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引言：免疫球蛋白Ig是能够与抗原特异性结合并产生各种免疫反应的球蛋白。Ig主要分为5大类，其中IgG在血清中的含量最高，约占75%。IgG这类免疫球蛋白在生物医学以及临床治疗领域应用广泛，市场需求量连年增长。许多科研人员致力于开发研究能有效分离纯化IgG的工艺操作方法。其中亲和色谱是应用较多的一种色谱分离模式，它主要利用亲和配基较高的亲和性和选择性来获得高收率和高纯度的目标蛋白，进而得到具有高附加值和高质量要求的生物制剂。亲和配基一般包括有生物大分子和一些化学小分子，但这些配基分子本身具有的局限性导致其不能对抗体分子进行高效的分离纯化。而多肽作为亲和配基具有一系列的优势，但天然存在的亲和肽配基数量十分有限，我的课题目标即是利用仿生设计方法来获得IgG的亲和肽配基。
研究进展：
上次报告中提到用Flexs分子叠加与蛋白A中的热点残基进行比对，来获得与热点残基位置和构象相近的多肽分子。但实际情况是多肽会延着蛋白A的螺旋进行生长，与我们设想的沿直线与热点残基进行叠加不符，所以暂且不用分子叠加这种方法。
还是回归到利用分子对接方法，但与分子对接仅利用打分的高低进行筛选的标准不同，我们同时还考虑到多肽与Fc对接得到的构象中，热点残基的构象需要与spa中相应残基的构象一致。
首先来看多肽库的构建。也是利用SpA简化亲和模型，计算关键残基之间的距离确定插入的氨基酸残基的个数。与以前黄波师兄的方法不同的是，他计算的是热点残基的α碳原子之间的距离，而我是计算的两两残基之间相应的C、N端之间的距离。再根据分别插入一个或两个aa需要的长度，确定多肽的长度。最后得到6种多肽构建模式，其中第2、3、4种模式与黄波的一样，其余3种不同。
然后是根据氨基酸定位的基本原理，利用Autodock vina对接软件，将除Cys和Ala以外的18种氨基酸依次与spa关键残基所对应的Fc片段上的位点之间的区域对接，再将所得的氨基酸残基与热点残基连接起来得到多肽分子。
选取氨基酸的基本原则是：构象合适，指的是氨基酸的C/N端要与热点残基相应的C/N末端首尾相接。并且结合自由能小于-2.0。由于对接得到的构象非常多，这里就只选取了一张天冬酰胺与F和R之间的区域进行对接的构想图以作展示。可以看到，Asn的C端和N端分别与R146的N端和F132的C端相连，并且结合自由能为-2.3，所以Asn可用作第一位上的氨基酸。最后得到的多肽库一共包含9630条多肽分子。
接下来是用vina初筛多肽库。由于全部的多肽库的对接还没有完成，所以这里只选取已经完成的一种构建模式的多肽，主要是做一下筛选方法的介绍。待全部的多肽对接完成后，再按照设计策略一步步进行筛选。多肽分子的最后打分范围在-5.0~-7.9之间。选取≤-7.0kcal/mol的151条多肽分子做构象分析，此范围符合亲和配基的适中亲和力要求（结合常数在104~108M-1之间）。结果有20个多肽分子的关键残基构象与Spa的接近。这里也仅选取一张FYWHDMR与Fc对接的构象图以作展示。红色的是spa的4个关键残基，蓝色的是多肽分子的热点残基。这一张是俯视图，其他多肽的对接构象中也是Arg总是位于这个小凹槽中，与spa的Arg146有一定的距离，我在后面也有一个简要的分析，结果就是这个凹槽与酸性氨基酸组成的，与Arg会形成静电的相互作用。
接下来是用Rosetta FlexPepDock对接多肽分子复筛多肽。也是在考虑打分高低的同时考虑关键残基的构象是否与Spa的相似。
一般的对接软件如Autodock， DOCK，PatchDock，ParDock，MEDdock等只适用于含有一定数目的可旋转键的小分子的对接，由于多肽侧链较多，比小分子含有更多的自由度，因此以上对接软件在用于多肽时有一定的限制。Rosetta FlexPepDock是一种针对多肽与目标蛋白对接的新型对接软件。需要已知结合位点以及多肽-蛋白的大致的结合模型。FlexPepDock采用蒙特卡洛最小化方法，考虑多肽的主侧链柔性以及受体蛋白的侧链柔性。能够优化多肽和受体蛋白构象，形成高精度的多肽-蛋白结合模型。打分函数是一种全原子能量函数，分数项包括L-J全原子吸引和排斥项，L-K溶剂项以及氢键等等。评价多肽-蛋白结合的强弱主要是看I_sc这一分数项。I_sc - Interface energy score(The total energy of the complex less the energy of the partners when separated)也就是结合自由能。
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