蛋白建模研究有助增強抗體藥物效力
美國科學(xué)家zui近開發(fā)出一種計算機建模方法,它能夠通過預(yù)測抗體的結(jié)構(gòu)變化來提升藥物的效力。相關(guān)研究論文9月23日在線發(fā)表于《自然—生物技術(shù)》上。
該研究成果源自美國麻省理工學(xué)院(MIT)Dane Wittrup和Bruce Tidor教授在實驗和計算機模擬上的傾力合作。研究人員分析了一種特殊抗體的氨基酸取代的多種可能性,并計算出哪種取代方式所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化能夠?qū)е驴贵w與標靶發(fā)生zui緊密的作用。
利用該模型,研究人員已經(jīng)對抗結(jié)腸癌藥物愛必妥(Erbitux)進行了改造,并使抗體與標靶的親和力增加到原始蛋白分子的10倍。此外,他們將該方法應(yīng)用于一種抗溶解酵素抗體D44.1,提升了它的效力。論文*作者Shaun Lippow表示,“將抗體蛋白結(jié)構(gòu)和預(yù)測信息結(jié)合起來,我們就能做出zui合理的選擇,從而提升蛋白的功能。”
美國國立常規(guī)醫(yī)學(xué)研究所(NIGMS)負責(zé)計算生物學(xué)項目的Janna Wehrle表示,“該項研究是現(xiàn)代計算技術(shù)用于加速藥物開發(fā)的范例。”
傳統(tǒng)的抗體藥物開發(fā)方法主要通過自然選擇,即先從小鼠體內(nèi)提取出抗體,然后在實驗室中進行培養(yǎng),使其進化,并檢測其功效。該方法從時間上和研究人員可操控的層面上都不理想。相比之下,MIT科學(xué)家的新方法能夠快速分析抗體大量的可能變異和構(gòu)造變化,并預(yù)測出該蛋白分子和標靶的親和力。
研究人員表示,蛋白建模方法能夠減少抗體藥物開發(fā)的時間和成本,并有助于科學(xué)家設(shè)計改造其他用途的蛋白,比如將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的酶。