抗体溶液中电荷与排除体积相互作用的软可渗透球模型
软凝聚态物质
2026-04-14 v1 生物物理
摘要
胞浆模型常用于成功描述蛋白-蛋白相互作用对抗体溶液性质的影响，但由于颗粒的各向异性形状而存在固有问题。无法直接从抗体已知的分子结构中获得用于描述静电相互作用的净电荷，排除体积相互作用导致的溶液结构在高浓度下严重高估，因为假设硬球相互作用。因此，这些模型具有描述性而非预测性。本文提出一种改进的软可渗透球模型，基于软胶体和星形电离体的类比，考虑Y形抗体形状及其对应的电荷和离子分布。该模型不仅正确描述了浓度和离子强度对热力学和集体动力学量(如 osmotic compressibility和 apparent hydrodynamic radius)的依赖性，也再现了使用弱粗糙化模型获得的中心质量静态结构因子，这些模型以氨基酸水平描述抗体。我们证明，该软可渗透球模型在两个 well-characterized的单克隆抗体(mAb)上，使用直接从其分子结构获得的净电荷和整体mAb尺寸，定量再现了来自静态和动态光散射实验的数据，在低和高离子强度下。
引用
@article{arxiv.2604.10704,
title = {A Soft Penetrable Sphere Colloid Model for the Description of Charge and Excluded Volume Interactions in Antibody Solutions},
author = {Peter Schurtenberger and Marco Polimeni and Sophia Marzouk and Robin Curtis and Emanuela Zaccarelli and Anna Stradner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10704},
year = {2026}
}