DAY 1 · S2 · 上午 60 分钟

「结合」就是两个对象的匹配

这一节讲清「抓住」这件事怎么发生、怎么量化

U2.1抗原 ≠ 表位(这两个词最容易混)

术语是什么编程类比
抗原 antigen被抓的整个分子,比如「PD-1 蛋白」整个对象
表位 epitope抗原上真正被抓住的那几个残基对象暴露的那个接口
互补位 paratope抗体这一侧实际接触的残基(在 CDR 上)接口的实现方

一个抗原分子上通常有多个不同的表位,可以被不同的抗体分别识别。 所以「A 抗体和 B 抗体都抓 PD-1」并不意味着它们抓的是同一个地方—— 这个区别在药物竞争分析里非常要紧。

线性表位 vs 构象表位

表位分两种,这个区分是本节最有价值的一条:

类型定义能否从一维序列拿到
线性表位
linear / continuous
连续的一段氨基酸 能,可以直接当子串比对
构象表位
conformational
序列上离得很远、折叠后才凑到一起的几个残基 不能,只能从三维结构算,而且占大多数
判断力训练:如果有人说「我们从一维序列预测表位」, 你立刻应该想到——构象表位的信息根本不在一维序列里。 这句话要么是简化表述(其实用了结构预测),要么说话的人不懂。 这是你能问出的第一个让对方露底的问题。
抗原表位及其分类 B 站 · 6:45 · 讲清一个抗原上有很多表位、线性 vs 构象、功能性 vs 隐蔽表位

U2.2KD:结合强度,像读延迟指标一样读它

KD 解离常数单位 M(摩尔浓度),数值越小结合越牢
p99 延迟越小越好,且只看数量级不看绝对值
10⁻³  mM  毫摩尔   几乎没结合
10⁻⁶  μM  微摩尔   
10⁻⁹  nM  纳摩尔   ← 治疗性抗体常见范围的上沿
10⁻¹² pM  皮摩尔   ← 很强;不少上市大品种报在这一带
10⁻¹⁵ fM  飞摩尔   极罕见

治疗性抗体大致落在低 nM 到 pM 这个区间。 更精确的分布因适应症和测定方法而异,看到具体数字先看它是用什么方法测的 (见下一小节)——这比记住一个「典型值」有用得多。

关系式:KD = koff / konkon 是结合速率,koff 是解离速率。 结合越快(kon 大)、脱落越慢(koff 小),KD 越小、结合越牢。

建立这个条件反射就够了

看到 KD_M = 1e-11, 心里直接翻译成「10 皮摩尔,很强」。看到 2e-6,翻译成「2 微摩尔,偏弱」。
再多一步:看到没写单位的 KD 数字,先问单位。 同一份表里混着 M 和 nM 是真实存在的数据事故,差 9 个数量级。

不是越强越好:直觉上 KD 越小越好,但实际做药时并非如此—— 结合太牢可能导致组织穿透差、脱靶毒性大。「最优亲和力」是个区间不是极值。 所以别把 KD 当成单调的质量分去给数据排序。
Kd, the Dissociation Constant: What is it? YouTube · Catalyst University · 英文,专讲 KD 一个概念

U2.3三种测量方法 = 三种可信度

方法怎么测给什么可信度
SPR
表面等离子共振
靶点固定在芯片上,抗体流过,光学信号实时看结合与脱落 KD + kon + koff金标准
BLI
生物膜干涉
原理类似,用探针而非流通池 同样是实时动力学:ka + kd + KD 快而便宜,通量高
ELISA
酶联免疫吸附
酶显色,看颜色深浅 可定量测浓度;亲和力方向只给 EC50 / IC50 这类表观值 不是 KD 的来源
关于 ELISA 要说准,这本身就是一次判断力训练: 说「ELISA 是定性的」不准确——它可以做定量,标准曲线法测蛋白浓度是它的日常工作。
准确的说法是:ELISA 给不出真正的 KD 和结合动力学, 它给的 EC50/IC50 是表观亲和力,受包被密度、孵育时间、二抗等实验条件影响, 不同实验室之间不可直接比较
所以问题不在于「定性还是定量」,在于这个数字能不能和 SPR 的 KD 放进同一列。 答案是不能。
由此产生一个常见的忽悠点: 把 ELISA 的表观值和 SPR 的定量 KD 混在一起,报成「结合数据 X 条」。
真实案例:某份数据的亲和力表有 8,622 行,但按方法拆开之后, 真正的定量 KD 只有 49 行。诚实的做法是按证据强度分列,而不是报一个大数。
→ 这条会在 S8 的十个必问问题 里变成你的第 7 问。

U2.4ΔΔG:突变让结合变强还是变弱

还有一类数据你会遇到:ΔΔG(读作 delta-delta-G), 表示「把某个残基换成另一个之后,结合自由能变化了多少」,单位通常是 kcal/mol。

ΔΔG单点突变造成的结合强度变化
A/B 测试的 delta基线 vs 改动后的差值,而非绝对值
符号约定是个真实的坑:不同数据库对「变强」用正号还是负号 约定不一致。合并两个来源的 ΔΔG 数据而不核对符号约定, 会得到一份系统性反号的训练集——而且它看起来完全正常。 这是「两份数据用了不同基准」这类 bug 的又一个实例, 和 S6 里的毒株编号问题同源。

当堂自测

四道题。第三题是本节最值钱的一条。

S2 · 结合与亲和力