[发明专利]抗体蛋白的分子改造辅助预测方法

权利要求书

1.一种抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)扫描抗体与抗原相互作用界面的氨基酸残基；

(2)对抗体与抗原相互作用界面上的氨基酸残基进行微环境判断；

(3)确定候选改造位点，进行虚拟突变获得抗原与突变抗体复合物体系，计算结合自由能以及突变所造成的结合自由能改变；

(4)根据步骤(3)的计算结果，按需求挑选可能对亲和力及特异性有较大影响的作为改造候选位点的氨基酸残基给出结果，从而指导实验。

2.根据权利要求1所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：

(11)对选定的抗原抗体复合物体系进行初步能量优化，以消除在所述抗原抗体复合物体系的晶体结构中所存在的空间结构冲突；

(12)根据所述抗原抗体复合物体系的晶体结构，确定构成抗原与抗体相互作用界面的氨基酸残基，包括抗体作用界面的氨基酸残基和抗原作用界面的氨基酸残基；

(13)分析所述的构成抗原与抗体相互作用界面的氨基酸残基形成作用对情况。

3.根据权利要求2所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的微环境判断包括以下步骤：

(21)判断抗体作用界面的氨基酸残基是否处于芳香族氨基酸残基聚集的区域；

(22)判断抗体作用界面的氨基酸残基侧链是否埋藏在抗体内部。

4.根据权利要求3所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，所述的步骤(21)具体为：

步骤(12)中所确定的抗体作用界面的氨基酸残基，其中的芳香族氨基酸残基，包括Tyr和Trp氨基酸残基在抗体作用界面上的分布，超过3个芳香族氨基酸残基连在一起则被定义为“芳香岛”聚集区域，如果抗体作用界面的氨基酸残基处于该区域则判定该氨基酸残基处于芳香族氨基酸残基聚集的区域。

5.根据权利要求3所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，所述的步骤(22)具体为：

计算步骤(12)中所确定的抗体作用界面的氨基酸残基侧链的溶剂可及面积，根据溶剂可及性判断氨基酸残基侧链是否可被溶剂分子接触，从而判断氨基酸残基侧链是否埋藏在抗体内部。

6.根据权利要求3所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，所述的步骤(3)包括以下步骤：

(31)根据客户要求，或者步骤(13)中所确定的抗原与抗体相互作用界面的氨基酸残基形成相互作用对的具体情况，确定候选改造位点，进行虚拟突变，生成抗原与突变抗体复合物体系；

(32)将抗原抗体复合物体系和抗原-突变抗体复合物体系周围分别加上水分子，使整个体系处于极性溶剂环境下，对整个体系进行能量优化和构象空间产生；

(33)根据结合自由能计算公式计算结合自由能，计算结合自由能过程中包含的参数，包括介电常数、非极性溶剂溶剂化自由能，根据步骤(21)和(22)的微环境判断进行调整。

7.根据权利要求6所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，在所述的步骤(33)中，根据步骤(21)微环境判断调整介电常数，具体为：

选定作为改造候选位点的氨基酸残基处于芳香族氨基酸残基聚集的区域，则对于突变体结合自由能进行计算时选择较高的介电常数。

8.根据权利要求6所述的抗体蛋白的分子改造辅助预测方法，其特征在于，在所述的步骤(33)中，根据步骤(22)微环境判断确定调整非极性的溶剂化自由能计算，具体为：

选定作为改造候选位点的氨基酸残基如果埋藏在抗体内部，对突变位点周围一定距离范围(如)内的氨基酸残基进行进一步能量优化模拟，模拟扰动影响，然后采用突变前后突变点一定距离范围(如)内的溶剂可及面积变化值计算非极性溶剂化自由能。