及在相同条件下，如在20。C，比血红蛋白的NO反应性低至少约10倍的NO反应性。在具体实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在20°C，在约2nM到约50pM、约50nM到约10pM、约100nM到约1.9(iM、约150nM到约lpM或约100nM到约255nM之间。在多种实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在20'C小于约80nM，例如在20°C，在约20nM到约75nM之间。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的NO反应性在相同条件下——例如在2(TC下——比血红蛋白的NO反应性至少低约100倍或低约1000倍。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s-1,例如在20。C小于约600s"、500s.'、400s"、300s"、200s"、100s"、75s"、50s—'、25s"、20s"、10s"、5s"、3s"、2s"、1.8s"、1.5s"、1.2s"、l.Os"、0.8S-'、0.7s"或0.6s"。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在0.01到200s—1之间，例如约0.1到约200s—1、约0.1到约lOOs.1、约1.35到约23.4s—1、约1.34到约18s—\约1.35到约14.5s—1、约0.21到约23.4s—1、约2到约3s—、约5到约15s"、约0.1到约ls"。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约100nM到约1.9)iM之间，并且H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约1.35s"到约14.5s—1之间。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"，例如小于约下列值的任何一个0.9h"、0,8h-1、0.7h"、0.6h"、0.5h"、0.4h"、0.3h"、0.2h"或0.1h"。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约L35s"到约14.5s—1之间，并且H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh\在一些实施方式中，H-NOX蛋白的对氧k础在20。C在约1.35s"到约14.5s"之间，并且H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—1(例如，在20°(:小于约6005-1、500s人100s"、20s"或1.8s—1)。在一些实施方式中，H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约1h—1，并且H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s—1(例如在20'C小于约600s.1、500s"、100s.1、20s"或1.8s-1)。在一些实施方式中，H-NOX蛋白溶液的粘度在1到4厘泊(cP)之间。在一些实施方式中，H-NOX蛋白溶液的胶体渗透压在20到50mmHg之间。表3列出了野生型和突变H-NOX蛋白的示例性大小、氧亲和度、自氧化稳定性、NO反应速率和修饰。在表3中，载体大小指的是修饰的(如，聚乙二醇化)或未修饰的H-NOX蛋白的分子量。表3:H-NOX蛋白的示例性实施方式载体大小氧亲和性稳定性(自氧化)NO反应性颗粒修饰>1MD<1nM1小时0.01到0.1交联0.5kD到1MDlnM到100nMlh到12h0.1到1聚乙二醇化O.lkD至ij0.5kD100nM到lpM12h到48h1到10包封0.01kD到O.lkDlpM到10pM48h到2周10至lj100对于特定突变体的示例性数据被报告于表4-12。在表4-12中，pi和P2指的是从大鼠H-NOX蛋白衍生的蛋白。由于哺乳动物P1H-NOX结构域的氨基酸序列中最多两个氨基酸不同，所以，对于其它哺乳动物PlH-NOX蛋白如人PlH-NOX中相应突变预期得到相似的结果。如表4所示，将一个或多个突变引入野生型H-NOX蛋白允许自氧化速率和02解离速率被改变。如果希望，自氧化速率或02解离速率可以通过组合表4中所列单突变或双突变的任何一种，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白而被进一步改变，如本文所述。表4.野生型和II类突变H-NOX蛋白的自氧化稳定性、02结合性质(例如02解离的速率)和远侧袋氢键合残基被列出<table>tableseeoriginaldocumentpage85</column></row><table>85<table>tableseeoriginaldocumentpage86</column></row><table>a该构建体对氧化稳定(由37。C下的自氧化速率^^[h"]评价)和/或对血红素损失稳定。b02-结合活性通过02在2(TC从血红素解离的速率加以评估(s")。e在37'C24小时后，仍没有自氧化的迹象。d只有一小部分蛋白与02形成复合体，报告的速率表示该群体的动力学。e蛋白质结合02，但A:,未确定。f尽管相对稳定，但蛋白质随着氧化而沉淀，使得难以测定L。S由于不稳定或迅速氧化而不适用。h"不稳定的构建体"表示蛋白质在测试条件下立即氧化。'"稍微较稳定"表示蛋白质在数分钟到数小时的时间段内发生氧化，但在测试条件下超过24小时后不保持稳定。表5显示了通过引入一个或多个突变，H-NOX蛋白中02结合速率a。n)、02解离速率a。ff)、02解离常数(尺D)和自氧化速率a。x)的改变。在一些实施方式中，表5中所列的单或双突变的任何一种与另一突变(例如表5中的另一突变或本文所述的任何其它突变)组合，以进一步改变02结合速率、02解离速率、02解离常数、自氧化速率或前述两种或多种的组合。表5.组胺酰-连接的FeU血红素蛋白的02结合动力学常数蛋白质"onkd扎ox参考文献7YH-NOX89.7±6.213.6±1.01.22±0.097YP115A21.2士2.110.4±1.10.22±0.01j7H5A~800.82±0.030.7j打I5L~麵9.50±0.640.6j7H5L-P115A~300.28±0.010.6j7YW9F305±316.02±0.621.84±0.17ZYY140Ff15.7±1.415.7±9.80.05JYY140L~2000成对的20.1±2.00.1917YY140H~5005.03±0.690.87j86<table>tableseeoriginaldocumentpage87</column></row><table>表6显示了H-NOX蛋白中的02结合速率、02解离速率、02、自氧化速率、NO反应性和Fe11—02复合体的稳定性可通过引入一个或多个突变加以改变。在一些实施方式中，表6中所列的单或双突变的任何一种与另一突变(例如表6中的另一突变或本文所述的任何其它突变)组合，以进一步改变H-NOX蛋白的02结合速率、02解离速率、02、自氧化速率、NO反应性或Fe"—02复合体的稳定性。普通技术人员将理解，引入一个或多个另外的突变，如本文所述的那些突变，可被用于进一步改变这些值。表6.H-NOX蛋白中的02结合速率、02解离速率、02自氧化速率、NO反应性和Fe"-02复合体的稳定性<table>tableseeoriginaldocumentpage88</column></row><table>"20。C下O2结合血红素的速率OM-V);b20。C下O2从血红素解离的速率(S");C37。C下血红素自氧化速率(h");d对于NO反应性的确定在20'C，纯化蛋白(7YWTHNOX、7YY140HHNOX、智人血红蛋白(HsHb))以2M浓度在缓冲液A中制备，并且一氧化氮(NO)以200M的浓度在缓冲液A中(缓冲液A:50mMHepes,pH7.5,50mMNaCl)进行制备。使用停流光谱法，蛋白质被迅速与NO以l:l比例混合，混合时间(integrationtime)为0.00125秒。最大变化的波长被拟合成单指数，主要测量NO氧化的限速步骤。反应的终产物对于H-NOX蛋白为铁-NO，而对于HsHb为铁-水合物(ferric-aquo)。，寸于/^Hb，蛋白质与NO的反应如此迅速，以至于反应在实验的死时间(deadtime)(0.001秒)内完成。基于Eich，R.R"(1996)"MechanismofNO-InducedOxidationofMyoglobinandHemoglobin,"5/oc/麵勿35:6976-6983，血红蛋白的NO反应性在2(TC约为7,000s"。表7显示了02结合的解离常数可以通过突变H-NOX蛋白中一个或多个残基而被显著改变。这些示例性H-NOX蛋白的动力学Kd但在20。C在21.20nM到1000000.00nM的范围内。如果希望，02结合的解离常数可以通过组合表7中所列单或双突变的任何一种，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白而被进一步改变，如本文所述。表7.按02结合的解离常数值排列的野生型和突变H-NOX蛋白以及参考蛋白<table>tableseeoriginaldocumentpage89</column></row><table>表8显示了02结合的解离速率可以通过突变H-NOX蛋白中一个或多个残基而被明显改变。这些示例性H-NOX蛋白的解离速率在20。C下在0.21s—1到23.4s—1的范围内。如果希望，02结合的解离速率可以通过组合表8中所列单或双突变的任何一种，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白而被进一步改变，如本文所述。表8.按02结合的解离速率值排列的野生型和突变H-NOX蛋白以及<table>tableseeoriginaldocumentpage90</column></row><table>表9显示了02结合的结合速率可以通过突变H-NOX蛋白中一个或多个残基而被明显改变。这些示例性H-NOX蛋白的结合速率在2(TC下在60pM—'s—1到0.14^VfV的范围内。如果希望，02结合的结合速率可以通过组合表9中所列单或双突变的任何一种，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白中而被进一步改变，如本文所述。表9.按02结合的结合速率值排列的野生型和突变H-NOX蛋白以及参考蛋白蛋白质konV1)±他Hb卩60他Hba50HemAT-B32SwMb177YY140F15.71.4r,H-NOX13.617YP115A10.41.17YW9F6.020.62UF142Y0.40.14坊FixL0.147YW9F-N74A非常慢aIWH-NOX非常慢a(31(1-385)I145Y非常慢aa"非常慢"表示比血红蛋白慢，例如比血红蛋白慢大约一到两个数量级。表10显示了示例性H-NOX突变对02和NO结合的影响。表10中所列的Fe-未连接形式的每个数字是用于单峰(其被列在卩和a列之间)。当02或NO结合时，该单峰分成两个峰，P和a(其被分别列于p和a列下方)。如果希望，02或NO结合可以通过组合表10中所列单或双突变的任何一种，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白中而被进一步改变，如本文所述。表10:—些组胺酰-连接的Fe"血红素蛋白复合体的UV-可见光峰的位置a蛋白质Soret(索雷)PaFeH未连接的复合体sGC431555(31(1-385)I145Y4295497YH-NOX43156577W9F-Y140L430560H-NOX429568H-NOX430555丄2H-NOX42855791<table>tableseeoriginaldocumentpage92</column></row><table>'nm(2(TC下)表11包含一些Fe(11)、Fe(III)、Fe(II)-NO和Fe(II)-02复合体的UV-可见光峰的位置。当血红蛋白或H-NOX蛋白厌氧时，其在431nm处具有一个Soret(索雷)峰，并且其处于未连接的状态。如果H-NOX蛋白未结合02，那么当02被加入时，该Soret峰不改变。如果H-NOX确实结合了02，那么当02被加入时，其Soret峰将移动到414nm和418nra之间，这与血红蛋白中发生的移动相同，表明02结合到血红素。氧化的H-NOX(Fe(III))或以6配位态结合NO的H-NOX的Soret峰可能与储存或使用后H-NOX蛋白的状态相关。如果H-NOX蛋白未结合NO，那么当NO被加入时，该Soret峰不改变。如果H-NOX蛋白结合了NO并形成6配位的亚铁-亚硝酰基(ferrous-nitrosyl)复合体，那么当NO被加入时，其Soret峰将移动到420nm和424nm之间。如果H-NOX蛋白结合了NO并形成5配位的亚铁-亚硝酰基复合体，则Soret峰将移动到399nm。如果希望，02或NO结合可以通过组合表11中所列单或双突变的任何一种，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白中而被进一步改变，如本文所述。表ll.一些Fe(II)、Fe(III)、Fe(II)-NO和Fe(II)-02复合体的UV-可见光峰的位<table>tableseeoriginaldocumentpage93</column></row><table>W.A."表示由于在较长波长下的低信号，不可指定的a和卩谱带。<table>tableseeoriginaldocumentpage93</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage94</column></row><table>表12包含示例性腾冲嗜热厌氧菌H-NOX蛋白的自氧化速率。如果希望，自氧化速率可以通过组合表12中所列任何突变，或通过引入一个或多个另外的突变到H-NOX蛋白中而被进一步改变，如本文所述。在表12中的2nm和3nm值是指UV-可见光Soret峰在观察的时间段内偏移2到3nm;这样极小的改变可能是由于自氧化。表12.腾冲嗜热厌氧菌(7Y)H-NOX蛋白的自氧化速率<table>tableseeoriginaldocumentpage94</column></row><table>熊74E在4'C下非常缓慢(2nm)，在RT下缓慢77W9N在4'C下稳定，在RT下非常缓慢(3nm)7YwtHis6稳定IYI75F-His6稳定7YL144F-His6稳定稳定"表示在至少24小时后，血红素氧化的缺乏"RT"表示室温。H-NOX核酸本发明也以编码本文所述的任何突变H-NOX蛋白的核酸为特征。如本文所使用，"核酸"指的是单链或双链形式的两个或多个脱氧核糖核苷酸和/或核糖核苷酸，并且除非另有限制，包含天然发生核苷酸的类似物，其以与天然发生的核苷酸相似的方式与核酸杂交。在一些实施方式中，所述核酸为重组核酸。"重组核酸"表示一种目标核酸，其不含一个或多个在所述目标核酸从中衍生的生物体的天然发生的基因组中位于所述目标核酸侧翼的核酸(如基因)。在一些实施方式中，H-NOX核酸被可操作地连接到另一核酸，所述另一核酸编码另一蛋白的全部或部分，以便该重组核酸编码融合蛋白，所述融合蛋白包括H-NOX蛋白(如，具有或不具有来自H-NOX蛋白另一结构域的H-NOX结构域)，以及诸如人血清白蛋白的另一蛋白的全部或部分。该术语因此包括，例如被掺入载体、掺入自主复制质粒或病毒、或掺入原核生物或真核生物基因组DNA的重组DNA，或者作为独立于其它序列的单独分子(如，cDNA、基因组DNA片段或通过PCR或限制性核酸内切酶消化产生的cDNA片段)存在的重组DNA。本发明也以含有一个或多个编码本文所述的任何突变H-NOX蛋白的核酸的载体为特征。如本文所使用，"载体"表示能够输送，并任选地在宿主细胞中表达一个或多个目标核酸的构建体(construct)。载体的实例包括，但不限于，质粒、病毒载体、DNA或RNA表达载体、黏粒和噬菌体载体。在一些实施方式中，载体包含在表达调控序列调控下的核酸。"表达调控序列"表示指导目标核酸转录的核酸序列。表达调控序列可以是启动子，例如组成型或诱导型启动子，或者增强子。该表达控制序列被可操作地连接到待转录的核酸片段。在具体实施方式中，所述核酸包括图2-4D或8A-8DD中所示的任何核酸的片段或完整核酸序列。在一些实施方式中，所述核酸包括至少约50、100、150、200、300、400、500、600、700、800或更多个连续的来自H-NOX核酸的核苷酸，并且与其所衍生的H-NOX核酸相比包含一个或多个突变(例如，1、2、953、4、5、6、7、8、9或10个突变)。在多种实施方式中，与其从中衍生的H-NOX核酸相比，突变H-NOX核酸包含少于约任何20、15、12、10、9、8、7、6、5、4、3或2个突变。本发明也以编码突变H-NOX蛋白的任何核酸的简并变体(degeneratevariant)为特征。本发明也包括含有至少一种编码本文所述突变H-NOX蛋白的核酸的细胞或细胞群。示例性的细胞包括昆虫、植物、酵母、细菌和哺乳动物细胞。这些细胞可用于使用标准方法——如本文所述的那些方法——生产突变H-NOX蛋白。H-NOX蛋白的制剂本文所述的任何野生型或突变H-NOX蛋白可被用于药物组合物或非药物组合物的配制。如下文进一步讨论，这些制剂在多种治疗应用和工业应用中有用。在一些实施方式中，所述药物组合物包括一种或多种野生型或突变H-NOX蛋白(例如本文所述的任何H-NOX野生型或突变蛋白)和药学上可接受的载体。在多种实施方式中，H-NOX蛋白是分离的或纯化的蛋白质。"药学上可接受的载体"是表示任何这样的物质——当与活性成分结合时，基于普通技术人员的知识，其允许所述成分保持生物活性并且不引起不可接受的免疫反应(如严重的过敏或过敏性休克)。实例包括，但不限于，任何标准药物载体，例如磷酸缓冲盐溶液、水、乳液如油/水乳液、和各种类型的润湿剂。用于气雾剂或肠胃外给药的示例性的稀释剂是磷酸缓冲盐水或生理(0.9%)盐水。包含这类载体的组合物通过已知的传统方法(参见，例如ie/w'"gto"k尸/wrw"cewrica/5We"cM,18thedition,A.Gennaro，ed.,MackPublishingCo.，Eastern,PA,1990;禾口iem/"gto",77ze5We""尸ra"/ceo/i^armflc_y20thEd.MackPublishing,2000，它们在此被完整引入作为参考，尤其是涉及制剂的部分)进行配制。尽管本领域普通技术人员已知的任何合适载体可被用于本发明的药物组合物，载体的类型将根据给药方式而改变。组合物可以被配制，用于任何合适的给药方式，包括，例如静脉内、动脉内、囊内(intravesicular)、吸入、腹膜内、肺内、肌肉内、皮下、气管内、经粘膜、眼内、鞘内或经皮给药。对于肠胃外给药，例如皮下注射，载体可包括，例如水、盐水、醇、脂肪、蜡或缓冲液。对于经口给药，可利用上述载体的任何一种，或者固体载体，例如甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、滑石、纤维素、葡萄糖、蔗糖或碳酸镁。生物可降解微球(例如，聚乳酸、聚甘醇酸(polylactatepolyglycolate))也可被用作载体。在一些实施方式中，所述药物组合物或非药物组合物包括缓冲液(如中性缓冲盐水、磷酸缓冲盐水等)、糖(如葡萄糖、甘露糖、蔗糖、糊精等)、抗氧化剂、螯合剂(如EDTA、谷胱甘肽等)、防腐剂、对于结合和/或运输氧有用的96另一种化合物、非活性成分(如稳定剂、填料等)或前述两种或多种的组合。在一些实施方式中，所述组合物被配制为冻干物。H-NOX蛋白也可能使用公知的技术包封入脂质体或纳米颗粒中。可以被用于H-NOX蛋白的其它示例性制剂由例如美国专利号6,974,795和6,432,918进行了描述，其在此被完整引入作为参考，尤其是关于蛋白质制剂的部分。本文所述的组合物可作为持续释放制剂(例如，诸如胶囊或海绵的制剂，其在给药后产生化合物的缓慢释放)的一部分进行给药。这样的制剂通常可使用公知的技术加以制备，并通过例如经口、直肠、皮下植入进行给药，或通过在期望的目标部位植入进行给药。持续释放制剂可含有分散于载体基质中和/或包含于被速率控制膜包围的储库(reservoir)中的H-NOX蛋白。这类制剂中使用的载体是生物相容的，并且也可以是生物可降解的。在一些实施方式中，所述制剂提供了相对恒定水平的H-NOX蛋白释放。包含在持续释放制剂中的H-NOX蛋白的量取决于植入部位、释放速率和期望的释放持续时间、以及待治疗或预防的病症的本质。在一些实施方式中，药物组合物包含有效量的野生型或突变H-NOX蛋白。