讲座主题：解析抗体结构的奥秘
讲座时间：2023年11月30日（周四），14:00
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抗体是一种特殊的蛋白质，它们可以帮助我们的身体抵抗病毒、细菌等外来入侵者。抗体是由一种叫做B细胞的免疫细胞产生的，每一种B细胞可以产生一种特定的抗体，能够识别和结合一种特定的抗原，即外来入侵者的一部分。当抗体与抗原结合后，就会发出信号，吸引其他免疫细胞来消灭入侵者，从而保护我们的身体。
图 | B细胞的激活与抗体的产生
（来源：https://fr.dreamstime.com/activation-des-leucocytes-lymphocyte-b-image103194897）
抗体的结构由四条链组成，两条重链和两条轻链，它们通过二硫键连接在一起，形成一个Y形的分子。抗体的一端叫做恒定区，它决定了抗体的类型和功能，例如，有些抗体可以激活补体系统，有些抗体可以穿过胎盘，有些抗体可以促进吞噬作用等。抗体的另一端叫做可变区，它决定了抗体的特异性和亲和力，即抗体能够识别和结合哪些抗原，以及结合的强度。可变区的最外端叫做互补决定区（CDR），它是抗体与抗原接触的部分，它的形状和电荷与抗原的形状和电荷相互匹配，就像一把钥匙和一个锁孔一样。
图 | 罗氏双特异性抗体Mosunetuzumab，抗体的CDR区链接恶性B细胞并激活细胞毒性T细胞
（来源：https://medicaltrend.org/2021/04/14/roche-new-prot-21-tcb-antibody）
抗体是一种重要的生物药物，它们可以用于治疗多种疾病，如癌症、自身免疫性疾病、传染病等。抗体药物是通过人工的方法制造出来的，它们可以模仿或改造自然的抗体，以达到预期的效果。例如，有些抗体药物可以阻断某些细胞因子的信号，从而抑制炎症反应，有些抗体药物可以识别并杀死癌细胞，有些抗体药物可以中和某些毒素或病毒，等等。抗体药物的研发是一个复杂而耗时的过程，需要经过多个步骤，如抗体的发现、筛选、优化、表达、纯化、表征等。为了提高抗体药物的研发效率和质量，科学家们利用了一些先进的计算技术，如人工智能（AI）和分子动力学模拟（MD），来辅助抗体的设计、预测、评估、优化等过程。
AI是一种模拟人类智能的技术，它可以从大量的数据中学习规律和特征，并进行推理和预测。AI在抗体领域有着广泛的应用，例如抗体结构预测、抗体-抗原相互作用预测、亲和力成熟等。AI可以利用多种算法来处理不同类型的数据，例如随机森林分类、支持向量机、图神经网络、卷积神经网络等。
图 | 使用深度学习注意力机制的抗体人源化模型Sapiens
（来源:https://doi.org/10.1080/19420862.2021.2020203）
MD是一种模拟分子运动的技术，它可以根据经典力学原理计算分子在给定条件下的运动轨迹和状态变化。MD可以重现、监测和预测自然过程，如抗体的折叠、变形、相互作用等。MD在生物物理学领域有着广泛的应用，例如抗体结构优化、抗体稳定性分析、功能研究等。
图 | MaXFlow平台的抗体分子动力学模拟展示
AI和MD是两种强大而互补的技术，它们可以相互协作，以提高抗体药物研发的效率和准确性。例如，AI可以提供高效的特征提取和预测方法，以辅助MD的参数化、粗粒化、分子设计等步骤；MD可以提供可解释的数据生成和模拟方法，以验证和优化AI的学习和推理结果。因此，建立AI和MD之间的接口，能够使两种技术发挥更大的潜力，为抗体药物研发带来新的机遇和挑战。
图 | MaXFlow平台中结合AI和分子模拟的人源化抗体亲和力成熟工作流
创腾科技的MaXFlow平台融合了AI和分子模拟技术，可使用新一代工作流技术便捷实现AI+分子模拟的流程化计算，大幅降低AI和分子模拟的使用门槛，构建数据驱动+智能模型驱动的研发新模式。如何利用AI+分子模拟解析抗体结构的奥秘？敬请关注11月30日的在线讲座。
