对于许多重要的疾病,包括烈性传染病、免疫系统疾病和癌症等,使用抗体都是一种有效的治疗手段。借助计算机以原子水平模拟抗体分子的生物学行为,以抗体结构为起点研究抗原抗体的结合模式、抗体分子的改造和设计以及相关理化性质的预测,其重要作用日益受到关注。分子对接是模拟和预测抗原-抗体复合物结构的重要方法,虽然已有不少大分子对接算法和打分函数,但在成千上万的对接模拟构象中筛选确定出接近真实情况的近天然结构仍然是具有挑战性的。本研究的主要目的是建立一种处理抗原-抗体对接模拟结果、从对接模拟构象中筛选出近天然结构的方法,从而能够更有效地通过分子对接等分子模拟方法预测抗原-抗体复合物结构。本研究收集整理抗原-抗体复合物结构,经过分子对接和聚类分析建立训练集和测试集,根据所定义的抗原抗体接触面的各个参数(或称接触面描述符)的计算方法,为训练集中的全部对接模拟构象(包括近天然结构和不合理结构)计算出各项参数,得到所有的样本数据。将各项参数指标作为回归模型的自变量,利用训练集样本数据进行自变量筛选和回归分析得到logistic回归模型(方程)。在进行预测时,依据回归方程为各个对接模拟构象计算出的概率值,对其进行排序筛选而得出预测的近天然结构。所建立方法的特点是以各项特定参数统计归纳出抗原抗体接触面的特征,使得筛选出的对接模拟结构具有符合抗原-抗体接触面特征的最大可能性。经测试集验证logistic回归模型良好的预测性能后,使用分子对接和回归模型预测埃博拉包膜蛋白与ZMapp抗体的复合物结构,对比报道的实验结构,其中对中和抗体4G7结合模式的预测具有很高的准确性。采用本研究建立的基于分子模拟的抗原抗体复合物结构预测方法,预测一株炭疽致死因子(lethal factor,LF)单抗2B9的关键氨基酸,并对该抗体进行改造优化。使用Discovery Studio 4.5软件对2B9抗体进行建模,从PDB数据库下载LF的晶体结构并做处理,将两者进行对接后得到5000个对接模拟构象。对每个对接模拟构象计算出logistic回归方程中的各个自变量参数值,代入回归方程中得到该构象是近天然结构的概率值。按所得概率值的大小将对接结果重新排序,选取排序靠前的对接模拟构象进行后续分析和预测。基于选取的对接模拟构象统计得出抗体上的关键氨基酸的预测结果,并通过实验验证了这些排序靠前的对接模拟构象的整体准确性。基于选取的对接模拟构象的整体结构信息,使用以抗原-抗体接触面氨基酸对偏好性为原理的抗体点突变优化算法,设计抗体2B9的单点突变体,通过实验证实,获得了亲和力增强的抗体突变体,说明本研究建立的抗原-抗体结构预测和抗体优化设计方法具有较高的准确性。本研究建立了基于分子对接等分子模拟方法和logistic回归模型筛选对接模拟结构的抗原抗体复合物结构预测方法;另外实现了基于多个对接模拟构象的整体结构信息和抗原-抗体接触面氨基酸对偏好性的抗体点突变优化算法,并且开发了相应的软件。运用该抗原抗体复合物结构预测方法,预测文献报道的埃博拉病毒包膜蛋白抗体的结合模式,具有较高的准确性;综合应用以上方法对LF的抗体2B9进行点突变优化改造,获得了亲和力增强的突变株。本研究建立的方法能够提高分子对接预测抗原-抗体复合物结构的准确性和有效性,并且为抗体的优化改造提供有益的指导。
本发明公开了一种与抗4‑1BB抗体结合的抗原表位肽及其抗原抗体复合物晶体。本发明提供了4‑1BB抗原表位肽,为氨基酸序列如SEQ ID No.1的第39‑65位所示的多肽;或者,在此基础上,除了SEQ ID No.1的第40位、第49位、第58位、第60位、第6...
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标准号:
CN115505036A
本发明公开了一种与抗4‑1BB抗体结合的抗原表位肽及其抗原抗体复合物晶体。本发明提供了4‑1BB抗原表位肽,为氨基酸序列如SEQ ID No.1的第39‑65位所示的多肽;或者,在此基础上,除了SEQ ID No.1的第40位、第49位、第58位、第60位、第61位、第62位、第63位和第64位外,其他位点进行一个或多个氨基酸残基的保守替换后得到的具有相同功能的多肽。本发明发现了新的4‑1BB抗原表位肽,对于后续相关抗体的制备,以及4‑1BB表达异常相关疾病的诊断、防治均具有重要意义。
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