术语"有效量"意思是本文所述一种或多种蛋白的这样的量"^~基于执业专门医师的知识，与其功效和毒性的参数结合，其在给定的治疗形式中应该有效。如本领域所知，有效量可以是一个或多个剂量。如临床中所理解，与另一种药物、化合物或药物组合物一起，药物组合物的有效剂量可能达到或可能不会达到。因此，有效量可以在给予一种或多种治疗试剂的背景下加以考虑，并且如果与一种或多种其它试剂结合，期望或有益的结果可以或已经达到，则单一药剂可以被认为以有效量给药。血红蛋白作为血液替代物的示例性剂量为每千克患者体重约10mg到约5克或更高的胞外血红蛋白。因此，在一些实施方式中，给予人的有效量的H-NOX蛋白在数克到超过约350克之间。H-NOX蛋白的其它示例性剂量包括在适当的输注速率——例如约0.5ml/min(参见，例如Winslow,R.Chapter12/"BloodSubstitutes)下大约4.4、5、10或13G/DL(其中G/DL是H-NOX蛋白溶液在输注进入循环系统之前的浓度)的任何一个。可以理解，每种剂型的各个剂量中包含的活性成分的单位含量本身不需要构成有效量，因为必要的有效量可通过多次给药的组合效果达到。包含在药物组合物中H-NOX蛋白量的选择取决于使用的剂型、治疗的病症、以及根据本领域普通技术人员确定的要达到的具体目的。示例性的组合物包括遗传工程改造的重组H-NOX蛋白，其可被分离或纯化，所述重组H-NOX蛋白质包含一个或多个突变，所述突变相对于对应野生型H-NOX蛋白整体上赋予改变的02或NO配体结合，并作为生理上相容的哺乳动物血液气体载体起作用。例如，本文所述的突变H-NOX蛋白。本发明也提供了包含一种或多种野生型或突变H-NOX蛋白或主要由97其组成的血液代用品。用于配制血液代用品的合适的缓冲剂和其它成分在本领域内是已知的。为了减轻或防止被给予药物组合物的人类对象的免疫反应，人H-NOX蛋白(野生型人蛋白质或一个或多个突变已经被引入其中的人蛋白质)或其它非抗原性H-NOX蛋白(如，哺乳动物H-NOX蛋白)可以被使用。为了降低或消除从人以外来源衍生的H-NOX蛋白的免疫原性，H-NOX蛋白中的氨基酸可以被突变为人H-NOX中的对应氨基酸。例如，非人H-NOX蛋白四级结构表面上的一个或多个氨基酸可以被突变为人H-NOX蛋白中的相应氨基酸。H-NOX蛋白的治疗应用本文所述的任何野生型或突变H-NOX蛋白(如，分离或纯化的H-NOX蛋白)或药物组合物可被用于治疗应用。对于待治疗的具体适应征，基于期望的02结合速率、02解离速率、02结合的解离常数、NO稳定性、NO反应性、自氧化速率、血浆保留时间或前述两种或多种的任何组合，可以选择具体的H-NOX蛋白，用于这类应用。H-NOX蛋白可以被用于治疗心血管疾病、神经疾病、肿瘤缺氧、失血或创伤。例如，02-结合H-NOX蛋白可以被用在其中红细胞或血浆膨胀药目前被使用的大多数情况。具体而言，H-NOX蛋白可以被用作红细胞替代物，用于外伤(如，战场、灾难救援或事故)、出血、出血性休克、手术(如，腹腔动脉瘤手术、诸如髋关节置换术的整形外科手术、或产生高失血的任何其它手术)、血液稀释、血液延长使用(bloodextensionuseX如，补充自体供应(auto-donation))及其中血容量损失或02携带能力降低的任何其它情况的治疗。创伤修复应用的实例包括辐射后创伤修复(如高压氧效果)、手术后创伤修复、糖尿病性溃疡修复和烧伤。氧结合H-NOX也可以在自体血液输回个体之前，在自体血液预供应期间或之后被用于临时增加02输送(例如，血液的替代，所述血液在其中个体血液被除去并被保存的手术过程中被除去，用于在手术结束时或恢复期内再输注)。在一些实施方式中，由于大H-NOX蛋白分子的存在，H-NOX蛋白也作为提供渗透压的简单体积扩张剂(simplevolumeexpander)起作用。因为细胞外H-NOX蛋白在血管中的分布不受红细胞大小限制，本发明的H-NOX蛋白可以被用于向红细胞不能穿透的区域输送02。这些区域可以包括位于红细胞流闭塞下游的任何组织区域，例如一个或多个血栓、镰状细胞性闭塞、动脉闭塞、外周血管闭塞、血管成形术球囊、手术器械、遭受氧不足或缺氧的组织等的下游区域。此外，所有类型的组织缺血可以使用H-NOX蛋白治疗。这样的组织缺血包括，例如，围手术期缺血、中风、中风前兆(emergingstroke)、短暂性缺血发作、心肌顿抑和冬眠、急性或不稳定心绞痛、心绞痛前兆(emergingangina)和心肌梗死(如ST段抬高心肌梗死)。可以使用H-NOX蛋白治疗的其它示例性的心血管指征包括心脏停搏和镰状细胞性贫血。示例性的耙指征包括功能性血红蛋白缺乏的病症，例如其中霜要血液替代物或02载体的病症，包括失血、缺氧等。H-NOX蛋白也可以被用作治疗癌症的放射疗法或化学疗法的辅助物。在一些实施方式中，H-NOX蛋白被用作实体瘤(如，具有较差转移前预后的个体)的放疗佐剂，或作为表面肿瘤(如直肠癌、肺癌或皮肤癌，或在另一种可及表面或位置中的癌症)的PDT疗法佐剂。H-NOX蛋白通过在患有贫血的患者中提供额外的氧携带能力可以被用于治疗贫血。示例性的神经性指征包括缺血性中风、外伤性脑损伤和脊髓损伤。该方法和组合物适用于急性(向组织或特定部位提供快速氧，如急性心肌梗死、急性局部或全身组织氧和、或输血)和慢性(如从心肌梗死急性恢复后)状况。在多种实施方式中，本发明以向个体(例如，哺乳动物，如灵长类(如人、猴、大猩猩、猿、狐猴等)、牛、马、猪、犬科或猫科)输送02的方法为特征，该方法通过给予需要它的个体足以向该个体输送02的量的野生型或突变H-NOX蛋白进行。在一些实施方式中，本发明提供了携带或向诸如哺乳动物的个体输送血液气体的方法，其包括向该个体(如，哺乳动物)的血液输送(如输血等)一种或多种H-NOX组合物的步骤。用于向血液或组织(如，哺乳动物血液或组织)输送02载体的方法在本领域内是已知的。在多种实施方式中，所述H-NOX蛋白是能够结合血红素的脱辅基蛋白或是具有血红素结合的全蛋白质。在向个体施用H-NOX蛋白之前，H-NOX蛋白可具有或可不具有结合的血红素。在一些实施方式中，02在其被输送到个体之前结合到H-NOX蛋白。在其它实施方式中，在给予所述个体所述蛋白之前，氧未被结合到H-NOX蛋白，并且H-NOX蛋白将02从该个体中的一个位置运输到该个体中的另一个位置。本发明的方法可以被用于治疗任何个体。对于本文的应用，除非另外清楚指出，如本文所使用，"个体"意思是哺乳动物，包括但不限于，灵长类(如，人、猴、大猩猩、猿、狐猴等)、牛、马、猪、犬科和猫科。因此，本发明可用于人类药物和兽医环境，包括在农业牲畜和家养宠物中的用途。所述个体可已经被诊断患有、被怀疑患有或处于发展某种指征的风险，例如心血管疾病、神经疾病、缺氧(如，肿瘤缺氧)、失血或创伤。该个体可显示出一种或多种与该指征相关的症状。该个体可以是遗传上易于发展这类病症或以其它方式易于发展这类病症。如本文所使用，"需要它的(inneedthereof)"包括患有病症或疾病(例如，心血管疾病、神经疾病、诸如肿瘤缺氧的缺氧、失血或创伤)或对该病症或疾病"有风险，，的个体。如本文所使用，"有风险的"个体是有发展诸如心血管疾病、神经疾病、缺氧(如，肿瘤缺氧)、失血或创伤的病症风险的个体。"有风险的"个体可能患有或可能未患有可检测的疾病或病症，并且在本文所述的治疗方法之前，可能显示出或可能未显示出可检测的疾病。"有风险的"表示个体具有一个或多个所99谓的风险因素，它们是与疾病或病症的发展相关的并且是本领域己知的可测量参数。具有一个或多个这些风险因素的个体比没有这些风险因素的个体发展所述疾病或病症的概率更高。这些风险因素包括，但不限于年龄、性别、种族、饮食、先前的疾病史、前体疾病(precursordisease)的存在、基因的(genetic)(即遗传的(hereditary))考虑因素和环境暴露。在军事区或战场中或附近存在的手术，或使个体易于失血(如，血友病)的病症是失血的示例性风险因素。这些方法可以被用于治疗或延近02输送对其有益的任何病症。"治疗(treatment)"或"治疗(treating)"表示用于获得有益或期望结果——包括临床结果——的方法。出于本发明的目的，有益或期望的结果包括，但不限于与病症(例如，但不限于心血管疾病、神经疾病、诸如肿瘤缺氧的缺氧、失血或创伤)相关的症状的缓解、与病症相关的症状程度的减弱、或与病症相关的症状恶化的预防。在一些实施方式中，比起与当前可用的疗法相关的副作用，使用一种或多种本文公开的蛋白质进行的治疗未伴随有副作用或伴随有更少的副作用。如本文所使用，"延迟"疾病或病症的发展表示延迟、阻碍、减缓、阻止、稳定和/或推迟诸如心血管疾病、神经疾病、缺氧(如，肿瘤缺氧)、失血或创伤的疾病或病症的发展。延迟可以具有各种时间长度，取决于所述疾病的历史和/或正治疗的个体。如本领域普通技术人员所知，实际上，足够或明显的延迟可以包括预防，因为个体不发展所述疾病或病症。例如，当与不使用所述方法比较时，所述方法可降低在给定时帧中疾病发展的概率和/或减轻所述疾病在给定时帧中的程度。在一些实施方式中，这样的比较基于使用统计上显著个数的对象进行的临床研究。疾病发展可以是使用标准临床技术可检测的。发展也可指初始不可检测的疾病的发展，并包括发生、复发和发病。具有相对低的对02KD(例如小于约80nM或小于约50nM)的野生型和突变H-NOX蛋白被预期对治疗具有低氧张力的组织(例如肿瘤、一些创伤、或者其中氧张力非常低——如p50低于lmmHg——的其它区域)特别有用。这类H-NOX蛋白对02的高亲和性可提高02保持与H-NOX蛋白结合的时间长度，由此降低H-NOX蛋白到达待治疗组织之前释放的02量。尽管不意图受限于具体理论，无细胞的红细胞替代物作为复苏液(resuscitationfluid)的用途被认为受02载体的p50影响。例如，被称为MP4的聚乙二醇化血红蛋白基02载体似乎比一些较低亲和性的血红歪白基02载体更有效地向微血管输送02。MP4被报告具有50mmHG的p50(大约100到200nmKD)，并且无基质血红蛋白的p50为14mmHg(400nmKD)。由于MP4能够在组织中输送氧(P025到lOmmHg)，可能的是，适于向缺氧组织输送02的对载体的02亲和性小于约5mmHg，并且可能小于约2mmHg，其大致对应于小于约80nm的KD。这些值表明MP4已经被工程改造为具有比天然血红蛋白高的02亲和性(低p50)。从平衡的观点来看，这表明高亲和性02结合蛋白在输送02到低02张力的区域如外周血管中可能更成功。在一些直接输送带有结合02的H-NOX蛋白到身体中特定部位(如组织、器官、创伤或肿瘤)的实施方式中，对02k。ff比KD值重要，因为02已经结合到所述蛋白质(使得k。n较不重要)并且氧需要在身体中特定部位处或附近处被释放(以受k。ff影响的速率释放)。在一些实施方式中，当H-NOX蛋白在红细胞存在的情况下存在于循环中时，k。ff也是重要的，其中它们促进02从红细胞的扩散，并且可能延长稀释的红细胞向血管中迸一步的点运输02的能力。在输送在个体血流中循环的H-NOX蛋白的一些实施方式中，H-NOX蛋白在肺中结合02并在身体的一个或多个其它泣置释放02。对于这些应用中的一些，Ko值比k。ff更重要，因为02结合处于平衡或接近平衡。在极端血液稀释的一些实施方式中，当H-NOX蛋白是主要的02载体时，KD比k。ff更重要，因为随着其在循环系统中运动，H-NOX蛋白将不断地结合并释放02。由于血红蛋白具有14mmHg的p50，红细胞(其像电容器一样起作用)具有30mmHg的p50，并且HBOCs已经发展到在5mmHg到90mmHg的范围内，H-NOX蛋白的最优KD范围可因此对一些应用来说在2mmHg到100mmHg之间。H-NOX蛋白也可以被用于成像(imaging)。具体而言，光成像(例如，光学相干断层扫描(叩ticalcoherencetomography);参见，例如Villard,J,W.(2002)"UseofaBloodSubstitutetoDetermineInstantaneousMurineRightVentricularThickeningwithOpticalCoherenceTomography,"CVn:"/ato"105:1843-1849，其在此被完整引入作为参考，尤其是关于光学相干断层扫描)被红细胞变模糊。用H-NOX溶液灌注使得循环系统和血管壁的图像更清晰，因为H-NOX蛋白比红细胞小得多。本发明的H-NOX蛋白和药物组合物可以通过任何常规手段给予个体，例如通过经口、局部、眼内、鞘内、肺内、气管内或气溶胶给药；通过经皮或粘膜吸收；或通过注射(如，皮下、静脉内、动脉内、囊泡内或肌内注射)。H-NOX蛋白也可以被包含在大体积肠胃外溶液中，用作血液代用品。在示例性的实施方式中，H-NOX蛋白被施用至个体的血液(例如，施用至血管，如静脉、动脉或毛细血管)、创伤、肿瘤、缺氧组织或缺氧器官。在一些实施方式中，所述组合物的持续连续释放制剂被使用。H-NOX蛋白的给药可以进行例如数秒到数小时的时间期间，这取决于给药目的。例如，作为血液输送载体，示例性的给药时程是尽可能迅速。其它示例性的时程包括大约10、20、30、40、60、90或120分钟的任何一个。H-NOX溶液作为血液替代物的示例性输注速率为从约30mL/小时到约13,260mL/小时'例如约100mL/小时到约3,000mL/小时。H-NOX蛋白的示例性总剂量为约900mg/kg，在20分钟内以13,260mL/小时加以施用。对于猪，H-NOX蛋白的示例性总剂量约为18.9克。示例性的给药频率包括，但不限于，每周至少l、2、3、4、5、6或7101次(即每天一次)。在一些实施方式中，H-NOX蛋白每天至少给药2、3、4或6次。H-NOX蛋白可以在例如数天或数周的时间段内给药。在一些实施方式中，H-NOX蛋白被给药更长的时间段，例如数月或数年。基于给药医师的判断，所述组合物的给药频率可以在疗程内加以调整。如上文所述，H-NOX蛋白剂量的选择取决于使用的剂型、给药的频率和次数、治疗的病症和根据本领域普通技术人员确定的所要达到的具体目的。在一些实施方式中，给予人的H-NOX蛋白的有效量在数克到超过约350克之间。在一些实施方式中，两种或多种不同的H-NOX蛋白被同时、顺序或共同给药。在一些实施方式中，用于02瑜送的另一种化合物或疗法与一种或多种H-NOX蛋白的给药同时、顺序、或共同给予。H-NOX蛋白可以被使用的其它示例性治疗应用由例如美国专利号6,974,795和6,432,918描述，其在此被完整引入作为参考，特别是关于02载体的治疗应用。H-NOX蛋白的工业应用本文所述的H-NOX蛋白和组合物也可以被用于多种体外或工业应用(参见，例如美国专利号6,455,676，其在此被完整引入作为参考，特别是关于体外或工业应用)。对于特定的应用，基于期望的02结合速率、02解离速率、02结合的解离常数、NO稳定性、NO反应性、自氧化速率、半衰期或前述两种或多种的任何组合，可以选择特定的H-NOX蛋白用于这类应用。在工业应用的多种实施方式中，H-NOX蛋白是能够结合血红素的脱辅基蛋白或带有血红素结合的全蛋白质。H-NOX蛋白可以被用作，例如，分析仪器的参考标准，所述分析仪器需要这类参考标准。通过H-NOX蛋白进行的02输送可以被用于通过维持或提高体外02水平，在细胞培养中增强细胞生长。对于这些应用，H-NOX蛋白可以被加入细胞培养基中，以向所述培养基(和向培养基中的细胞)输送02。在一些实施方式中，02在其被加入到细胞培养基之前被结合到H-NOX蛋白。在其它实施方式中，02在被加入到细胞培养基之前没有被结合到H-NOX蛋白，并且H-NOX蛋白将02从培养基中的一个位置运输到培养基中的另一个位置。可选地，细胞可以被遗传修饰来编码H-NOX蛋白，以提高由细胞获得的02量。例如，表达目标化合物(例如，用在药物应用中的小分子或蛋白质)的细胞可以被遗传修饰，使其尤其是在低02条件下也产生促进细胞生长的H-NOX蛋白(Sullivanefa/.(2006)."TargetedOxygenDeliverywithinHepaticHollowFiberBioreactorsviaSupplementationofHemoglobin-BasedOxygenCarriers,"_fii'ofec/mo/./Vog.22:1374-87;Frey"a/.(2001)."DissectionofCentralCarbonMetabolismofHemoglobin-ExpressingEsc/ze"'c/n.aCo//by13CNuclearMagneticResonanceFluxDistributionAnalysisinMicroaerobicBioprocesses,"yipp/fec/￡>rw>o"we"to/102&Wogy67(2):680-687)。而且，H-NOX蛋白可被用于从需要02去除的溶液中除去02。含有H-NOX蛋白的试剂盒也提供了包含本文所述任何H-NOX蛋白及适当包装的制品和试剂盒。在一些实施方式中，本发明包括试剂盒，其具有(i)H-NOX蛋白(例如，本文所述的野生型或突变H-NOX蛋白或本文所述的它们的制剂)和(ii)使用该试剂盒向个体输送02的说明。在多种实施方式中，本发明以试剂盒为特征，所述试剂盒具有(i)H-NOX蛋白(例如，本文所述的野生型或突变H-NOX蛋白或本文所述的它们的制剂)和(ii)将该试剂盒用于本文所述的任何工业应用(例如，H-NOX蛋白作为分析仪器的参考标准的应用，所述分析仪器需要这样参考标准；通过保持或提高体外02水平而增强细胞培养物中的细胞生长；向溶液中加入02;或从溶液中除去02)的说明。用于本文所述组合物的适当包装在本领域内是已知的，并且包括，例如，小瓶(如，密封的小瓶)、器皿、安瓿、瓶、罐、软包装(如，密封的聚酯薄膜(Mylar)或塑料袋)等。这些制品可进一步被灭菌和/或密封。也提供了包含本文所述组合物的单位剂型。这些单位剂型能够以单或多单位剂量被储存在适当的包装中，并也可被进一步灭菌和密封。本发明的试剂盒中提供的说明通常是在标签或包装内页(例如，该试剂盒中包含的纸张)上的书面说明，但是机器可读的说明书(例如，磁盘或光盘上携带的说明书)也是可接受的。涉及H-NOX蛋白应用的说明通常包括关于目的治疗或工业应用的剂量、给药方案和给药途径。试剂盒可进一步包括选择适于治疗的个体的描述。容器可以是单位剂量、批量包装(例如，多剂量包装)或亚单位剂量。例如，含有足够剂量本文所公开的H-NOX蛋白的试剂盒也可被提供，以向个体提供延长时间段的有效治疗，例如，约下列值的任何一个一周、2周、3周、4周、6周、8周、3个月、4个月、5个月、6个月、7个月、8个月、9个月或更长时间。试剂盒也可包括多单位剂量的H-NOX蛋白和使用说明，并以足以用于药房——例如医院药房和配药药房(compoundingpharmacies)——存储和使用的量进行包装。在一些实施方式，试剂盒包括干燥(例如，冻干)组合物，其能够被重构、重悬浮或再水化，通常形成稳定的H-NOX蛋白水混悬液。产生H-NOX蛋白的示例性方法本发明也提供了产生本文所述任何突变H-NOX蛋白的方法。在一些实施方式中，所述方法包括在适合突变H-NOX蛋白产生的条件下培养具有编码突变H-NOX蛋白的核酸的细胞。在多种实施方式中，突变H-NOX也被纯化(例如，从细胞或培养基中纯化H-NOX蛋白)。如上文所述，数个野生型H-NOX蛋白和核酸的序列是已知的并且可以被用于产生本发明所述的突变H-NOX蛋白和核酸。用于重组H-NOX蛋白的突变、表达和纯化的技术由例如Boon,E.M.Wa/.(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"iVa,w;-eC/zem/ca/历o/ogy1:53-59禾口Karow,D.S."a/.(2004年8月10日)"SpectroscopicCharacterizationofTheSolubleGuanylateCyclase-LikeHemeDomainsFromVibrioCholeraeAndThermoanaerobacterTengcongensis,"5/oc/2em/s^743(31):10203-10211中描述，其在此被完整引入作为参考，特别是关于重组H-NOX蛋白的突变、表达和纯化。这些技术或其它标准技术可以被用于产生任何突变H-NOX蛋白。具体而言，本文所述的突变H-NOX蛋白可以通过本领域己知的多种方法产生。突变可以通过氨基酸的化学修饰发生在氨基酸水平，或通过编码给定氨基酸的核苷酸序列的改变发生在密码子水平。在蛋白质的任何给定位置处的氨基酸取代可以通过改变编码该氨基酸的密码子而实现。这可以通过定点诱变，使用下歹U进行，例如(i)Amersham技术(Amershammutagenesiskit,Amersham,Inc.,Cleveland,Ohio),其基于Tavlor,J.W.Wa/.(1985年12月20日)"TheUseofPhosphorothioate陽ModifiedDNAinRestrictionEnzymeReactionstoPrepareNickedDNA,"M/c/e/c7"13(24):8749-8764;Tavlor,J.W.etal.(1985年12月20日)"TheRapidGenerationofOligonucleotide-DirectedMutationsatHighFrequencyUsingPhosphorothioate-ModifiedDNA,"A^cfe/cJ"'^13(24):8765-8785;Nakamaye,K.L."a/.