本文關(guān)鍵詞：抗體可變區(qū)穩(wěn)定性評價模式的建立及初步應(yīng)用

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【摘要】：近年來，基因工程抗體在世界醫(yī)藥市場異軍突起，已成為世界生物工程制藥業(yè)的支柱產(chǎn)品之一。與其它生物藥物不同，抗體在成為藥物之前需要進(jìn)行改造。然而，抗體改造過程中其穩(wěn)定性的改變成為制約抗體發(fā)展的瓶頸。一系列的研究表明，抗體的可變區(qū)是影響抗體穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，可變區(qū)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定優(yōu)化已經(jīng)成為重組抗體研發(fā)的關(guān)鍵步驟。 隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物信息學(xué)、計算機科學(xué)的迅速發(fā)展，借助已有的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息，通過熱力學(xué)參數(shù)（焓、熵、自由能等）對蛋白-蛋白相互作用進(jìn)行探討，，分析其界面特征，從理論上對蛋白-蛋白作用復(fù)合物的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。 在本研究中，利用建立的抗體可變區(qū)序列、結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫，通過序列比對、結(jié)構(gòu)模擬及優(yōu)化、距離幾何學(xué)、分子間氫鍵形成理論、結(jié)合能計算，從理論上探討影響抗體可變區(qū)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，為抗體分子穩(wěn)定性的改造提供理論依據(jù)。具體完成工作如下： 抗體可變區(qū)序列、結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建——基于生物信息學(xué)技術(shù)，廣泛收集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫（Kabat、IMGT、PDB、SwissProt等）中的小鼠、人抗體可變區(qū)序列信息，利用計算機編程技術(shù)（JAVA語言），實現(xiàn)從核酸堿基序列到蛋白質(zhì)氨基酸序列的翻譯，并遵循Kabat、Chothia、AbM判別模式，對抗體可變區(qū)序列進(jìn)行框架區(qū)（FR區(qū)）和高變區(qū)（CDR區(qū)）的劃分與標(biāo)注。基于此，建立抗體可變區(qū)的序列信息數(shù)據(jù)庫。利用多序列比對ClustalW方法，對獲得的不同亞類人抗體可變區(qū)序列進(jìn)行聚類分析，確定人抗體可變區(qū)的位置氨基酸的使用頻率，為深入探討人抗體穩(wěn)定性以及人源化改造奠定基礎(chǔ)。 利用建立的抗體可變區(qū)序列信息數(shù)據(jù)庫，結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫（PDB）收集小鼠、人抗體可變區(qū)的結(jié)構(gòu)信息，通過計算機輔助分子模擬技術(shù)對抗體可變區(qū)構(gòu)象進(jìn)行合理優(yōu)化，確定的穩(wěn)定構(gòu)象以及抗體輕、重鏈可變區(qū)單體構(gòu)象共同存儲于本地的抗體可變區(qū)結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫中。進(jìn)而結(jié)合計算機圖形學(xué)技術(shù)、拓?fù)鋵W(xué)方法對抗體可變區(qū)的二級結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，獲得的二級結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D也保存在結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫中。 影響抗體可變區(qū)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素——利用建立的抗體可變區(qū)序列、結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)庫，基于分子間氫鍵形成理論、反應(yīng)自由能理論從熱力學(xué)、動力學(xué)對抗體分子輕、重鏈可變區(qū)相互作用的動態(tài)結(jié)構(gòu)及能量特征進(jìn)行探討；借助統(tǒng)計學(xué)原理、非線性擬合、回歸分析等分析手段對抗體輕、重鏈作用能與其構(gòu)象特征、理化性質(zhì)建立相關(guān)性分析。通過分子模擬與統(tǒng)計學(xué)分析，抗體的輕重鏈可變區(qū)結(jié)合能與其輕重鏈間的氫鍵形成數(shù)目、范德華作用均存在線性相關(guān)性；與抗體理化性質(zhì)存在多項式相關(guān)性。 基于位置氨基酸的使用頻率以及建立的分析模型，針對無法獲得穩(wěn)定工程細(xì)胞株的抗Ricin人源化功能抗體進(jìn)行合理的評價及優(yōu)化，通過計算機分子模擬技術(shù)設(shè)計抗Ricin人源化功能抗體突變體，合理指導(dǎo)實驗，并獲得抗Ricin人源化抗體穩(wěn)定的工程細(xì)胞株。 抗體可變區(qū)的自身結(jié)構(gòu)（構(gòu)象、理化性質(zhì)）對其穩(wěn)定性有很大影響，可以通過抗體結(jié)構(gòu)優(yōu)化來提高抗體的穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R392

