通過Discovery Studio中的Antibody Modelling, Predict Humanizing Mutations模塊對鼠源抗體進行人源化。DS中的Predict Humanizing Mutations模塊會尋找人的Germline序列,對比各位點氨基酸在人源中出現(xiàn)的頻率給出相應的突變位點信息,結(jié)合抗體結(jié)構(gòu)選擇相應氨基酸進行設(shè)計改造。
抗體人源化主要指異源單克隆抗體以基因克隆及DNA重組技術(shù)改造,重新表達的抗體,其大部分氨基酸序列為人源序列取代,基本保留親本單克隆抗體的親和力和特異性,又降低了其免疫源性,有利應用于人體。Discovery Studio中專門的抗體人源化模塊可以快速準確的進行異源抗體人源化的設(shè)計。本項目即通過DS中的Antibody Modelling, Predict Humanizing Mutations模塊對一條鼠源抗體進行人源化設(shè)計,共設(shè)計出9條人源化抗體,并通過實驗進行了驗證,結(jié)果如下:
結(jié)果顯示通過DS設(shè)計出的9條人源化抗體中有6條親和力與親本鼠源單克隆抗體親和力保持一致,證明了通過DS進行抗體人源化的準確性。
DS 在多肽藥物領(lǐng)域的解決方案 基于胰島素肽的設(shè)計和篩選
通過Discovery Studio軟件設(shè)計指導了變構(gòu)肽配體(Altered peptide ligands,APLs)用于治療I型糖尿病。
I型糖尿病在人類和非肥胖糖尿病小鼠中均是一種自身免疫系統(tǒng)缺陷的疾病,有研究表明其主要由于CD8+ T細胞介導的β細胞損傷,使之不能正常分泌胰島素。變構(gòu)肽配體(Altered peptide ligands,APLs)可以有效抑制抗原-特異性T細胞失效,凋亡或轉(zhuǎn)移。因此開發(fā)有效的APLs用于I型糖尿病的治療很有必要。本文通過分子模擬技術(shù)對變構(gòu)肽配體進行了設(shè)計和優(yōu)化。
文章作者基于已知的變構(gòu)肽配體與受體的復合物結(jié)構(gòu),首先通過Discovery Studio突變了復合物結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵氨基酸殘基,確定了變構(gòu)肽的關(guān)鍵改造位置,并設(shè)計了8個變構(gòu)肽配體。然后結(jié)合DS_Loop refinement和分子動力學程序Standard Dynamics Cascade對8個變構(gòu)肽配體的復合物進行了結(jié)構(gòu)模擬和優(yōu)化,并基于MM-PBSA方法預測了它們與受體之間的結(jié)合能,根據(jù)預測結(jié)果(表1)選擇其中四個肽進行了合成和生物活性測試,其中變構(gòu)肽H6F活性較好。針對H6F進行了后續(xù)的試驗研究,試驗結(jié)果表明變構(gòu)肽配體H6F有希望成為一個治療I類糖尿病的藥物。