(1986年12月22日)"InhibitionofRestrictionEndonucleaseNciICleavagebyPhosphorothioateGroupsanditsApplicationtoOligonucleotide-DirectedMutagenesis,"jVm由'c'to.14(24):9679-9698;禾口Dente"a/.(1985).在DNACloning,Glover,Ed.,IRLPress,pages791-802中的方法；(ii)Promega试剂盒(PromegaInc.,Madison,Wis.);或(iii)Biorad试剂盒(BioradInc.,Richmond,Calif.)，其基于Kunkel,T.A.(1985年1月)"R叩idAndEfficientSite-SpecificMutagenesisWithoutPhenotypicSelection,"iVoc.iVar/.爿cck/.Sd.82(2):488-492;Kunkel,T.A.(1987)."RapidAndEfficientSite-SpecificMutage加sisWithoutPhenotypicSelection,"/Ue//w<i.y154:367-382;Kunkel,美国专利4,873,192，它们的每一个都在此被引入作为参考，特别是关于蛋白质诱变。诱变也可以通过其它商业可得的或非商业手段进行，例如使用带有突变核苷酸的定点诱变的那些手段。定点诱变也可以使用基于PCR的诱变进行，例如在Zhengbin"a/.(1992).PCRMethodsandApplications,ColdSpringHarborLaboratoryPress,NewYork中205-207页；Jones,D.H.""/.(19卯年2月)."ARapidMethodForSite-SpecificMutagenesisAndDirectionalSubcloningbyUsingthePolymeraseChainReactiontoGenerateRecombinantCircles,"历她c/zw'拜518(2):178-183;Jones,D.H."a/.(1991年1月)."ARapidMethodForRecombinationAndSite-SpecificMutagenesisbyPlacingHomologousEndsonDNAUsingPolymeraseChainReaction,"10(l):62-66中描述的那些，它们中的每一个都在此被引入作为参考，特别是关于蛋白质诱变。定点诱变也可以使用盒式诱变，利用本领域普通技术人员已知的技术进行。突变H-NOX核酸可以使用标准技术被掺入载体，例如表达载体。例如，限制性酶可以被用于切割突变H-NOX核酸和载体。接着，被切割的突变H-NOX核酸和被切割的载体的匹配末端可以被连接。产生的载体可以使用标准技术(例如，电穿孔)被插入细胞(例如，昆虫细胞、植物细胞、酵母细胞或细菌细胞)，用于编码的H-NOX蛋白的表达。具体而言，异源蛋白质已经被表达在许多生物表达系统中，例如昆虫细胞、植物细胞、酵母细胞和细菌细胞。因此，合适的生物蛋白表达系统可以被用于产生大量重组H-NOX蛋白。在一些实施方式中，所述H-NOX蛋白(如，突变或野生型H-NOX蛋白)是分离的蛋白质。如本文所使用，"分离的蛋白质"表示从一种或多种组分分离的蛋白，所述蛋白质与所述组分天然相关，所述组分包括，例如核酸、脂质和其它蛋白质。分离的蛋白质也不存在于蛋白质文库中，例如具有2、5、10、20、50或更多种不同蛋白质的文库。分离的蛋白质也可以通过，例如编码该蛋白质的核酸的表达或通过该蛋白质的化学合成而获得。如果希望，H-NOX蛋白可以使用标准技术进行纯化。如本文所使用，"纯化的蛋白质"表示，已经从在产生蛋白质时存在的一种或多种组分中分离的蛋白质(例如，突变或野生型H-NOX蛋白)。在一些实施方式中，所述蛋白质至少不含按重量计约60%的当产生所述蛋白质时存在的其它组分。在多种实施方式中，所述蛋白质按重量计至少约75%、90%或99%纯。纯化的蛋白质可以通过，例如从天然来源、重组表达系统或化学合成的反应混合物进行纯化(如，提取)而获得。示例性的纯化方法包括免疫沉淀、柱层析例如免疫亲和层析、磁珠免疫亲和纯化、和使用板结合抗体淘选、以及普通技术人员己知的其它技术。纯度可以通过任何适当的方法进行测定，例如，通过柱层析、聚丙烯酰胺凝胶电泳或HPLC分析。在一些实施方式中，纯化的蛋白质被掺入本发明所述的药物组合物或被用于本发明所述的方法。本发明所述的药物组合物可具有添加剂、载体或除纯化的蛋白质以外的其它组分。实施例实施例一一其旨在纯粹是本发明的示例并因此不应该被认为以任何方式限制本发明——还描述并详述了上面讨论的本发明的方面和实施方式。这些实施例并不旨在表示以下实验是所进行的全部的或唯一的实验。除非另外说明，温度以摄氏度表示并且压力等于或接近大气压。105实施例1:野生型和突变H-NOX蛋白的产生使用标准方法产生、表达和纯化野生型和突变H-NOX蛋白，基本上如Boon,E.M."a/.(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"脂,C7簡'ca/S油gy1:53-59禾口Karow,D.S."a/.(August10,2004)"SpectroscopicCharacterizationofTheSolubleGuanylateCyclase-LikeHemeDomainsFromVibrioCholeraeAndThermoanaerobacterTengcongensis，"历oc/zewWo;43(31):10203-10211中所描述，它们在此都被完整引入作为参考，特别是关于重组H-NOX蛋白的诱变、表达和纯化。使用来自Strategene(LaJolla,CA)的QuickChange⑧方案进行诱变。蛋白质在细胞培养中的表达及后续的蛋白质纯化根据Karow,D.S."a/.(2004年8月10曰)"SpectroscopicCharacterizationofTheSolubleGuanylateCyclase-LikeHemeDomainsFromVibrioCholeraeAndThermoanaerobacterTengcongensis，"伤oc/zew^y43(31》10203-10211所述进行。实施例2:突变H-NOX蛋白作为氧输送载体的表征幼力学Kd:koff与kon的比率测定野生型和突变H-NOX蛋白的幼力学Kd信，基本上如Boon,E.M.cr/.(2005)."MolecularBasisForNOSelectivityinSolubleGuanylateCyclase,"Wa化wC/z，/ca/所o/ogy1:53-59所述进行，其在此被完整引入作为参考，特别是涉及02结合速率、02解离速率、02结合的解离常数、自氧化速率和NO解离速率。U(D2翁合遂萄使用闪光光解法在20。C下测量02对血红素的结合。由于非常快的成对重组动力学(geminaterecombinationkinetics),不可能闪蒸出(flashoff)Fe11—02复合体；因此，Fe11-CO复合体用560nm的激光(Hewlett-Packard,PaloAlto,CA)进行闪光光解，产生5-配位的Fe"中间体，在不同波长下追踪分子02与该Fe"中间体的结合。通过用lOmM连二亚硫酸盐进行厌氧还原，接着在PD-lO柱(Millipore，Inc.,Billerica,MA)上进行脱盐而制备蛋白质样品。该样品随后在受控气氛的石英小池(quartzcuvette)中在50mMTEA、50mMNaCl、pH7.5的缓冲液中被稀释到20^M的血红素，石英小池的尺寸为100pL到lmL并且径长为lcm。CO气体在该小池的顶部空间流动10分钟，以形成Fe"-CO复合物，该复合物的形成通过UV-可见光谱(Soret最大值为423nm)加以确认。该样品随后被用于测量闪光光解后但仍在1大气压的CO气体下的CO-再结合动力学，或在闪光光解之前，它被打开并在空气中搅拌30分钟，充分对缓冲液充氧，以观察Or再结合事件。在多个波长对时间下，观察02与血红素的结合。使用IgorPro软件(Wavemetrics,Inc.,Oswego,OR;最新2005版)将这些迹线以单指数拟合。该速率独立于观测波长，但依赖于02浓度。UV-可见光光谱从头到尾被使用，以确认所有的复合物和中间体(Cary3K,Varian,Inc.PaloAlto，CA)。瞬时吸收数据使用Dmochowski，I.J."a/.(2000年8月31曰)"EnantiomericDiscriminationofRu-SubstratesbyCytochromeP450cam,".//朋rg历o^柳.SI(3):221-228所述的仪器进行采集，其在此被完整引入作为参考，特别是关于仪器操作。该仪器具有20ns的反应时间，并且数据以200兆样每秒(megasamples-1)的速率被数字化。为了测量k。ff，蛋白质(5pM血红素)的Fe"-02复合物，在无氧的50mMTEA、50mMNaCl、pH7.5的缓冲液中稀释，与等体积含有各种浓度连二亚硫酸盐和/或饱和CO气体的相同缓冲液(无氧)迅速混合。在装备有设置为20'C的NeslabRTE-100恒温浴的HI-TECHScientificSF-61停流分光光度计上获取数据(TGKScientificLTD.,BradfordOnAvon,UnitedKingdom)。02从血红素的解离被监控为在437nm——Fe11-Fe^-Ch差示光谱中的最大值——或425nm——Fe"-Fe"-CO差示光谱中的最大值——处吸光度的增加。最终的迹线使用软件拟合成单指数，该软件是所述仪器的一部分。每个实验进行最少6次，并且得到的速率被平均。测量的解离速率独立于连二亚硫酸盐浓度(测试了100、50、25、10、5和2.5mM连二亚硫酸盐)且独立于作为被还原物质的阱(trap)的饱和CO,两者都在lOmM连二亚硫酸盐存在和不存在的情况下。通过使用上述k。ff与k。n的测量结果计算k。ff与k。n的比率，确定动力学Kd。#,麵为测量计算的KD，对如上所述获得的k。ff值和动力学Ko值进行绘图。k必与动力学KD之间的线性关系通过方程(y=mx+b)加以定义。然后，k。ff值沿图线插入，以使用Excel:MAC2004(Microsoft,Redmond,WA)得到计算的Ko。在没有测量的k。n的情况下，该插值提供了使k。ff与Ko相关的方法。自氧化速率为测量自氧化速率，蛋白质样品被无氧还原，随后在有氧的50mMTEA、50mMNaCl、pH7.5的缓冲液中被稀释到5pM血红素。然后，这些样品在装备有设置到37。C的NeslabRTE-100恒温浴的Cary3E分光光度计中温育，并定期扫描(Cary3E,Varian,Inc.,PaloAlto,CA)。通过在对时间绘制的并使用Excel:MAC2004(Microsoft,Redmond,WA)以单指数拟合的Fem-Fe"差示光谱中的最大值与最小值之间的差确定自氧化速率。1与NO反应的速率使用在缓冲液A中以2pM浓度制备的纯化蛋白(7YWTHNOX、7>Y140HHNOX和智人血红蛋白(HsHb))和在缓冲液A中以200pM制备的NO测量NO反应性(缓冲液A:50mMHepes,pH7.5、50mMNaCl)。在装备有设置为20。C的NeslabRTE-100恒温浴的HI-TECHScientificSF-61停流分光光度计上获取数据(TGKScientificLTD.,BradfordOnAvon,英国)。所述蛋白质与NO以1:1的比例迅速混合，混合时间0.00125秒。使用软件将最大变化的波长拟合成单指数，该软件是光度计的一部分，主要测量NO氧化的限速步骤。该反应的终产物对于H-NOX蛋白是三价铁-NO，而对于HsHb为三价铁-水合物。p50测量如果希望，突变或野生型H-NOX蛋白的p50值可以如Guarnone,R.W(1995年9月/10月)."PerformanceCharacteristicsofHemox-AnalyzerForAssessmentofTheHemoglobinDissociationCurve,"/7ae廳/o/(9g/"/80(5):426-430所述加以测量，其在此被完整引入作为参考，特别是关于p50值的测量。使用血氧分析仪(HemOx-Analyzer)测定p50值。测量室起始于0%氧并缓慢上升，递增至100%氧。该室中的氧探针测量氧饱和百分比。第二探针(UV-可见光)测量两个吸收波长，调谐至血红素蛋白(如，诸如与血红素复合的H-NOX的蛋白质)的UV-可见光光谱的a和p峰。这些吸收峰随着血红素蛋白结合氧而线性升高。然后，绘制从未结合至100%结合的百分数变化对氧百分数值的图，以产生曲线。p50是该曲线上的点，在该点50%血红素蛋白结合氧。具体而言，血氧-分析仪(Hemox-Analyzer)(TCSScientificCorporation,NewHope,PA)通过将50pL血液或血红素蛋白暴露于提高的氧气分压并用氮气使其去氧，来确定氧血红素蛋白(oxyhemoprotein)解离曲线(oxyhemoproteindissociationcurve,ODC)。Clark氧电极检测氧张力的变化，该变化被记录在x-y坐标记录仪的x轴上。所产生的氧血红素蛋白分数的增长通过双波长分光光度法在560nm和576nm同时监测，并显示在y轴上。从前中静脉(antemedialvein)取血样，用肝素抗凝，并在湿冰上保持在4。C，直到测定。在5pL的Hemox溶液中稀释50pL全血，该溶液是制造商提供的缓冲液，其保持溶液的pH值在7.4±0.01。该样品-缓冲液被吸入作为血氧-分析仪的一部分的小池，并且混合物的温度被平衡并带到37。C;该样品随后用空气充氧到100%。调整p02值之后，该样品用氮气去氧；在去氧的过程中，曲线被记录在图纸上。p50值使用作为血氧-分析仪一部分的软件在x轴上外推为这样的点，在该点上02饱和度为50%。完成记录所需的时间约为30分钟。任何H-NOX蛋白的p50值可以与血红蛋白的p50值比较，作为H-NOX蛋白相比于血红蛋白对02的相对亲和性的指示。表13列出了先前报告的血红蛋108白的p50值。表13.血红蛋白突变体及其报告的氧亲和性<table>tableseeoriginaldocumentpage109</column></row><table>粘度测量如果希望，H-NOX溶液的粘度可以使用带有的CPE-40圆锥轴(conespindle)的锥板式流变计(型号DV-III,Brookfield;Middleboro,MA)以200/s的剪切速率进行测量。在血液稀释氧输送实验中给予的粘度在1到4厘泊(cP)之间的溶液被报告为安全(Winslow，R.M."a/.(2004年10月)."ComparisonofPEG-ModifiedAlbuminAndHemoglobininExtremeHemodilutionintheRat,",/却p/尸/油/.97(4):1527-1534，美国专利号6,974,795和6,432,918，它们中的每一个都在此被完整引入作为参考，特别是关于粘度测量)。因此，在一些实施方式中，H-NOX蛋白溶液的粘度在1禾B4cP之间。胶体渗透压测量如果希望，胶体渗透压可以使用胶体渗透压计(型号4420，Wescor;Logan,UT)，根据制造商的说明进行测量。测量胶体渗透压的示例性方法在Vandegriff,K,D."fl/.(1997年11月)."ColloidOsmoticPropertiesofModifiedHemoglobins:ChemicallyCross-LinkedVersusPolyethyleneGlycolSurface-Conjugated,"d肌69(l):23-30，万维网地址为"anaesthesiamcq.com/FluidBook/fl2_4.php";美国专利号6,974,795和6,432,918中进行描述，它们中的每个都在此被完整引入作为参考，特别是关于测量胶体渗透压。在血液稀释氧输送实验中给予的、胶体渗透压在20到50mmHg之间的溶液被报告为安全(Winslow,R.M."a/.(2004年10月)."ComparisonofPEG-ModifiedAlbuminAndHemoglobininExtremeHemodilutionintheRat，"■/P/yAs/o/.97(4):1527-1534)。因此，在一些实施方式中，H-NOX蛋白溶液的胶体渗透压在20和50mmHg之间。实施例3:02载体H-NOX突变体的手术模型一组02载体H-NOX突变体和在大鼠中极端血液稀释情况下的H-NOX的比较为评估H-NOX突变体在手术模型中运输02的能力，对已建立的方法(Winslow,R.M.a/.(October2004)."ComparisonofPEG-ModifiedAlbuminAndHemoglobininExtremeHemodilutionintheRat,"/^j!7p/.尸/^w'o/.97(4):1527-1534，其在此被完整引入作为参考，特别是关于手术模型)的改编可以使用连续交换输血(continuousexchangetransfusion)在大鼠中进行。驯化的雄性Sprague-Dawley大鼠通过肌肉内注射含有氯胺酮(ketamine)(40mg/kg)、乙酰丙嗪(ac邻romazine)(0.75mg/kg)和甲苯噻嗪(xylazine)(3mg/kg)的混合物的啮齿类动物混合物(rodentcocktail)进行麻醉。由聚乙烯管制成的导管被植入两根股骨动脉和一根股骨静脉。该导管在尾基部被表面化并被尾鞘覆盖，用于保护和将来进入。手术创口闭合后，动物回到它们的笼中，并在实验开始前使它们醒来并恢复24h。在恢复期，动物可以自由获取食物和水。对于血液动力学的测量，股动脉导管通过活塞和23号针连接到压力传感器，并且以100Hz连续采样动脉压。在Bayer型号248血气分析仪(blood-gasanalyzer)中，使用IOO卞I肝素化的血液样品测量动脉pH、PC02和P02。使用YSI乳酸盐分析仪(YellowSpringsInstitute,YellowSprings,OH)，在股动脉血中测量乳酸。总C02、标准碳酸氢盐(HCO)和过剩碱(BE)从PC02、pH和Hb浓度进行计算。完全清醒的动物(对于每个治疗组11=5)被置于Plexiglas限制器中。动脉和静脉导管分别用200和lOOpl的肝素化盐水(100U/ml)冲洗。动脉和静脉导管被连接到输注泵(Labconco型号4262000,KansasCity,MO)，并且交换输血以0.5ml/min的速率进行100分钟。因此，被交换溶液的总体积为50ml或2.5个血容量。操作蠕动泵，以便血液以与输注测试物完全相同的速率被除去。测试溶液在输入前在水浴中被加热到37。C并在输注过程中通过加热垫保温。在100分钟交换期的结束时，存活的动物在安乐死之前被观察额外的70分钟。每10分钟采集血样(0.3ml)，用于血液学和血-气分析。治疗组包括被给予一种或多种H-NOX蛋白的动物，所述H-NOX蛋白先前已经被测试了NO或02解离常数、NO-反应性、稳定性、生理相容性或前述两种或多种的组合。红细胞H-NOX和喷他淀粉(pentastarch)治疗组分别提供了阳性和阴性对照。110客观终末点(Objectiveendpoint)包括存活和厌氧代谢的起始，以酸碱紊乱和乳酸积累为信号。与对照组相比存活率提高(例如，产生统计学上显著增加的存活率)的H-NOX蛋白可用于在极端血液稀释的条件下氧和组织。这类H-NOX蛋白被预期也可用于治疗其它输送02对其有益的指征。实施例4:02载体H-NOX突变体的外伤模型比较02载体H-NOX突变体和重组血红蛋白溶液对出血性休克大鼠模型中血压、肠血流和肠充氧(GutOxygenation)的效果为评估H-NOX突变体在外伤模型中运输02的能力，对己建立的方法(Winslow,R.M."a/.(January2005)."EffectsofRecombinant-HemoglobinSolutionsrHb2.0andrHbl.lonBloodPressure,IntestinalBloodFlow,AndGutOxygenationinaRatModelofHemorrhagicShock,"../丄c/，C7/"Mg(i.145(l):21-32，其在此被完整引入作为参考，特别是关于外伤的动物模型)可以在固定压力(40mmHg)、出血性休克并复苏的大鼠模型中进行。利用腹膜内注射90mg/kg氯胺酮、0.5mg/kg美托咪定(medetomidine)和0.005mg/kg硫酸阿托品的混合物，麻醉Wistar大鼠。使用由置于大鼠直肠内的温度探针热控制的加热垫，保持每只大鼠的体温在36.5'C和37.5t:之间。此外，使用置于大鼠上方40到50cm处的陶瓷加热灯补偿热量损失。对于机械换气，进行了气管切开术并且将3.5-cm长的6F聚氯乙烯管置入气管内0.5cm并用缝合线固定。