抗原設計原理

抗原設計主要以確認抗體開發目的、提高免疫反應，以及增長免疫時間為目標，綜所特性來決定抗原辦識位點。此外，Apical Lab 在抗原設計上，均輔以 AI 結構判定，能大幅提升免疫成功的機會。以下就抗原設計的基本原則說明。

確定抗體開發的用途：

抗原設計最重要的第一步驟，是要確定開發的抗體用途。以抗體的應用作為考量，例如將使用於免疫螢光染色技術上，用來標識細胞或組織中目標蛋白的位置，那麼抗原的設計必需考慮到在整體實驗過程中，是否有加壓加熱以進行變性(denature)的操作，或者固定液的種類以確定細胞膜的完整性，來設計抗原位點。而針對研究主體的特性，例如目標對象位於特定的蛋白區段、後修飾或者突變位點，則需要針對該區段或位點進行設計。

抗原辦識位點的判斷：

抗原辦識位點可以透過許多生物資訊資料庫或商業軟體進行預測與挑選。一般說來理想的抗原辦識位點需具有高親水性、高專一性、並位於蛋白質表面等特性。具備這些特徵的抗原通常易曝露於蛋白質外緣，免疫性佳，且能避開相似蛋白的交叉反應 (cross-reactivity) ，或者透過同源性比較，能辦識不同物種而相同的蛋白質，增加抗體應用的可能。若如目標蛋白的三級結構尚未被解析完成，Apical Lab 則透過 AI 輔助進行結構預測的方式，幫助挑選合適的抗原片斷。

連續的與不連續的識別：

連續識別區域是指抗原辦識位以連續的胺基酸組成，而不連續的識別區代表該位點存在結構特性，由不同的胜肽片斷或者一段長蛋白序列折疊造成。在抗原設計中，通常以連續識別區作為設計片斷，原由除了讓抗原組成以線性表現而相對單純外，連續識別區在後續實驗操作時透過蛋白質變性 (denature) 與 雙硫鍵切除 (reducing) 後，亦能夠呈現出來。而設計於不連續識別區的抗原，通常目的在於辦識特定的功能區，產生具有阻斷或引發蛋白活性的抗體。針對不連續識別區作為抗原的設計，高度需要輔以結構分析，並預測抗原序列的二級結構 (甚至三級結構) 與目標區域類似。

應避免的識別區域：

如有區域造成抗原與抗體結合固難，則應該避免作為抗原識別區域。最直觀的範例是應避免識別隱藏在蛋白質內部的區域，可以透過親水性的選擇，或者盡可能選擇蛋白質兩端 (N-terminal 與 C-terminal) 作為抗原位點。而膜蛋白的設計，則要避開膜蛋白與膜脂質的結合區域，以及後續實驗是否使用 detergent 破壞細胞膜讓膜蛋白其他區段能曝露出來。除了特定目的外，抗原辦視區域應盡可能避免有切位、高度磷酸化、醣化，複雜結構，以及官能團結合等區段。