项目名称：抗体-抗原分子识别的结构基础和功能研究首席科学家：郭亚军中国人民解放军第二军医大学起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：总后勤部卫生部上海市科委1一、研究内容拟解决的关键科学问题包括：1.抗体研究平台的系统性抗体分子识别研究的一个重要条件是建立系统的、多层次和多角度的抗体研究平台。目前采用生物学方法结合原子层面的结构分析远远不能满足研究的需要如何建立一个可针对多状态（静态与动态）、多层次（原子－分子－细胞）和多角度（量子力学、牛顿力学和热力学）的系统研究平台是本项目拟解决的一个关键问题。我们采用结构生物学结合计算生物学和功能验证的策略，建立抗体“虚拟设计预测和验证”研究体系，发展和完善已建立的抗体研究生物技术平台。2、抗体抗原特异识别的可模拟性免疫识别和结合是发生在抗体分子与抗原分子特定位置、特定片段之间的互相匹配和吻合的过程。这种特异性相互作用是完全基于一级序列折叠后的三级结构，对应的蛋白质空间表面特征是揭示分子识别规律的基础。在已构建的抗体-抗原复合物库（平台）和前期973所建立的技术平台基础上，跨生物学、计算机、统计、数学等学科，引入地理信息系统（GIS）的“空间信息分析与模型分析”功能，对抗原抗体分子识别进行分析与模拟，并结合其它子课题进行生物学试验验证。3.抗体抗原分子相互作用的规律性分子识别必然存在着其普遍意义上的规律,在遗传密码之外还应该存在着“结构密码”,对分子识别规律的了解将能够大量获得特定功能的蛋白质。抗体分子的一系列重要生物学功能均与抗体分子特异性识别有紧密关系，对抗体分子识别规律的阐明，是本项目需要解决的重要关键科学问题。利用已建立的各种生物抗体库和抗体虚拟设计平台，通过抗体的虚拟设计抗体分子的结构，预测抗体功能，结合生物手段和生物信息技术，解析抗体分子的识别规律。对抗体分子识别规律的阐明也将为其它生物大分子识别规律的研究奠定理论基础。以我们已有的晶体结构明确的抗原表位为研究模型，在虚拟设计和生物验证的研究平台上采用从生物——虚拟——模拟——生物的策略才有可能准确、全面地研究抗体分子识别的规律。主要研究内容包括：21．利用地理信息系统（GIS）空间信息分析技术寻找抗体抗原表面结合位点识别规律:在生物信息大规模抗体虚拟库和抗体抗原分子识别的结构基础上，统计抗体抗原结合界面两侧的空间信息特征和特征，建立基于空间特征的蛋白质抗原空间表位预测方法，进行抗体抗...
