[发明专利]疏水性电荷诱导层析最优配基密度预测方法

说明书

本发明公开了一种疏水性电荷诱导层析最优配基密度预测方法，包括：(1)获取目标蛋白三维结构数据，通过分子模拟构建蛋白三维结构；(2)分析目标配基在目标蛋白表面的识别位点，确定最优识别位点间距，作为最优配基间距；(3)依据目标层析介质的结构特性，根据所述最优配基间距预测最优配基密度；本发明所提出的预测方法，可以用于疏水性电荷诱导层析介质的设计优化，具有以下优点：(1)工作量小，通过分子模拟技术，避免了大量配基密度优化工作；(2)准确性好，通过配基与蛋白相互作用位点的分析，迅速确定最优配基密度的范围；(3)成本低，减少了开发过程中物料消耗和时间成本，避免了制备过程中配基的过度加入。

技术领域

本发明涉及层析分离技术领域，特别是涉及一种疏水性电荷诱导层析最优配基密度预测方法。

背景技术

对于层析介质而言，配基是固定在合适基质上的功能分子，其种类包括酶、辅酶、抗体、氨基酸、多肽和核酸等。配基具有特异性识别能力，能够选择性吸附目标分子，是层析介质吸附性能的主要来源之一，对于结合能力和分离效率起着重要作用。通过分析配体密度与介质吸附性能之间的关系，不同的研究显示吸附性能随配体密度增加的变化趋势是复杂的。一般而言，这个趋势会通过平台期趋向一个上限，在这个范围内，配基密度的增加并不能有效提升吸附性能，甚至会导致下降。同时，配基是介质制备成本中的重要因素。部分配基价格非常昂贵，且较难固定在基质上。单纯通过增加配体密度来提高吸附性能既不划算也不可行。一个合适的配基密度可以在保持介质最优吸附性能的同时尽可能降低制备成本，这对于成本高昂的下游分离过程具有积极意义。因此，需要建立一种有效预测最优配基密度的方法。

疏水性电荷诱导层析(Hydrophobic charge-induction chromatography，HCIC)是一种特殊的混合模式层析。该层析模式可以在中性pH条件下，以疏水相互作用吸附目标蛋白，当pH值下降后，配基与蛋白会带有同种电荷，从而产生排斥，洗脱蛋白。由于混合作用模式的存在，HCIC具有高吸附容量、耐盐吸附、洗脱温和等优势，被应用于各类蛋白的分离纯化，被认为是替代价格昂贵的Protein A亲和层析的潜力技术之一。相较Protein A亲和层析，HCIC具有一定的成本优势，为了进一步发扬HCIC的优势，开发优化HCIC层析介质的制备过程就具有重要的意义。合适的配基密度是该过程中必须要考虑的参数，从而获得吸附性能好且成本优势明显的疏水性电荷诱导层析介质。

发明内容

本发明的目的是提供一种疏水性电荷诱导层析最优配基密度预测方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种疏水性电荷诱导层析最优配基密度预测方法，包括以下步骤：

(1)获取目标蛋白三维结构数据，通过分子模拟构建蛋白三维结构；

(2)分析目标配基在目标蛋白表面的识别位点，确定最优识别位点间距，作为最优配基间距；

(3)依据目标层析介质的结构特性，根据所述最优配基间距预测最优配基密度。

进一步地，在步骤(2)中，采用分子对接的方法，分析目标配基在目标蛋白表面的识别位点。

进一步地，在步骤(2)中，分析目标配基在目标蛋白表面的识别位点的主要指标为作用间距和作用力。

进一步地，分析目标配基在目标蛋白表面的识别位点的主要指标包括：

(1)目标配基位于目标蛋白表面；

(2)目标配基与目标蛋白相互作用力大；

(3)目标配基识别位点间距小；

(4)目标配基识别位点之间不存在明显蛋白突出结构。

进一步地，在步骤(3)中，所述目标层析介质的结构特性为孔道结构参数。