手上有一个靶蛋白，想设计一段能高亲和力结合上去的多肽，国内有哪些机构能接这个活？

这个问题在实验室里出现的频率越来越高。传统做法是噬菌体展示、酵母双杂交这类湿实验筛选，靠天然库里的随机序列，库容量有限，周期按月计算，还很难指定就设计在这一段活性位点上。这几年计算方案成熟起来：给出蛋白结构和目标区域，算法生成一批候选结合肽，再用对接和结构预测逐层打分排序，把最有希望的几条挑出来做实验验证。

 

一、从1000条候选到实验验证，完整的四步流程

 

以合肥科晶生物技术有限公司的「从头设计高亲和力肽」服务为例，整个流程分四步走。

 

第一步，Alphafold3确定结合位点。客户提供诱饵蛋白结构和活性位点区域，双方讨论后锁定设计区域。某次项目就把活性位点设为B35-50和B272-297两段。

 

第二步，用RFdiffusion生成候选。RFdiffusion基于扩散模型生成蛋白质结构，适合做精准结合物设计。结合肽长度一般控制在8到15个氨基酸，太长不容易找到相似结构，太短假阳性会偏高。单次项目通常生成1000条候选。

 

第三步，Hdock精筛。Hdock把模板匹配和自由对接算法结合起来预测分子间相互作用。参数上，Spacing设为1.2、Angle设为15，可以得到精度较高的对接结果。对接分数越负，代表结合模型越可能。实践中以-200作参考线，代入公式Confidence_score = 1.0/[1.0+e^0.02*(Docking_Score+150)]，对应的置信度约0.7。官方文档给的标准是：得分大于0.7表示两个分子结合可能性很大，0.5到0.7之间是有可能结合，低于0.5基本不太可能。

 

第四步，把精筛出的top30数据送进AlphaFold3做一对一精细建模，计算pTM+ipTM值。pTM衡量整体三维结构预测的准确性，ipTM专门评估两个蛋白接触界面的预测准确性，两者之和大于0.75表示对接效果好、结果可靠。

诱饵蛋白活性位点区域（圈中橙色区域）示意图。来源：科晶从头设计高亲和力肽结题报告.docx。

 

二、设计出来的多肽真的有效吗

 

2025年12月，中国科学技术大学团队在PNAS发表了一项研究，把这条技术路线完整跑通了一遍。研究关注的是一种糖尿病相关神经病理性疼痛的致病机制。团队发现，一个此前未被表征的蛋白LGALSL在模型大鼠的前扣带皮层里异常升高，它通过与星形胶质细胞上的vimentin结合，激活了下游通路。

 

为了验证机制、同时寻找干预手段，团队先用AlphaFold 3做蛋白-蛋白对接建模，发现LGALSL嵌在vimentin表面由异亮氨酸、精氨酸和赖氨酸构成的结合口袋里，预测形成24个氢键和8个盐桥。随后用RFdiffusion针对参与氢键和盐桥的20到25个残基设计阻断肽，再用Hdock和AlphaFold 3评估结合亲和力。在top 10候选肽里，PEP1的预测结合亲和力最高，被选中合成。实验验证显示，PEP1显著降低了LGALSL与vimentin的相互作用，在大鼠模型上缓解了机械性痛觉过敏。

论文标题与作者信息。来源：Galectin-related protein, a key contributor, drives diabetes-associated neuropathic pain，PNAS 2025, Vol.122, No.50, e2527641122。

LGALSL与vimentin的分子对接模型（A为整体结构，B为结合界面），右侧放大框标注了参与氢键/盐桥的关键残基。来源：Galectin-related protein, a key contributor, drives diabetes-associated neuropathic pain，PNAS 2025, Vol.122, No.50, e2527641122。

 

论文的致谢部分写道：We acknowledge Hefei Kejing Biotech Co., Ltd. for computational de novo peptide design。科晶生物承担了这项研究中的计算多肽从头设计工作。

 

三、怎样判断一次设计结果是否可靠

 

拿到设计报告后，重点看下面几个指标。

 

• 多肽的pLDDT值越高，建模结果越接近真实三维结构
• Hdock对接分数越负，结合越可信；-200以下一般认为结合可能性很高
• iptm和ptm分数越高，AlphaFold3预测的结构和结合位点越可靠

报告里通常还会附上多肽的物性参数。消光系数反映芳香族氨基酸的构成；GRAVY是疏水性平均值，正值偏疏水、负值偏亲水；理论等电点是净电荷为零时的pH值；不稳定指数低于40一般认为蛋白稳定。客户可以综合这些数据挑选最终的候选多肽。

候选多肽筛选结果表（含RFbinder编号、氨基酸序列、Hdock打分、pLDDT、iptm、ptm等字段）。来源：科晶从头设计高亲和力肽结题报告.docx。

 

写在最后

 

多肽从头设计把「找一段能结合的多肽」从碰运气变成了按步骤执行的工作。科晶生物提供从位点确认、候选生成、对接精筛到结构验证的完整服务，交付候选多肽序列、三维建模数据和物性参数表。有蛋白结构和活性位点，就可以开始设计。

 

（注：文中 PNAS 研究由第三方团队完成，科晶生物为其计算多肽从头设计提供方。）