如何一站式计算抗体和蛋白信息

在生物医药研究领域，蛋白质（抗体、多肽等）的性质计算是理解生命机制、分离/纯化/鉴定/生产蛋白、以及开发蛋白新药的重要研究手段。然而，很多相关功能分散在不同的软件中，十分不方便。鹰谷电子实验记录本InELN一站式内置了抗体和蛋白质信息计算功能，可支持基础研究和药物开发。它具有以下代表性功能——

1. 1.蛋白质生化特性计算
2. 2.蛋白质序列简写转换
3. 3.蛋白质序列比对
4. 4.抗体蛋白序列编号
5. 5.抗体互补决定区注释
6. 6.氨基酸组成分析
7. 7.疏水性分析

    ……等等。

1. 蛋白质生化特性计算

鹰谷InELN能够对抗体等蛋白质的生化特性进行全面分析，包括但不限于蛋白质的分子量、等电点、不稳定系数、消光系数等关键参数。

图1. 示例肽段4个参数的计算过程

2. 蛋白质序列简写转换

对于蛋白质中的任何一段氨基酸序列，研究人员可轻松实现单字母或三字母简写的转换，免去了手动转换可能带入的错误。

图2. 示例肽段的氨基酸单字母转三字母 （复制为副本）

图3. 示例肽段的氨基酸分列，及三字母转单字母（直接转换）

3.蛋白质序列比对

InELN支持本地双序列比对和在线BLAST工具，让研究人员能够轻松直观地比对不同抗体蛋白序列之间的相似性和差异性。这些比对结果的差异部分以红色高亮显示，清晰醒目，十分便捷。

双序列比对

图4. 示例肽段的氨基酸序列比对操作

BLAST（Basic Local Alignment Search Tool，基本局部比对搜索工具；主要用于NIH NCBI蛋白质序列数据库）

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图5. 示例肽段在美国国立卫生研究院NIH的NCBI数据库网站进行BLAST搜索

4. 抗体蛋白序列编号

抗体氨基酸序列编号和分类是一项繁琐工作，鹰谷InELN的智能编号系统让这一过程变得简便快捷，而且输出数据直观清晰。

图6. 示例抗体肽段编号操作，以人类抗体IMGT规则为例

5. 抗体互补决定区注释

对于抗体研究至关重要的互补决定区（CDR），InELN提供了准确的注释工具，能帮助研究人员更好地理解抗体的结构和功能。例如，在IMGT 注释法中，红色表示可变的氨基酸，是CDR的核心，也称“超变区”。蓝色表示框架区（Framework Regions, FRs）的氨基酸，即CDR之间的区域，通常较为保守。绿色表示高度保守的氨基酸。

图7. 示例抗体CDR区注释操作，以人类抗体IMGT规则为例，有颜色区分

6.氨基酸组成分析

InELN能够分析蛋白质中氨基酸的组成，为蛋白质工程、抗体工程提供数据支持。

图8. 示例肽段的氨基酸组成分析

7.疏水性分析

蛋白质的疏水性是其生物活性的重要影响因素，InELN也提供了相应分析工具。在区分氨基酸的颜色块上方显示数字即为其疏水性值。如果是正数，数值越大代表疏水性越强；如果是负数，绝对值越大，则亲水性越强（疏水性越弱）；甘氨酸Gly疏水性为0。

图9. 示例肽段的疏水性分析（溶剂pH 7.0环境下）

总结

从基础研究到生物医药设计开发，鹰谷电子实验记录本InELN的蛋白信息计算功能有诸多应用场景。蛋白质的分子量计算可用于其定量检测和纯化，并可扩大到质谱组学分析和结构分析。氨基酸组成计算可用于蛋白质结构域（ɑ螺旋和β折叠等）、作用域、进化和活性中心分析，以及相关改造。等电点计算可用于蛋白分离、纯化、结晶和后续结构解析，以及药用蛋白的溶解度/稳定度/制剂开发研究。不稳定系数计算可用于蛋白溶解度、聚集度、活性、结合能力、蛋白工程材料、以及疾病机制研究。消光系数计算可用于蛋白质定量分析、纯化监测、配体研究，也与结构和稳定性有关。蛋白质的序列比对和BLAST可应用于生物信息学、鉴定/进化/分类研究、功能预测等，能指导蛋白质改造工程。抗体蛋白序列编号、抗体互补决定区注释可应用于抗体-抗原作用机制、疫苗、诊断试剂、以及抗体药物的特异性/亲和力研究。

总之，鹰谷电子实验记录本InELN具备诸多抗体与蛋白信息计算工具，也有本期未作介绍的引物设计、质粒构建、序列比对、IC50/EC50计算、DOE等功能，化学和材料方面还有结构式/反应式/HELM绘制、搜索、AI高精度图像识别、化学工艺投料自动计算、IUPAC中英文命名等完善的功能， 所以，鹰谷电子实验记录本不仅适合化学和材料实验室，也非常适合生物实验室使用。