改造的婴儿呼吸机被用于给动物通气。为使通气液(ventilatoryfluid)损失最小，湿气过滤器被置于通气管之前。该过滤器的侧口被用于利用二氧化碳分析仪(capnograph)监控呼气末(end-tidal)的C02。调节诸如吸气相(0.25-0.35)和呼吸率(50-75次呼吸/分钟)的通气参数，以在手术期间保持动脉PC02值在35和45mmHg之间，如通过采集基线血液样品所检测到的。直到实验结束，没有进行进一步的调节。使用0.5x0.9-mm聚乙烯静脉导管对血管进行插管。所述导管充满含有25IU肝素的0.9%NaCl溶液。右侧颈动脉导管被截短到20cm并安装到压力传感器，用于平均动脉压(MAP)和心率的连续监控。使用下式计算MAP:(收缩压-舒张压)/3+舒张压。此外，颈静脉被插入导管，以利用15mL/kg/hRinger's乳酸盐和5mL/kg/h维持麻醉液(maintenanceanesthesia)(在Ringer's乳酸盐中的50mg/kg/h氯胺酮)进行流体支持(fluidsupport)。股动脉被插入导管，以进行抽血和动脉血-气取样。股静脉被插入导管，用于复苏液的输入和静脉血-气采样。对每只大鼠进行正中线剖腹术(midlinelaparotomy):腹部用莎伦包装膜(Saranwrap)覆盖，防止体液的挥发。在保鲜膜上刺出小孔，以允许光纤进入，用于微循环P02测量。回盲肠静脉(ileocecalvein)也用0.8-mm聚乙烯导管进行插管，用于肠系膜静脉血采样。m使用先前描述的氧依赖性钯-卟啉荧光猝灭技术测量肠道微血管P02。2.5到3小时的手术后，与HSA溶液(50mg，在10mL4。/o的白蛋白溶液、4mmol/L钯-P卜啉溶液中，用HC1调整pH到7.4)偶联(coupled)的钯(11)中位-四(4-羧基-苯基)叶啉以12mg/kg体重的剂量、9.6mL/kg/hr的速率输注15分钟。用光脉冲激发钯-P卜啉引起具有及时衰变(decayintime)的磷光发射，所述磷光发射与氧浓度在数量上相关(Vanderkooi,J.M.Wa/.(April25,1987)"AnOpticalMethodforMeasurementofDioxygenConcentrationBasedUponQuenchingofPhosphorescence,"/.及W.CT^m.262(12):5476-5482)。使用置于回肠近侧部上方的光纤进行微血管P02测量。闪光灯在输入钯-卟啉之前被记录，并且反巻积算法(deconvolutionalgorithm)被用于计算氧浓度。在输注钯-卟啉溶液和45分钟稳定之后，从股动脉、股静脉和肠系膜静脉中取出基线血液样品(0.2mL/样品)，用于血-气测定。在血-气分析仪和血氧分析仪中分析血液样品。通过在含肝素(25IU/mL血液)的3-mL注射器中以约lmL/min的速率从股动脉中抽取血液若干分钟，直到MAP为大约40mmHg，诱导出血性休克。使用进一步的血液抽取或血液输入，保持MAP在这一水平45分钟。正好在复苏之前，从股动脉、股静脉和肠系膜静脉抽取血液样品(0.2mL/样品)，用于血-气测定，并且相似量的大鼠血液(出血性休克期间采集的)被再输注。该休克期之后，动物被随机分配到8个不同的复苏组之一。使用野生型或突变H-NOX蛋白或使用另一种02载体，例如重组血红蛋白溶液rHbl.l(Baxter)、rHb2.0(Baxter)、无血清血红蛋白(标准溶液)、MP4(Sangart)、hemopure(—种携氧药)(Biopure)或多聚体血红蛋白(polyheme)—(NorthfieldLabs)(Raat,N.J."W.(January2005).,〃,a6dM"/.145(1):21-32;储液浓度100mg/mL)进行复苏，所有都以20mL/kg(2g/kg)的剂量、60mL/kg/h的速率进行输注。以相同剂量(20mL/kg)和速率输注的HSA(B.4。/。白蛋白溶液)被用作复苏期间对压力和流动的体积效应的对照。当复苏完成时，在30、60、90和120分钟后从股动脉、股静脉和肠系膜静脉中抽取0.2-mL血液样品，并且每次输回相似量的大鼠血液。与由另一种02载体(例如rHbl.l、rHb2.0、无血清血红蛋白、MP4、hemospan或多聚体血红蛋白)引起的或由渗透上(oncotically)匹配的HAS引起的相比，复苏后引起相同或较小的(例如实质性或明显较小的)全身血管收缩、相同或较小的MAP升高、或相同或较小的肠系膜血管阻力(MVR)升高的H-NOX被用于治疗出血性休克。这些H-NOX蛋白被预期也可用于治疗其它输送02对其有益的指征。前述实施例和详细描述通过阐述的方式而非通过限制的方式给出。本说明书中引用的所有出版物、专利申请和专利通过引用并入本文，如同每个单独的出版物、专利申请或专利被具体地并各自地被指出通过引用而并入。尽管出于清楚理解的目的，前述发明已经通过举例说明和实施例的方式以一些细节进行了描述，但考虑根据本发明的教导，对于本领域普通技术人员而言非常明显的是，可以对本发明进行某些变化和修改而不背离所附权利要求书的精神或范围。除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语的含义是本发明所属领域普通技术人员通常理解的那些。本领域普通技术人员也将理解，与本文所描述的那些相似或等价的任何方法及材料也可以用于实施或测试本发明。对于本文中的使用，除非另外明确指出，术语"一种/一个(a)"、"一种/一个(an)"及类似表达的使用指的是一个(种)或多个(种)。提到"大约"，本文的值或参数包括(并描述了)涉及该值或参数本身的实施方式。例如，提到"大约X"的描述包括"X"的描述。应该理解，本文描述的本发明的方面和实施方式包括"包含(comprising)"、"由......组成(consisting)"和"主要由......组成(consistingessentiallyof)"的方面和实施方式。权利要求1.一种药物组合物，其包含(i)药学上可接受量的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的O2解离常数在血红蛋白的O2解离常数的2个数量级之内，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍，和(ii)药学上可接受的载体。2.权利要求1所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约100nM到约255nM之间。3.权利要求1和2任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC小于约80nM。4.权利要求3所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到约75nM之间。5.权利要求1-4中任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。6.权利要求5中所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。7.权利要求l-6任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C小于或等于约0.65s—'。8.权利要求7所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20°C在约0.21s"到约0.65s—1之间。9.权利要求l-6任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.35s"到约2.9s—1之间。10.权利要求1-9任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白在4°C下在空气中是稳定的。11.权利要求l-10任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。12.权利要求1-11任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。13.权利要求l-12任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。14.权利要求1-13任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率和/或NO反应性。15.权利要求l-14任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15A、腾冲嗜热厌氧菌H-N0XI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌175F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人piH-NOX、智人卩1I145Y、智人卩1(1-385)、智人pi(l-385)I145Y、智人(31(1-385)1145H、智人(31(1-194)、智人卩1(1-194)I145Y、智人卩1(1-194)L9W陽I145Y、智人(32(1-217)、智人卩2(1-217)I142Y、智人plH-NOXH105G、智人(31H-NOXH105F、野生型褐鼠卩lH-NOX、褐鼠卩1(1-385)、褐鼠(31(1-385)1145Y、褐鼠(31(1-385)U45H、褐鼠(31(1-194)、褐鼠|31(1-194)1145Y、褐鼠(31(1-194)L9W-I145Y、褐鼠卩2(1-217)、褐鼠卩2(1-217)I142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠piH-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇plH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型0.c腦Vaft^H-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。16.权利要求l-15任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白是哺乳动物蛋白质或衍生自哺乳动物蛋白质。17.权利要求16所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白或衍生自人蛋白。18.权利要求17所述的药物组合物，其中所述人蛋白质是pi或衍生自卩l。19.权利要求l-15任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白或衍生自细菌蛋白。20.权利要求19所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或衍生自腾冲嗜热厌氧菌蛋白。21.权利要求1-20任一项所述的药物组合物，其中氧结合到所述H-NOX蛋白。22.权利要求1-21任一项所述的药物组合物，其包含一种或多种含有所述H-NOX蛋白的脂质体或纳米颗粒。23.权利要求1-22任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白是权利要求279-397中任一项所述的突变H-NOX蛋白。24.—种药物组合物，其包含(i)药学上可接受量的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约lnM到约lmM之间，并且其中所述1^0乂蛋白的1^0反应性在201:小于约7003-1，禾叩i)药学上可接受的载体。25.权利要求24所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约2nM到约50^M之间。26.权利要求25所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约50nM到约10|_iM之间。27.权利要求25所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20"C在约20nM到2pM之间。28.权利要求24-27任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。29.权利要求28中所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。30.权利要求29中所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1000倍。31.权利要求24-30任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性小于约1.0s—]。32.权利要求24-31任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s"到约16.0s—1之间。33.权利要求24-32任一项所述的药物组合物，其中所述蛋白的对氧k。ff在2(TC小于或等于约0.65s"。34.权利要求33所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约0.21s-'到约0.65s"之间。35.权利要求24-34任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。36.权利要求24-35任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s"到约16.0s"之间。37.权利要求24-36任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—'。38.权利要求24-37任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s—1。39.权利要求24-38任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s-1到约16.0s—1之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—、40.权利要求24-39任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s-1到约16.0s—1之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s"。41.权利要求24-40任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s-1。42.权利要求24-41任一项所述的药物组合物，其中血红素结合到所述H-NOX蛋白。43.权利要求24-42任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。44.权利要求43所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。45.权利要求43和44的任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。46.权利要求24-45任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率和/或NO稳定性。47.权利要求24-46任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变NO反应性。48.权利要求24-47任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人(31H-NOX、智人卩1I145Y、智人卩1(1-385)、智人(31(1-385)1145Y、智人pi(l-385)1145H、智人卩1(1-194)、智人(31(1-194)H45Y、智人卩1(1-194)L9W-I145Y、智人卩2(1-217)、智人(32(1-217)1142Y、智人卩lH-NOXH105G、智人卩lH-NOXH105F、野生型褐鼠(31H-NOX、褐鼠(31(1-385)、褐鼠卩1(1-385)1145Y、褐鼠(31(1-385)1145H、褐鼠卩1(1-194)、褐鼠卩1(1-194)I145Y、褐鼠卩1(1-194)L9W-I145Y、褐鼠卩2(1-217)、褐鼠卩2(1-217)I142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠(31H-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇plH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青贿H-NOX、野生型(9.c固》atoH-NOX、野生型红鳍东方鱼屯H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。49.权利要求24-48任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白或衍生自哺乳动物蛋白。50.权利要求49所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白或衍生自人蛋白。51.权利要求50所述的药物组合物，其中所述人蛋白为(31或衍生自P1。52.权利要求24-48任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白或衍生自细菌蛋白。53.权利要求52所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或衍生自腾冲嗜热厌氧菌蛋白。54.权利要求24-53任一项所述的药物组合物，其中氧结合到所述H-NOX蛋白。55.权利要求24-54任一项所述的药物组合物，其包含一种或多种包含所述H-NOX蛋白的脂质体或纳米颗粒。56.权利要求24-55任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397的任一项所述的突变H-NOX蛋白。57.—种药物组合物，其包含(i)药学上可接受量的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约lnM到约lmM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s'1，并且其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H，和(ii)药学上可接受的载体。58.权利要求57所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白不是智人piI140Y。59.权利要求57和58的任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约2nM到约50pM之间。60.权利要求59所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约50nM到约lO^M之间。61.权利要求59所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到2pM之间。62.权利要求57-61任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。63.权利要求62所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。64.权利要求63中所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。65.权利要求57-64任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性小于约1.0s—1。66.权利要求57-65任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k说在20。C在约1.0s"到约16.0s"之间。67.权利要求57-66任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C小于或等于约0.65s—]。68.权利要求67所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧koff在2(TC在约0,21s"到约0.65s—1之间。69.权利要求57-68任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"。