基於抗體結構信息的抗體穩定性、親和性理論預測

《基於抗體結構信息的抗體穩定性、親和性理論預測》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由馮健男擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於抗體結構信息的抗體穩定性、親和性理論預測
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：馮健男
• 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院

中文摘要

抗體的結構信息對於抗體性質研究至關重要。本課題擬通過生物信息學收集並整理已有晶體結構的抗體結構信息，基於計算生物學的理論方法從熱力學、動力學以及微觀電子結構信息探討影響抗體穩定性的關鍵胺基酸殘基特徵，並建立相關模型，研究抗體輕、重鏈可變區之間，可變區中FR與CDR之間，可變區與恆定區之間的內在聯繫；收集抗原-抗體作用複合物的結構信息，通過動力學模擬及周期性邊界條件下量子化學（QM）/分子力學（MM）相結合探討抗原表位與抗體CDR區間的巨觀、微觀作用模式，利用幾何結構、電子結構、熱力學相關參數以及譜學計算對抗原-抗體的作用模式進行深入研究，動態分析抗原與抗體相互識別過程中構象、理化性質的改變，探討抗體結構信息與其親和性的內在聯繫，為抗體分子的設計、合理改造及親和力成熟奠定基礎。

結題摘要

抗體的結構信息對於抗體性質研究至關重要。本課題通過生物信息學收集、整理IMGT、PDB、Kabat、SwissProt資料庫中已有晶體結構的抗體結構信息，基於計算生物學的理論方法從熱力學、動力學以及微觀電子結構信息探討影響抗體穩定性的關鍵胺基酸殘基特徵，並建立相關模型，研究抗體輕、重鏈可變區之間，可變區中FR與CDR之間，可變區與恆定區之間的內在聯繫；通過建立的模型針對抗蓖麻毒素的基因工程抗體可變區序列、結構進行分析，從理論上合理判別了影響抗體MIL33穩定性的關鍵胺基酸，並通過試驗進行了驗證，獲得了穩定表達細胞株；收集抗原-抗體作用複合物的結構信息，通過動力學模擬及周期性邊界條件探討抗原表位與抗體CDR區間的動態作用模式；針對Her2與功能性抗體2C4作用模式進行分析，利用幾何結構、電子結構、熱力學相關參數動態分析抗原與抗體相互識別過程中構象、理化性質的改變，探討抗體結構信息與其親和性的內在聯繫，設計並獲得了靶向Her2抗體庫，篩選獲得了高親和力功能性抗體MIL5，為抗體分子的設計、合理改造及親和力成熟奠定基礎。培養碩士研究生5名，博士研究生2名；發表SCI論文4篇，授權國家發明專利6項，申請國家發明專利2項；獲得軟體著作權1項。