[發明專利]疏水性電荷誘導層析最優配基密度預測方法

在審

• 申請號: 202110403251.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113095573A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 施偉;孔莘雅;付佳雪;章小斌;張思奇;厲凱彬;韓得滿
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G16B15/20
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明公開了一種疏水性電荷誘導層析最優配基密度預測方法，包括：(1)獲取目標蛋白三維結構數據，通過分子模擬構建蛋白三維結構；(2)分析目標配基在目標蛋白表面的識別位點，確定最優識別位點間距，作為最優配基間距；(3)依據目標層析介質的結構特性，根據所述最優配基間距預測最優配基密度；本發明所提出的預測方法，可以用于疏水性電荷誘導層析介質的設計優化，具有以下優點：(1)工作量小，通過分子模擬技術，避免了大量配基密度優化工作；(2)準確性好，通過配基與蛋白相互作用位點的分析，迅速確定最優配基密度的范圍；(3)成本低，減少了開發過程中物料消耗和時間成本，避免了制備過程中配基的過度加入。

技術領域

本發明涉及層析分離技術領域，特別是涉及一種疏水性電荷誘導層析最優配基密度預測方法。

背景技術

對于層析介質而言，配基是固定在合適基質上的功能分子，其種類包括酶、輔酶、抗體、氨基酸、多肽和核酸等。配基具有特異性識別能力，能夠選擇性吸附目標分子，是層析介質吸附性能的主要來源之一，對于結合能力和分離效率起著重要作用。通過分析配體密度與介質吸附性能之間的關系，不同的研究顯示吸附性能隨配體密度增加的變化趨勢是復雜的。一般而言，這個趨勢會通過平臺期趨向一個上限，在這個范圍內，配基密度的增加并不能有效提升吸附性能，甚至會導致下降。同時，配基是介質制備成本中的重要因素。部分配基價格非常昂貴，且較難固定在基質上。單純通過增加配體密度來提高吸附性能既不劃算也不可行。一個合適的配基密度可以在保持介質最優吸附性能的同時盡可能降低制備成本，這對于成本高昂的下游分離過程具有積極意義。因此，需要建立一種有效預測最優配基密度的方法。

疏水性電荷誘導層析(Hydrophobic charge-induction chromatography，HCIC)是一種特殊的混合模式層析。該層析模式可以在中性pH條件下，以疏水相互作用吸附目標蛋白，當pH值下降后，配基與蛋白會帶有同種電荷，從而產生排斥，洗脫蛋白。由于混合作用模式的存在，HCIC具有高吸附容量、耐鹽吸附、洗脫溫和等優勢，被應用于各類蛋白的分離純化，被認為是替代價格昂貴的Protein A親和層析的潛力技術之一。相較Protein A親和層析，HCIC具有一定的成本優勢，為了進一步發揚HCIC的優勢，開發優化HCIC層析介質的制備過程就具有重要的意義。合適的配基密度是該過程中必須要考慮的參數，從而獲得吸附性能好且成本優勢明顯的疏水性電荷誘導層析介質。

發明內容

本發明的目的是提供一種疏水性電荷誘導層析最優配基密度預測方法，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種疏水性電荷誘導層析最優配基密度預測方法，包括以下步驟：

(1)獲取目標蛋白三維結構數據，通過分子模擬構建蛋白三維結構；

(2)分析目標配基在目標蛋白表面的識別位點，確定最優識別位點間距，作為最優配基間距；

(3)依據目標層析介質的結構特性，根據所述最優配基間距預測最優配基密度。

進一步地，在步驟(2)中，采用分子對接的方法，分析目標配基在目標蛋白表面的識別位點。

進一步地，在步驟(2)中，分析目標配基在目標蛋白表面的識別位點的主要指標為作用間距和作用力。

進一步地，分析目標配基在目標蛋白表面的識別位點的主要指標包括：

(1)目標配基位于目標蛋白表面；

(2)目標配基與目標蛋白相互作用力大；

(3)目標配基識別位點間距小；

(4)目標配基識別位點之間不存在明顯蛋白突出結構。

進一步地，在步驟(3)中，所述目標層析介質的結構特性為孔道結構參數。