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2 陳宇;楊靜;李新穎;周婷婷;林周;羅龍龍;喬春霞;呂明;黎燕;沈倍奮;馮健男;;抗體可變區(qū)穩(wěn)定性評價及其初步應(yīng)用[J];軍事醫(yī)學(xué);2014年05期

3 解志剛,郭 寧,施 明,馮健男,孫瑛勛,于 鳴,沈倍奮;抗人CD16單克隆抗體可變區(qū)基因的克隆和表達(dá)[J];免疫學(xué)雜志;2002年03期

4 李鵬;劉鳳權(quán);楊慧;趙麗;李霞;;鋅螯合物抗體可變區(qū)的克隆鑒定、真核表達(dá)及重組抗體的三維模建[J];生物技術(shù)通報;2012年01期

5 吳翰桂,顏丹峰;單鏈抗體可變區(qū)的構(gòu)建與應(yīng)用[J];臺州師專學(xué)報;1995年06期

6 毛春生,宋宏彬,王海濤;基因工程二硫鍵抗體[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;1998年06期

7 晁陽;包玉勝;;治療性抗體糖基化研究進(jìn)展及應(yīng)用[J];山東化工;2013年10期

8 楊麗娟;侯穎春;白玉杰;藥立波;蘇成芝;;抗胃癌單鏈抗體可變區(qū)序列分析及空間結(jié)構(gòu)模擬[J];世界華人消化雜志;2008年21期

9 王穎;半-人/半-猴抗體進(jìn)入人體試驗[J];生物技術(shù)通報;1994年02期

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1 黃海;黃健;林天歆;許可慰;郭正輝;江春;韓金利;;前列腺特異性膜抗原人源Fab抗體可變區(qū)基因的篩選與鑒定[A];21世紀(jì)男科學(xué)——中華醫(yī)學(xué)會第五次全國男科學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

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1 韓麗英;抗金屬螯合四肽單克隆抗體可變區(qū)基因的構(gòu)建和表達(dá)[D];第四軍醫(yī)大學(xué);1995年

2 沈笛穎;人鼠嵌合型抗人CD19抗體Hm2E8b的研制及功能研究[D];浙江大學(xué);2011年

3 常宏;基于人抗體可變區(qū)框架結(jié)構(gòu)和拮抗肽設(shè)計新型TNF-α人源小分子拮抗劑[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2007年

4 秦衛(wèi)松;基于抗原抗體相互作用的立體結(jié)構(gòu)信息設(shè)計新型TNF-α拮抗分子[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2005年

5 魏化偉;基于抗原抗體立體結(jié)構(gòu)的功能表位研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2011年

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1 陳宇;抗體可變區(qū)穩(wěn)定性評價模式的建立及初步應(yīng)用[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2013年

2 楊娟;抗CD45單克隆抗體可變區(qū)基因的克隆及序列分析[D];華中科技大學(xué);2008年

3 潘文彬;蝦致敏原刺激下人B淋巴細(xì)胞制備及IgE基因研究[D];中國計量學(xué)院;2014年

4 王長軍;抗?jié)h坦病毒單克隆抗體可變區(qū)基因分析及其噬菌體配體肽的篩選和鑒定[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2003年

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