表面重塑抗體技術介紹
一．表面重塑抗體簡介
表面重塑抗體是指對異源抗體表面氨基酸殘基進行人源化改造。該方法的原則是僅替換與人抗體SAR差別明顯的區(qū)域，在維持抗體活性并兼顧減少異源性基礎上選用與人抗體表面殘基相似的氨基酸替換；另外，所替換的區(qū)段不應過多，對于影響側鏈大小、電荷、疏水性，或可能形成氫鍵從而影響到抗體互補決定區(qū)（CDR）構象的殘基盡量不替換。
二．表面重塑抗體方法
通過將抗體可變區(qū)序列同鼠源，人源抗體可變區(qū)序列庫比對后，獲得其差異和異常殘基。進一步通過三維模建、分析抗體可變區(qū)分子內與分子間氫鍵作用位點和表面可及性基礎上，去除參與氫鍵形成與疏水性核心殘基，在確�？贵w結構完整與親和力的原則上完成抗體可變區(qū)的人源化改造。
三．表面重塑抗體制備流程（技術難點）
抗體可變區(qū)序列分析及其人源化設計
利用ORFfinder將抗體VH和VL的核酸序列進行翻譯，利用IMGT和VBase2的DNA PLOT對其核酸序列進行分析，確定所屬的VDJ基因家族；根據(jù)Kabat、Abm、Chothia和Contact的規(guī)則標出CDR區(qū)。之后同Genbank的nr庫做BlastP，從中抽取抗體可變區(qū)氨基酸序列信息和結構數(shù)據(jù)構建本地抗體結構數(shù)據(jù)庫，根據(jù)抗體種屬來源和輕、重鏈類型將抗體序列分為四類，其中組織來源分別選擇Homo sapiens和Mus musculus兩類。
對相似性得分最高的人源、鼠源抗體可變區(qū)序列各200條進行統(tǒng)計，確定每個位置上的氨基酸種類百分比；將在鼠源比對序列中存在95%以上不同氨基酸的殘基定義為異常殘基（preternatural residue），對應地，在人源比對序列中存在95%以上不同氨基酸的同樣定義為差異殘基（differential residue）；然后對抗體的三維結構模建和結構分析即用SWISS-MODEL對可變區(qū)同源模建，使用Swiss-Pdb Viewer3.7的Energy Minimisation在Gromos96力場下對結果優(yōu)化。從PDB中挑選與抗體VL、VH組成的Fv相似性得分合計值最高的5個抗體結構。利用Swiss-Pdb Viewer 3.7的Interactive fit 功能將抗體VH、VL以該抗體結構為模板進行空間拼接，所有結果使用Gromos96力場的Force Field 計算能量值，將最小能量值的對接模型使用Discover在Cvff力場下進行分子力學優(yōu)化，得到精確的三維模型。使用Naccess以范德華半徑為參數(shù)計算抗體VH、VL及其相對表面可及性。利用Chimera 中的FindHBond分析VH、VL分子內和分子間氫鍵相互作用。最終確定了候選突變位點，最后對人源化抗體的模建與分析，并對此結構進行分析。因此所得的人源性VH與VL基因可編碼正確的抗體可變區(qū)。
抗體人源化是重組抗體生產(chǎn)制備實驗研究的重要組成部分，獲得高特異性和親和性的人源化抗體，對很多疾病進行有效的抗體治療具有重要作用。