70.权利要求57-69任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约1.0s"到约16.0s-1之间。71.权利要求57-70任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2|iM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh"。72.权利要求57-71任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s—1。73.权利要求57-72任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.0s"到约16.0s"之间，并且其中所述X蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—、74.权利要求57-73任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s—1到约16.0s—1之间，并且其中所述X蛋白的NO反应性在20。C小于约700s"。75.权利要求57-74任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s-1。76.权利要求57-75任一项所述的药物组合物，其中血红素结合到所述H-NOX蛋白。77.权利要求57-76任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。78.权利要求77所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。79.权利要求77和78的任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。80.权利要求57-79任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率和/或NO稳定性。81.权利要求57-80任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变NO反应性。82.权利要求57-81任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-N0X、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌LI44F-His6、腾冲嗜热厌氧菌U44F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人(31H-NOX、智人(311145Y、智人pl(l-385)、智人卩1(1-385)1145Y、智人卩1(1-385)U45H、智人卩1(1-194)、智人卩1(1-194)1145Y、智人(31(1-194)L9W-I145Y、智人(32(1-217)、智人(32(1-217)IM2Y、智人(31H-NOXH105G、智人piH-NOXH105F、野生型褐鼠|31H-NOX、褐鼠(31(1-385)、褐鼠(M(l-385)1145Y、褐鼠(31(1-385)1145H、褐鼠(31(1-194)、褐鼠j31(l-194)1145Y、褐鼠(31(1-194)L9W-I145Y、褐鼠|32(1-217)、褐鼠(32(1-217)1142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠plH-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(]-175)、肉毒梭菌H-NOX(卜186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇PlH-NOX、野生型黑腹果蝇CG4885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型O.cw〃Vaft^H-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。83.权利要求57-82任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。84.权利要求83所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。85.权利要求84所述的药物组合物，其中所述人蛋白质为pi或由pi衍生。86.权利要求57-82任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白或由细菌蛋白衍生。87.权利要求86所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。88.权利要求57-87任一项所述的药物组合物，其中氧结合到所述H-NOX蛋白。89.权利要求57-88任一项所述的药物组合物，其包括一种或多种包含所述H-NOX蛋白的脂质体或纳米颗粒。90.权利要求57-89任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397的任一项所述的突变H-NOX蛋白。91.一种向个体输送氧的方法，包括以足够输送有效量的氧到所述个体的量给需要它的个体施用H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。92.权利要求91所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20°C在约100nM到约255nM之间。93.权利要求91所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20°C小于约80nM。94.权利要求93所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20°C在约20nM到约75nM之间。95.权利要求91-94任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。96.权利要求95中所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1，000倍。97.权利要求91-96任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C小于或等于约0.65s—1。98.权利要求97所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约0.21s—1到约0.65s—'之间。99.权利要求91-96任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k必在2(TC在约1.35s—1到约2.9s—1之间。100.权利要求91-99任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白在4。C下在空气中是稳定的。101.权利要求91-100任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为野生型H-NOX蛋白。102.权利要求91-100任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。103.权利要求102所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。104.权利要求102和103的任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。105.权利要求91-104任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k必、血红素自氧化速率和/或NO反应性。106.权利要求91-105任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌F75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-N0X、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人(31H-NOX、智人卩l1145Y、智人(31(1-385)、智人(31(1-385)1145Y、智人|31(1-385)U45H、智人pi(l-194)、智人卩1(1-194)U45Y、智人(31(1-194)L9W-I145Y、智人卩2(l-217)、智人(32(1-217)1142Y、智人(31H-NOXH105G、智人卩lH-NOXH105F、野生型褐鼠piH-NOX、褐鼠卩l(l-385)、褐鼠(31(1-385)1145Y、褐鼠|31(1-385)1145H、褐鼠(31(1-194)、褐鼠(31(1-194)1145Y、褐鼠(31(1-194)L9W-I145Y、褐鼠(32(1-217)、褐鼠卩2(1-217)1142Y、褐鼠plH-NOXH105G、褐鼠(31H-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型O.cwn'ra加H-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。107.权利要求91-106任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。108.权利要求107所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。109.权利要求108所述的方法，其中所述人蛋白质为pl或由(31衍生。110.权利要求91-106任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白质或由细菌蛋白质衍生。111.权利要求110所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。112.权利要求91-111任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白被施用到所述个体的血液。113.权利要求91-112任一项所述的方法，其中所述个体为人。114.权利要求91-113任一项所述的方法，其中所述个体遭受失血或有失血的风险。115.权利要求91-114任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白被施用到所述个体至少两次。116.权利要求91-115任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397的任一项所述的突变H-NOX蛋白。117.—种向个体输送氧的方法，包括以足够输送有效量的氧到所述个体的量向需要它的个体施用H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20匸在约lnM到约lmM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s"。118.权利要求117所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约2nM到约50pM之间。119.权利要求118所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约50nM到约lOpM之间。120.权利要求118所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间。121.权利要求117-120任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。122.权利要求121中所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。123.权利要求122中所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。124.权利要求117-123任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性小于约1.0s—、125.权利要求117-123任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.0s"到约16.0s"之间。126.权利要求117-125任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k础在20'C小于或等于约0.65s"。127.权利要求126所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约0.21s—1到约0.65s—1之间。128.权利要求117-127任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。129.权利要求117-128任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约l.Os"到约16.0s—1之间。130.权利要求117-129任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。131.权利要求117-130任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—1。132.权利要求117-131任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约l.Os"到约16.0s-'之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh-1。133.权利要求117-132任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k说在2(TC在约1.0s—1到约16.0s"之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2CTC小于约700s—]。134.权利要求117-133任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于约700s-1。135.权利要求117-134任一项所述的方法，其中血红素结合到所述H-NOX蛋白。136.权利要求117-135任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。137.权利要求136所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。138.权利要求135和136的任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。139.权利要求117-138任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率、N0反应性和/或N0稳定性。140.权利要求117-139任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-N0X、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人(31H-NOX、智人(31I145Y、智人卩1(1-385)、智人pl(l-385)1145Y、智人(31(1-385)1145H、智人(31(1-194)、智人(31(1-194)U45Y、智人(31(1-194)L9W-I145Y、智人(32(1-217)、智人(32(1-217)1142Y、智人plH-NOXH105G、智人(31H-NOXH105F、野生型褐鼠卩lH-NOX、褐鼠卩1(1-385)、褐鼠卩1(1-385)1145Y、褐鼠pl(l-385)U45H、褐鼠卩1(1-194)、褐鼠卩1(1陽194)I145Y、褐鼠卩1(1-194)L9W-I145Y、褐鼠(32(1-217)、褐鼠卩2(1-217)I142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠(31H-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型O.cwn'ra/^H-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。141.权利要求117-140任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。142.权利要求141所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。143.权利要求142所述的方法，其中所述人蛋白质为(31或由J31衍生。144.权利要求117-143任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白质或由细菌蛋白质衍生。145.权利要求144所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。146.权利要求117-145任一项所述的方法，其中在对所述个体施用所述H-NOX蛋白之前氧被结合到所述H-NOX蛋白。147.权利要求117-145任一项所述的方法，其中在对所述个体施用所述H-NOX蛋白之前氧没有被结合到所述H-NOX蛋白，并且其中所述H-NOX蛋白将氧从所述个体中的一个位置运输到所述个体中的另一个位置。148.权利要求117-147任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白被施用到所述个体的血液、缺氧组织或缺氧器官。149.权利要求117-148任一项所述的方法，其中所述个体为人。150.权利要求117-149任一项所述的方法，其中所述个体患有，或有心血管疾病、出血性休克、血液稀释或失血的风险。151.权利要求117-150任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白被施用到所述个体至少两次。152.权利要求117-151任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397任一项所述的突变H-NOX蛋白。153.—种向个体输送氧的方法，包括以足够输送有效量的氧到所述个体的量向需要它的个体施用H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20°C在约lnM到约lmM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—、并且其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H。。154.权利要求153所述的方法，其中所述H-NOX蛋白不是智人(311140Y。155.权利要求153和154的任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约2nM到约50nM之间。156.权利要求155所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约50nM到约10pM之间。157.权利要求155所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间。158.权利要求153-157任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。159.权利要求158中所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。160.权利要求159中所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。161.权利要求153-160任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性小于约1.0s—1。162.权利要求153-161任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s"到约16.0s—1之间。163.