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从头设计阻断抗体服务

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随着生物医药技术的快速发展，阻断抗体已成为解决疾病治疗和免疫调控中的关键工具之一。阻断抗体通过特异性结合抗原蛋白的关键区域，有效阻止其与目标分子的相互作用，从而抑制病理过程。然而，传统抗体开发方法存在研发周期长、筛选效率低等问题。

“从头设计阻断抗体平台”是一项基于人工智能计算和蛋白设计技术的全新抗体开发方案。通过精确分析抗原蛋白的阻断区域，结合最新的蛋白质设计工具和分子对接算法，快速生成高亲和力、高特异性的纳米抗体。无论是基础科研还是临床前研发，该服务都将显著缩短抗体开发周期，提升抗体设计的效率与精确性。

项目测试

如图1所示，选择蛋白I18RA（Uniprot ID O95256）作为抗原，从头设计阻断抗体。蛋白I18RA的核心功能区域是从第191位的谷氨酸（Glu）到第197位的谷氨酰胺（Gln）。在确定了关键阻断区域后，利用RFdiffusion从头设计了长度为15个氨基酸的结合短肽，占据了阻断区域的第191位谷氨酸和第193位的酪氨酸（图2）。

而后将该结合短肽作为CDR3，填入纳米抗体，CDR1和CDR2继续沿用原始序列（图3）。纳米抗体与抗原蛋白分子对接，从图2B中可以看到，纳米抗体占据了核心区域的第194位的天冬氨酸和197位的谷氨酰胺，起到了竞争抑制的作用，能够阻断了抗原蛋白与受体蛋白之间的结合（图4）。

关于设计短肽与纳米抗体所结合的氨基酸不同这一现象，我们认为是HDOCK的柔性对接允许关键区域（如结合位点的侧链、柔性环区域）发生一定的构象调整，以更好地反映实际的结合状态。

图1：蛋白I18RA的蛋白模型和核心区域

图2：抗原蛋白与设计短肽的结合构象

图3：纳米抗体的蛋白模型

图4：抗原蛋白与纳米抗体的结合构象

技术流程

1、确定抗原蛋白的阻断区域

通过功能分析确定抗原蛋白的重要功能区或与受体蛋白的关键结合区域，精准定位阻断区域，为后续设计提供科学依据。

2、从头设计结合短肽

使用先进的RFdiffusion工具，从头设计100条不同长度（7、11、15个氨基酸，与CDR3氨基酸数量一致）的结合短肽，以覆盖所有潜在结合位点。

3、选择高亲和短肽

利用分子对接技术，筛选出与阻断区域具有高选择性和高亲和力的前10条短肽，为后续构建提供优质种子分子。

4、构建纳米抗体文库

将TOP10短肽分别代替纳米抗体骨架的CDR3区域，并通过选择性突变CDR1、CDR2区域，构建容量为1000条的合成纳米抗体文库。

5、HDOCK对接评价

通过HDOCK分子对接，纳米抗体识别抗原蛋白的阻断区域，按照亲和力高低排序，选出TOP10纳米抗体进入下一轮评估。

6、AlphaFold整体评估

利用AlphaFold技术对纳米抗体与抗原蛋白的复合物进行结构预测，评估抗体结合的稳定性与特异性，最终确定具备竞争抑制作用的高亲和纳米抗体。

本产品从材料接收到结果交付共经历六大步骤，最快七天交付数据。

技术优势

1、精确设计，靶向阻断

通过明确关键阻断区域，确保抗体对抗原的高选择性与高效性，显著提升靶点验证的可靠性。

2、AI赋能，快速迭代

应用RFdiffusion、HDOCK和AlphaFold等尖端算法，大幅缩短抗体开发周期，显著提高研发效率。

3、创新纳米抗体设计

专注于纳米抗体领域，利用小型抗体分子的稳定性和灵活性，解决传统抗体在复杂环境中的局限性。

4、高通量与高精度并存

从短肽筛选到纳米抗体构建，再到分子对接与评估，全流程覆盖大规模高通量筛选，确保获得性能最佳的候选抗体分子。

5、定制化解决方案

可根据客户需求灵活调整设计流程，提供高度个性化的抗体开发服务，性价比极高。

6、覆盖多领域需求

不仅适用于传染病、肿瘤、自身免疫病等重大疾病研究，也能为基础研究和其他领域（如工业酶抑制剂开发）提供支持。

参考文献

[1] Lee A. Ansuvimab: First Approval. Drugs. 2021;81(5):595-598.

[2] Watson JL, Juergens D, Bennett NR, et al. De novo design of protein structure and function with RFdiffusion. Nature. 2023;620(7976):1089-1100.

[3] McMahon C, Baier AS, Pascolutti R, et al. Yeast surface display platform for rapid discovery of conformationally selective nanobodies. Nat Struct Mol Biol. 2018;25(3):289-296.

[4] Abramson J, Adler J, Dunger J, et al. Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFold 3. Nature. 2024;630(8016):493-500.

[5] Yan Y, Tao H, He J, Huang SY. The HDOCK server for integrated protein-protein docking. Nat Protoc. 2020;15(5):1829-1852.

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