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疏水性电荷诱导层析(HCIC)是一项新型生物分离技术,在抗体分离中得到应用,但目前对HCIC配基-抗体间相互作用的分子机制认识还十分缺乏,“疏水性电荷诱导”的概念也仅停留在宏观吸附实验的表征,缺少配基与蛋白的作用位点、作用方式等相关信息,计算机分子模拟方法的发展为这方面的研究提供了有效工具。本文主要采用分子模拟方法探讨HCIC分离抗体的分子机制,取得主要结果如下：首先结合分子对接和分子动力学(MD)模拟,考察了典型HCIC配基——4-巯乙基吡啶(MEP)与IgG分子Fc片段之间的相互作用。通过分子对接搜索得到Fc-A链蛋白表面12个可能与MEP结合的位点,用MD模拟考察了其中6个位点的结合性能。发现MEP配基能稳定结合在Fc-A链TYR319和LEU309附近位点1的疏水口袋上,并与二者形成氢键作用。pH 4.0酸性条件下,原先稳定结合在位点1的MEP快速从Fc-A链表面脱离,主要原因是MEP和Fc-A间的静电排斥作用。该结果从分子水平验证了HCIC独特的作用机理：疏水相互作用主导吸附,静电排斥作用协助解吸。进一步考察了配基中空间臂、硫醚硫原子和杂环等功能基团对蛋白结合的影响。结果表明,含有砜基的空间臂能与蛋白表面的氨基酸残基形成氢键,从而加强配基与蛋白的结合,但在洗脱时,这种氢键反而不利于蛋白的解离。模拟中未观察到硫醚硫原子对吸附的特殊贡献,可以用氧原子或氮原子替代。不同的杂环类型会影响配基与蛋白的结合,能量分析表明,与蛋白间范德华相互作用能的强弱顺序依次为：2-巯基苯并咪唑(MBI)>MEP>2-巯基-1-甲基咪唑(MMI)>3-巯基-1,2,4-三氮唑(MTR),与配基疏水性强弱的顺序一致。pH 4.0酸性条件下,带正电荷的MMI和MBI很快从Fc-A表面解吸,但仍呈电中性的配基能继续结合在原疏水口袋上。为使模拟更加接近真实层析条件,进一步引入纤维素基质模型,构建了纤维素基质平面-配基模拟体系,考察了Fc-A链在固定化MEP配基上的吸附性能。在模拟进行的4 ns时间尺度内,Fc-A能稳定地通过位点1的疏水口袋结合在固定化MEP单一配基或配基网上。这些模拟结果有助于解释HCIC实验中的诸多现象。最后结合静态吸附实验和等温滴定量热实验,研究了以IgG为主要成分的人Y球蛋白在MEP HyperCel介质上吸附的焓变(-1.68kcal/mol)、熵变(7.56cal/(mol’K))和吉布斯自由能变(-3.93 kcal/mol)等热力学参数,并由此推断驱动IgG在MEP配基上吸附的主要作用力为疏水相互作用,此外还包括范德华相互作用和氢键,进一步验证了分子模拟结果。本文探讨了HCIC配基和IgG之间的分子相互作用,考察了pH和配基结构的影响,证实了HCIC的抗体分离机制,并通过热力学分析验证了分子模拟结果。相关研究表明,分子模拟是蛋白质-配基相互作用研究的有效工具,有助于深入了解蛋白质层析分离的分子机制,促进新型配基设计和新方法的应用。