权利要求153-161任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k础在2(TC小于或等于约0.65s—1。164.权利要求163所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k必在2(TC在约0.21s—1到约0.65s—1之间。165.权利要求153-164任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh人166.权利要求153-165任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约1.0s"到约16.0s"之间。167.权利要求153-166任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—'。168.权利要求153-167任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s"。169.权利要求153-168任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.0s"到约16.0s—1之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37t:小于约lh—1。170.权利要求153-169任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的对氧k必在20'C在约1.0s"到约16.0s—1之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—'。171.权利要求153-170任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于约700s—、172.权利要求153-171任一项所述的方法，其中血红素结合到所述H-NOX蛋白。173.权利要求153-172任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。174.权利要求173所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。175.权利要求173和174的任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。176.权利要求153-175任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率和/或NO稳定性。177.权利要求153-176任一项所述的药物组合物，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变NO反应性。178.权利要求153-177任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP1I5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人卩lH-NOX、智人卩1I145Y、智人pl(l-385)、智人pl(l-385)I145Y、智人(31(1-385)1145H、智人(51(1-194)、智人pl(l-194)I145Y、智人(31(1-194)L9W-I145Y、智人卩2(1-217)、智人卩2(1-217)1142Y、智人(31H-NOXH105G、智人卩lH-NOXH105F、野生型褐鼠(31H-NOX、褐鼠卩1(1-385)、褐鼠(31(1-385)1145Y、褐鼠(31(1-385)1145H、褐鼠卩(1-194)、褐鼠]31(1-194)1145Y、褐鼠JM(1-194)L9W-I145Y、褐鼠(32(1-217)、褐鼠(32(1-217)1142Y、褐鼠(31H-NOXH105G、褐鼠卩lH-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇piH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型<9.c腦'v加wH-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。179.权利要求153-178任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。180.权利要求179所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。181.权利要求180所述的方法，其中所述人蛋白质为pl或由pi衍生。182.权利要求153-178任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白质或由细菌蛋白质衍生。183.权利要求182所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。184.权利要求153-183任一项所述的方法，其中氧在对所述个体施用所述H-NOX蛋白之前被结合到所述H-NOX蛋白。185.权利要求153-183任一项所述的方法，其中氧在对所述个体施用所述H-NOX蛋白之前没有被结合到所述H-NOX蛋白，并且其中所述H-NOX蛋白将氧从所述个体中的一个位置运输到所述个体中的另一个位置。186.权利要求153-185任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白被施用到所述个体的血液、缺氧组织或缺氧器官。187.权利要求153-186任一项所述的方法，其中所述个体为人。188.权利要求153-187任一项所述的方法，其中所述个体遭受患有心血管疾病、出血性休克、血液稀释或失血，或有心血管疾病、出血性休克、血液稀释或失血的风险。189.权利要求153-188任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白被施用到所述个体至少两次。190.权利要求153-189任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397任一项所述的突变H-NOX蛋白。191.试剂盒，其包含(i)药学上可接受量的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍，和(ii)药学上可接受的载体。192.权利要求191所述的试剂盒，在2(TC在约100nM到约255nM之间。193.权利要求191所述的试剂盒，在20。C小于约80nM。194.权利要求193所述的试剂盒，在20'C在约20nM到约75nM之间。其中所述H-NOX蛋白的02解离常数其中所述H-NOX蛋白的02解离常数其中所述H-NOX蛋白的02解离常数195.权利要求191-195任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。196.权利要求195中所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。197.权利要求193-196任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC小于或等于约0.65s—、198.权利要求197所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20°C在约0.21s"到约0.65s—1之间。199.权利要求191-196任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.35s-1到约2.9s"之间。200.权利要求191-199任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白在4。C下在空气中是稳定的。201.权利要求191-200任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为野生型H-NOX蛋白。202.权利要求191-200任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。203.权利要求202所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。204.权利要求202和203任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。205.权利要求191-204任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧koff、血红素自氧化速率和/或NO反应性。206.权利要求191-205任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌175F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人(31H-NOX、智人(31I145Y、智人(31(1-385)、智人(31(1-385)1145Y、智人卩1(1-385)1145H、智人pl(l-194)、智人(31(1-194)1145Y、智人pl(l-194)L9W-I145Y、智人卩2(1-217)、智人(32(1-217)1142Y、智人卩lH-NOXH105G、智人卩lH-NOXH105F、野生型褐鼠(31H-NOX、褐鼠卩1(1-385)、褐鼠(31(1-385)1145Y、褐鼠(31(1-385)1145H、褐鼠卩1(1-194)、褐鼠卩1(1-194)I145Y、褐鼠pi(l-194)L9W-I145Y、褐鼠(32(1-217)、褐鼠卩2(1-217)I142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠(31H-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇|31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型0.c^w加H-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。207.权利要求191-206任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。208.权利要求207所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。209.权利要求208所述的试剂盒，其中所述人蛋白质为|31或由|31衍生。210.权利要求191-206任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白质或由细菌蛋白质衍生。211.权利要求210所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。212.权利要求191-211任一项所述的试剂盒，其中氧结合所述H-NOX蛋白。213.权利要求191-212任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397的任一项所述的突变H-NOX蛋白。214.试剂盒，其包含(i)H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约lnM到约lmM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s"，和(ii)使用所述试剂盒向个体输送氧的说明。215.权利要求214所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约2nM到约50pM之间。216.权利要求215所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约50nM到约10pM之间。217.权利要求214所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间。218.权利要求214-217任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。219.权利要求218中所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。220.权利要求219中所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。221.权利要求214-220任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性小于约l.Os"。222.权利要求214-221任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.0s"到约16.0s"之间。223.权利要求214-222任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k必在20。C小于或等于约0.65s"。224.权利要求223所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。仔在2(TC在约0.2ls"到约0.65s"之间。225.权利要求214-224任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh"。226.权利要求214-225任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约l.Os"到约16.0s—1之间。227.权利要求214-226任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约20nM到2jliM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh人228.权利要求214-227任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—、229.权利要求214-228任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k巡在20。C在约l.Os"到约16.0s'1之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。230.权利要求214-229任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k巡在20。C在约1.0s—1到约16.0s—1之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s—、231.权利要求214-230任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s—、232.权利要求214-231任一项所述的试剂盒，其中血红素结合到所述H-NOX蛋白。233.权利要求214-232任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。234.权利要求233所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。235.权利要求233和234的任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。236.权利要求214-235任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率和/或NO稳定性。237.权利要求214-236任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变NO反应性。238.权利要求214-237任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人卩lH-NOX、智人(31I145Y、智人(31(1-385)、智人(31(1-385)U45Y、智人(31(1-385)1145H、智人(31(1-194)、智人(31(1-194)U45Y、智人pi(l-194)L9W-I145Y、智人卩2(1-217)、智人(32(1-217)1142Y、智人(31H-NOXH105G、智人(31H-NOXH105F、野生型褐鼠plH-NOX、褐鼠卩l(l-385)、褐鼠(31(1-385)U45Y、褐鼠(31(1-385)1145H、褐鼠卩1(1陽194)、褐鼠卩1(1-194)I145Y、褐鼠|31(1-194)L9W-I145Y、褐鼠卩2(1-217)、褐鼠(32(1-217)1142Y、褐鼠卩lH-NOXH105G、褐鼠卩lH-NOXH105F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(I-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(1-252)、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型0.cwWra加H-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。239.权利要求214-238任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。240.权利要求239所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。241.权利要求240所述的试剂盒，其中所述人蛋白质为(31或由(31衍生。242.权利要求214-238任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白质或由细菌蛋白质衍生。243.权利要求242任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。244.权利要求214-243任一项所述的试剂盒，其中氧结合到所述H-NOX蛋白。245.权利要求214-244任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397任一项所述的突变H-NOX蛋白。246.试剂盒，其包含(i)H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约lnM到约lmM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20。C小于约700s"，并且其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H，和(ii)使用所述试剂盒向个体输送氧的说明。247.权利要求246所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白不是智人卩l簡Y。248.权利要求246和247的任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约2nM到约50pM之间。249.权利要求248所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约50nM到约10(aM之间。250.权利要求248所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到2pM之间。251.权利要求246-250任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。252.权利要求251中所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。253.权利要求252中所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。254.权利要求246-253任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的NO反应性小于l.Os"。255.权利要求246-254任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约1.0s"到约16.0s"之间。256.