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单克隆抗体在治疗炎症、肿瘤和传染类疾病等方面应用广泛,其中免疫球蛋白G(IgG)是最重要的一类抗体,抗体的分离纯化是整个生产过程的关键步骤。肽配基与其他种类配基相比,结构稳定性较高,不会引起免疫原反应,与蛋白的作用条件温和。在亲和色谱的实际应用中,设计和筛选合适的多肽配基至关重要。本文建立了一种基于IgG-蛋白A(SpA)亲和作用的肽配基仿生设计方法,其核心包括4部分:(1)利用MM/PBSA方法结合自由能分解和残基作用对分析,获得SpA的6个关键残基;(2)利用氨基酸定位法,构建IgG的亲和分子模型和肽配基分子库;(3)建立多级分子模拟筛选方法,得到多种备选配基;(4)利用亲和色谱和电泳分析,确定高亲和性配基。目前已经确定了3条八肽配基FYWHCLDE,FYCHWALE和FYCHTIDE能与IgG有很高的亲和作用。肽配基与IgG的亲和结合以静电作用为主,解离常数为1.5-6.1μM,吸附容量达到100-170 mg/mL。利用肽配基亲和色谱从人血清中一步分离纯化,得到的人IgG纯度达85%-90%。分子动力学模拟显示结合发生在“一致性结合位点”。在相同配基密度下,肽配基对IgG吸附容量为FYWHCLDE>FYCHWALE>FYCHTIDE。FYWHCLDE是候选多肽库中打分排名第一的配基,选取4个配基密度研究对IgG和对照蛋白BSA的静态吸附。研究发现多肽介质在23.9μmol/mL的配基密度下具有最大的IgG选择性。血清中抗体的穿透实验表明hIgG的动态吸附容量随配基密度增加而增大。在最适配基密度下多肽介质能从血清和细胞培液中对抗体进行一步纯化,得到的抗体纯度为95%,回收率为89%。吸附平衡结果表明双配基体系中多肽会表现出协同效应,因此双配基介质对h IgG的亲和性比其单配基介质要高。FYWHCLDE-FYCHTIDE混合介质具有最高的亲和性,其协同效应随总肽配基密度增加而增大,在多肽摩尔比FYWHCLDE:FYCHTIDE=2:1时对hIgG的亲和性达到最大(Kd值0.69μM),表明协同效应达到最大值。本文不仅建立了一种抗体亲和肽配基的仿生设计方法,对其他重要蛋白亲和肽配基的设计和筛选也具有指导意义。利用该仿生设计策略构建红细胞生成素(EPO)的亲和肽配基库。首先根据EPObp1-EPO结合的3个热点残基构建多肽库,然后利用分子模拟进行多肽库的多级筛选。目前已经获得33个候选多肽分子。后期经过分子动力学模拟筛选和实验分析,有望获得EPO的高亲和性配基。