抗原設(shè)計FAQ
為什么要進行抗原設(shè)計？
想要以高成功率獲取特異性好、有效性高的抗體，第一步抗原設(shè)計至關(guān)重要。
抗原設(shè)計過程中，你碰到過哪些頭疼的問題，快來吐槽。
目前，用于免疫生產(chǎn)抗體的抗原一般有多肽抗原和重組抗原。兩種抗原各有優(yōu)劣，多肽抗原理論上來說可以產(chǎn)生高特異性、針對特定抗原表位的抗體；缺點是免疫原性較低，需要和載體偶聯(lián)以增強免疫原性，這增加了抗原制備成本，另外還會產(chǎn)生大量針對載體的非特異性抗體，增加了后續(xù)純化和篩選成本。重組抗原免疫原性強，包含抗原表位多，用于制備抗體，相對成功率較高；但也有缺點，重組抗原一般采用大腸桿菌表達系統(tǒng)，原核表達系統(tǒng)的蛋白質(zhì)折疊方式與真核生物的有所差異，另外有時并不能獲取可溶性的抗原，進一步導(dǎo)致所獲抗原與目的蛋白抗原的抗原表位并不完全一致，從而產(chǎn)生出一些非特異性的抗體，而這些非特異抗體在后期的純化過程中是很難被排除掉的。
設(shè)計抗原時，多肽抗原一般選擇10~20個左右的氨基酸，重組抗原一般為長度在100個氨基酸以上的部分或者全長蛋白。
設(shè)計抗原有哪些秘籍呢，準備好接收了么？
設(shè)計抗原的基本原則
確定所需生產(chǎn)抗體的用途
明確所需生產(chǎn)抗體的用途對抗原設(shè)計有很大的影響。例如：如果需要利用得到的抗體來研究目的蛋白的特定區(qū)域，如C端或N端，那么抗原序列的選擇就應(yīng)集中在這一區(qū)域；如果想要用抗體來研究一種特定狀態(tài)下的蛋白，如磷酸化等，抗原設(shè)計的選擇性更小了，只有選擇該位點附近的合適氨基酸序列來設(shè)計多肽抗原。
抗原序列區(qū)域的選擇原則
一般說來最理想的抗原表位識別區(qū)域應(yīng)具備親水、位于蛋白表面和結(jié)構(gòu)上易變形性等特點。因為在大多數(shù)的天然（自然）環(huán)境中，親水區(qū)域傾向于集中在蛋白表面，而疏水區(qū)域常常被包裹在蛋白內(nèi)部。那么，我們在設(shè)計抗原的時候，如果選擇這些具備親水、位于蛋白表面和結(jié)構(gòu)上易變形性等特點的區(qū)域的話，則有利于抗原產(chǎn)生與目的蛋白相同的抗原表位，從而生產(chǎn)出高親和力，高特異性的抗體。
連續(xù)的與不連續(xù)的識別區(qū)域
大多數(shù)抗體是針對連續(xù)識別區(qū)域的，抗體能與這類區(qū)域以很高的親和力相結(jié)合表明這段序列不在蛋白內(nèi)部。不連續(xù)的識別區(qū)域是代表有一定折疊的一段多肽序列，或是將兩段分離開的多肽連在一起的抗體的識別區(qū)域。在某些情況下，針對這樣不連續(xù)識別區(qū)域的抗體也能產(chǎn)生，只是用來免疫的抗原多肽必須具備與該不連續(xù)識別區(qū)域相似的二級結(jié)構(gòu)，而序列的長度需要符合相關(guān)的要求。
避免識別區(qū)域隱藏在蛋白內(nèi)部
為了避免識別區(qū)域隱藏在蛋白內(nèi)部的風(fēng)險，通常選擇蛋白的N，C兩端來產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。因為在完整的蛋白中，N、C兩端通常是暴露在蛋白表面的。然而，一定要注意膜蛋白的C端疏水性太強，不適合作為抗原。
抗原設(shè)計的原則明確后，現(xiàn)在我們就來看一下設(shè)計抗原具體要怎么操作：
01
資料調(diào)研
查找蛋白質(zhì)基本信息：包括蛋白名稱、基因名稱、分子量、氨基酸數(shù)、表達部位、GeneID等，常用如下兩個數(shù)據(jù)庫：
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查找針對該蛋白質(zhì)的抗體的信息：
由于抗原設(shè)計本身具有很多的不確定性，為了降低風(fēng)險，節(jié)省成本，所以需要參考別人做該抗體的抗原設(shè)計位點，盡可能多地調(diào)研相關(guān)信息，以免做無用功(例如，有些抗原只能用重組蛋白而不能用多肽，調(diào)研出這些信息就能降低很多風(fēng)險)。常用網(wǎng)站如下：
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02
二級結(jié)構(gòu)預(yù)測 (以DNAstar為例)
在)等分析圖。我們從中選擇抗原性強、親水性好、柔韌性好、表面可及性高、有轉(zhuǎn)角的區(qū)域，同時避免有α螺旋、β折疊的區(qū)域。
03
在線預(yù)測
設(shè)計多肽抗原時可以在 再次提交蛋白氨基酸序列，得到整個序列中每一個氨基酸的抗原性，得分高的抗原性好。
04
同源性比較(Blast)
對于多肽抗原，一般還需要比較同源性?？梢詫⑦x擇的序列在，看其同源性，同一物種中的同源性高的序列則不能選擇，不同物種之間的同源性高的則可以作為抗原。
附錄. 一些常用的數(shù)據(jù)庫和預(yù)測工具
分析氨基酸序列中是否存在信號肽：
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分析氨基酸序列中的跨膜結(jié)構(gòu)：
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基于序列的線性表位預(yù)測工具：
基于結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和非連續(xù)性表位預(yù)測工具：
基于序列/結(jié)構(gòu)的非連續(xù)性表位預(yù)測工具：
抗原-抗體相互作用殘基數(shù)據(jù)庫：