权利要求246-254任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k必在2(TC小于或等于约0.65s"。257.权利要求256所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在20°C在约0.21s"到约0.65s—1之间。258.权利要求246-257任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37"C小于约lh—'。259.权利要求246-258任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.0s"到约16.0s—1之间。260.权利要求246-259任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—、261.权利要求246-260任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约20nM到2pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s"。262.权利要求246-261任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k巡在20。C在约1.0s—1到约16.0s"之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。263.权利要求246-262任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的对氧k必在20。C在约1.0s-1到约16.0s"之间，并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s-1。264.权利要求246-263任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh入并且其中所述H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约1.8s—1。265.权利要求246-264任一项所述的试剂盒，其中血红素结合到所述H-NOX蛋白。266.权利要求246-265任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为突变蛋白。267.权利要求266所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个远侧袋突变。268.权利要求266和267的任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个不在远侧袋中的突变。269.权利要求246-268任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变02解离常数、对氧k。ff、血红素自氧化速率和/或NO稳定性。270.权利要求246-269任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白包含至少一个突变，与相应的野生型蛋白相比，所述突变改变NO反应性。271.权利要求246-270任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白选自野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌1H-NOX、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、野生型脱硫脱硫弧菌H-NOX、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、野生型智人(31H-NOX、智人卩1I145Y、智人卩1(1-385)、智人(31(1-385)1145Y、智人(31(1-385)1145H、智人卩1(1-194)、智人卩1(1-194)I145Y、智人卩1(1-194)L9W-I145Y、智人卩2(1-217)、智人(32(1-217)H42Y、智人piH-NOXH105G、智人卩lH-NOXH105F、野生型褐鼠卩lH-NOX、褐鼠(31(1-385)、褐鼠|31(l-385)U45Y、褐鼠(31(1-385)I145H、褐鼠pl(l-194)、褐鼠|31(1-194)U45Y、褐鼠卩1(1-194)L9W-I145Y、褐鼠{32(1-217)、褐鼠)32(1-217)1142Y、褐鼠j31H-NOXH105G、褐鼠|31H-NOXH05F、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)、野生型线虫GCY-35H-NOX、线虫H-NOXGCY-35(l-252)、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PA、野生型黑腹果蝇CG14886、野生型黑腹果蝇CG4154;野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX、野生型小鼠H-NOX、野生型家犬H-NOX、野生型家牛H-NOX、野生型褐鼠；野生型非洲爪蟾H-NOX、野生型青鏘H-NOX、野生型0.cw/vatoH-NOX、野生型红鳍东方飩H-NOX、野生型冈比亚按蚊H-NOX、野生型烟草天蛾H-NOX;野生型线虫gcy-31、线虫gcy-32、野生型线虫gcy-33、野生型线虫gcy-34、野生型线虫gcy-35、野生型线虫gcy-36、野生型线虫gcy-37;野生型霍乱弧菌H-NOX、野生型费氏弧菌H-NOX和野生型点形念珠藻H-NOX。272.权利要求246-271任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质或由哺乳动物蛋白质衍生。273.权利要求272所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为人蛋白质或由人蛋白质衍生。274.权利要求273所述的试剂盒，其中所述人蛋白质为(31或由(31衍生。275.权利要求246-271任一项所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为细菌蛋白质或由细菌蛋白质衍生。276.权利要求275所述的试剂盒，其中所述H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白或由腾冲嗜热厌氧菌蛋白衍生。277.权利要求246-276任一项所述的试剂盒，其中氧结合到所述H-NOX蛋白。278.权利要求246-277任一项所述的方法，其中所述H-NOX蛋白为权利要求279-397任一项所述的突变H-NOX蛋白。279.—种分离的H-NOX蛋白，其包含至少一个突变，与相应的野生型H-NOX蛋白相比，所述突变改变02解离常数或NO反应性，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍，并且其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX或嗜肺军团菌2H-NOXF142Y。280.权利要求279所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是野生型嗜肺军团菌2H-NOX、野生型智人(31H-NOX、野生型褐鼠卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇piH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。281.权利要求279和280的任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约2nM到约50pM之间。282.权利要求281所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约50nM到约lO^M之间。283.权利要求282所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约lOOnM到约1.9pM之间。284.权利要求283所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约150nM到约l|aM之间。285.权利要求279-283任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约100nM到约255nM之间。286.权利要求279-283任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C小于约80nM。287.权利要求286所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到约75nM之间。288.权利要求279-287任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。289.权利要求288所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。290.权利要求279-289任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在2(TC小于约700s"。291.权利要求279-290任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在20'C在约0.01到约200s'1之间。292.权利要求279-291任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约lOOnM到约1.9pM之间，并且其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.35s'1到约14.5s—1之间。293.权利要求279-292任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—、294.权利要求279-293任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约1.35s"到约14.5s"之间，并且其中所述突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37°C小于约lh—1。295.权利要求279-294任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.35s—1到约14.5s"之间，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于约700s—1。296.权利要求279-295任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于约700s—1。297.权利要求279-296任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个远侧袋突变。298.权利要求279-297任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个不在远侧袋中的突变。299.权利要求279-298任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个突变，其中对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Pro115或Arg135的残基被任何其它氨基酸置换。300.权利要求279-299任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其包含至少两个突变，其中至少一个突变是对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的IIe5、Tip9、Asn74、Pro115或Argl35的残基被任何其它氨基酸置换。301.权利要求279-300任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变对应于腾冲嗜热厌氧菌的I5A突变、I5L突变、W9F突变、Y140H突变或F78YY140F双突变。302.权利要求279-301任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变对应于腾冲嗜热厌氧菌的W9Y突变、W9H突变、W9N突变、N74H突变、N74A突变、PU5A突变、R135Q突变、15LP115A双突变或W9FN74A双突变。303.权利要求279-302任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质。304.权利要求303所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为人蛋白质。305.权利要求304所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为)31。306.权利要求279-302任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为细菌蛋白质。307.权利要求306所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白。308.权利要求279-307任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F或智人(31H-NOX(1-385)1145Y。309.权利要求279-308任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H或智人pl1140Y。310.权利要求279-309任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到另一分子或部分。311.权利要求310所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到聚乙二醇。312.分离的H-NOX蛋白，其包含至少一个突变，与相应的野生型H-NOX蛋白相比，所述突变改变02解离常数或NO反应性，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在血红蛋白的02解离常数的2个数量级之内，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍，并且其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX或嗜肺军团菌2H-NOXF142Y。313.权利要求312所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人(31H-NOXI140Y、野生型智人卩lH-NOX、褐鼠sGC(31H-NOX(1-385)、褐鼠sGC卩lH-NOX(1-385)1145Y、褐鼠sGCplH-NOXH105G、褐鼠sGCJ31H-NOXH105F、褐鼠sGC(31H-NOXI145Y、野生型褐鼠卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。314.权利要求312和313的任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约100nM到约255nM之间。315.权利要求312和313任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在小于约80nM。316.权利要求315所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约20nM到约75nM之间。317.权利要求312-316任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。318.权利要求317所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。319.权利要求312-318任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC小于或等于约0.65s"。320.权利要求319所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约0.21s-1到约0.65s—1之间。321.权利要求312-318任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.35s"到约2.9s—1之间。322.权利要求312-318任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约5.8s—1到约19s—1之间。323.权利要求312-322任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白在4'C下在空气中是稳定的。324.权利要求312-323任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个远侧袋突变。325.权利要求312-324任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个不在远侧袋中的突变。326.权利要求312-325任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个突变，其中对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Asn74、Pro115或Argl35的残基被任何其它氨基酸置换。327.权利要求312-326任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少两个突变，其中至少一个突变是对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Phe78、Proll5或Arg135的残基被任何其它氨基酸置换。328.权利要求312-327任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的I5A突变、I5L突变、Y140H突变或F78YY140F双突变。329.权利要求312-328任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的W9Y突变、W9H突变、W9N突变、N74H突变、N74A突变、P115A突变、R135Q突变、I5LP115A双突变或W9FN74A双突变。330.权利要求312-329任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质。331.权利要求330所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为人蛋白质。332.权利要求331所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为卩l。333.权利要求312-332任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为细菌蛋白质。334.权利要求333所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白。335.权利要求312-334任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H或智人(311140Y。336.权利要求312-335任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到另一分子或部分。337.权利要求336所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到聚乙二醇。338.分离的H-NOX蛋白，其包含至少一个突变，与相应的野生型H-NOX蛋白相比，所述突变改变对氧k。ff或NO反应性，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k必在2(TC在约0.01到约200s—1之间，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍，并且其中所述突变H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX或嗜肺军团菌2H-NOXF142Y。339.权利要求338所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是野生型嗜肺军团菌2H-NOX、野生型智人piH-NOX、野生型褐鼠卩lH-NOX、野生型黑腹果蝇(31H-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。340.权利要求338和339的任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k础在20'C小于或等于约0.65s"。341.权利要求340所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在20。C在约0.21s"到约0.65s—1之间。342.权利要求338-341任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约lnM到约lmM之间。343.权利要求338-342任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20'C在约2nM到约50|iM之间。344.权利要求338-343任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约50nM到约lOpM之间。345.权利要求338-344任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约100nM到约1.9pM之间。346.权利要求338-345任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。347.权利要求346所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。348.权利要求338-347任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20°C小于约700s—1。349.权利要求338-348任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh"。350.权利要求338-349任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM至U1.9pM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh—1。351.权利要求338-350任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9^M之间，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20"C小于约700s—1。352.权利要求338-351任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh"，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s—1。353.权利要求338-352任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个远侧袋突变。354.权利要求338-353任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个不在远侧袋中的突变。355.权利要求338-354任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其包含至少一个突变，其中对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Prol15或Argl35，或卩l(l-385)的1145的残基被任何其它氨基酸置换。356.权利要求338-355任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少两个突变，其中至少一个突变是对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Pro115或Argl35，或pi(l-385)的1145的残基被任何其它氨基酸置换。357.权利要求338-356任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含对应于腾冲嗜热厌氧菌的I5A突变、15L突变、W9F突变、Y140F突变、Y140H突变、W9FY140H双突变或F78YY140F双突变，或(31的I145Y突变的突变。358.权利要求338-357任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含对应于腾冲嗜热厌氧菌的W9Y突变、W9H突变、W9N突变、N74H突变、N74E突变、N74A突变、P115A突变、R135Q突变、15LP115A双突变、N74AY140H双突变或W9FN74A双突变的突变。359.权利要求338-358任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白质。360.权利要求359所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为人蛋白质。361.权利要求360所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为卩l。362.权利要求338-361任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为细菌蛋白质。363.权利要求362所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白。364.权利要求338-363任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约1.35s"到约18s"之间。365.权利要求338-364任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F或智人piH-NOX(1-385)I145Y。366.权利要求338-365任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H或智人卩lI140Y。367.权利要求338-366任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到另一分子或部分。368.权利要求367所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到聚乙二醇。369.分离的H-NOX蛋白，其包含至少一个突变，与相应的野生型H-NOX蛋白相比，所述突变改变对氧koff或NO反应性，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k近在20。C小于0.65s—1，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少10倍。370.权利要求369任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY40L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y/Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、野生型腾冲嗜热厌氧菌H-NOX、嗜肺军团菌2H-NOXF142Y、野生型嗜肺军团菌2H-NOX、智人卩lH-NOXH40Y、野生型智人(31H-NOX、褐鼠sGCf31H-NOX(1-385)、褐鼠sGC(31H-NOX(1-385)H45Y、褐鼠sGC卩lH-NOXH105G、褐鼠sGC(31H-NOXH105F、褐鼠sGCpiH-NOXH45Y、野生型褐鼠(31H-NOX、野生型黑腹果蝇piH-NOX、野生型黑腹果蝇CG14885-PAH-NOX、野生型线虫GCY-35H-NOX、野生型点形念珠藻H-NOX、野生型新月柄杆菌H-NOX、野生型沙雷氏菌H-NOX或野生型丙酮丁醇梭菌H-NOX。371.权利要求369和370的任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的对氧k。ff在2(TC在约0.21s"到约0.65s"之间。372.权利要求369-371任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9pM之间。373.权利要求369-372所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少100倍。374.权利要求373所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比血红蛋白的NO反应性低至少1,000倍。375.权利要求369-374任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s"。376.权利要求369-375任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。377.权利要求369-376任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在2(TC在约100nM到约1.9|liM之间，并且其中所述H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37。C小于约lh—1。378.权利要求369-377任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的02解离常数在20。C在约100nM到约1.9pM之间，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性小于0.7s—、379.权利要求369-378任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的血红素自氧化速率在37'C小于约lh"，并且其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性在20'C小于约700s—1。380.权利要求369-379任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个远侧袋突变。381.权利要求369-380任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个不在远侧袋中的突变。382.权利要求369-381任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含至少一个突变，其中对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Asn74、Pro115或Argl35的残基被任何其它氨基酸置换。383.权利要求369-382任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其包含至少两个突变，其中至少一个突变是对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的Ile5、Trp9、Asn74、Phe78、Proll5或Arg135的残基被任何其它氨基酸置换的突变。384.权利要求369-383任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的I5A突变的突变。385.权利要求369-384任一项所述的分离的H-NOX蛋白，包含对应于腾冲嗜热厌氧菌H-NOX的N74H突变、N74E突变、N74A突变、P115A突变或I5LP115A双突变的突变。386.权利要求369-385任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为哺乳动物蛋白。387.权利要求386所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为人蛋白质。388.权利要求387所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为(31。389.权利要求369-388任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为细菌蛋白质。390.权利要求389所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述相应的野生型H-NOX蛋白为腾冲嗜热厌氧菌蛋白。391.权利要求369-390任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白不是腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H或智人(311140Y。392.权利要求369-391任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到另一分子或部分。393.权利要求392所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白被共价连接到聚乙二醇。394.分离的H-NOX蛋白，其选自腾冲嗜热厌氧菌H-N0XI5A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOX15L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXI5L-P115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9F-N74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9Y、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9N、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXW9H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74E、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXP115A、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXR135Q、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140F、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140H、腾冲嗜热厌氧菌H-NOXY140A、腾冲嗜热厌氧菌I75F-His6、腾冲嗜热厌氧菌I75F、腾冲嗜热厌氧菌L144F-His6、腾冲嗜热厌氧菌L144F、丄2F9W-F142Y、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、(31(1-385)、(31(1-385)1145Y、(31(1-385)1145H、卩1(1-194)、(31(1-194)1145Y、pl(l-194)L9W-I145Y、卩2(1-217)、(32(1-217)1142Y、肉毒梭菌H-NOX(l-175)、肉毒梭菌H-NOX(l-186)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)和线虫H-NOXGCY-35(l-252)。395.分离的H-NOX蛋白，其选自腾冲厌氧嗜热菌H-NOX15A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOX15L、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXI5L-P115A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9F-Y140L、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9F-Y140H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9F-N74A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9Y、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9N、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXW9H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74E、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXN74A-Y140H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXF78Y-Y140F、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXPI15A、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXR135Q、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXY140H、腾冲厌氧嗜热菌H-NOXY140A、腾冲厌氧嗜热菌175F-His6、腾冲厌氧嗜热菌H5F、腾冲厌氧嗜热菌L144F-His6、腾冲厌氧嗜热菌L144F、嗜肺军团菌2F9W-F142Y、脱硫脱硫弧菌H-NOX(728-899)、脱硫脱硫弧菌H-NOXY139L、(31(1-385)1145H、卩1(1-194)、卩1(1-194)I145Y、(31(1-194)L9W-I145Y、(32(1-217)、(32(1-217)I142Y、CbH-NOX(l-175)、CbH-NOX(l-186)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-197)、丙酮丁醇梭菌H-NOX(l-183)和线虫H-NOXGCY-35(l-252)。396.权利要求279-395任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述H-NOX蛋白的02解离常数在智人血红蛋白01的02解离常数的2个数量级之内。397.权利要求279-396任一项所述的分离的H-NOX蛋白，其中所述突变H-NOX蛋白的NO反应性比智人血红蛋白a的NO反应性低至少10倍。398.编码权利要求279-397的任一项所述的H-NOX蛋白的重组核酸。399.载体，其包含权利要求398所述的核酸。400.细胞，其包含权利要求398所述的核酸。401.细胞，其包含权利要求399所述的载体。402.产生H-NOX蛋白的方法，包括在适合所述蛋白质产生的条件下培养含有核酸的细胞，所述核酸编码权利要求279-397任一项所述的H-NOX蛋白。403.权利要求402所述的方法，进一步包括纯化所述H-NOX蛋白的步骤。全文摘要本发明涉及用于氧输送的组合物及方法。H-NOX蛋白被突变为显示出改善的或优化的血液气体O₂输送动力学和热力学性质。工程H-NOX蛋白包含突变，所述突变相对于对应的野生型H-NOX结构域赋予改变的O₂或NO配体-结合，并可作为生理相容的哺乳动物血液O₂气体载体起作用。本发明也提供了药物组合物、试剂盒及方法，它们使用野生型或突变H-NOX蛋白，用于治疗输送O₂对其有益的任何病症。文档编号C07K14/00GK101495506SQ200780027798公开日2009年7月29日申请日期2007年5月21日优先权日2006年5月22日发明者E·M·博恩,E·魏纳特,J·A·温格,M·A·马莱塔,S·P·L·卡瑞申请人:加利福尼亚大学董事会