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タイトルAtomically accurate de novo design of antibodies with RFdiffusion.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 649, Issue 8095, Page 183-193, Year 2026
掲載日2025年11月5日
著者Nathaniel R Bennett / Joseph L Watson / Robert J Ragotte / Andrew J Borst / DéJenaé L See / Connor Weidle / Riti Biswas / Yutong Yu / Ellen L Shrock / Russell Ault / Philip J Y Leung / Buwei Huang / Inna Goreshnik / John Tam / Kenneth D Carr / Benedikt Singer / Cameron Criswell / Basile I M Wicky / Dionne Vafeados / Mariana Garcia Sanchez / Ho Min Kim / Susana Vázquez Torres / Sidney Chan / Shirley M Sun / Timothy T Spear / Yi Sun / Keelan O'Reilly / John M Maris / Nikolaos G Sgourakis / Roman A Melnyk / Chang C Liu / David Baker /
PubMed 要旨Despite the central role of antibodies in modern medicine, no method currently exists to design novel, epitope-specific antibodies entirely in silico. Instead, antibody discovery currently relies on ...Despite the central role of antibodies in modern medicine, no method currently exists to design novel, epitope-specific antibodies entirely in silico. Instead, antibody discovery currently relies on immunization, random library screening or the isolation of antibodies directly from patients. Here we demonstrate that combining computational protein design using a fine-tuned RFdiffusion network with yeast display screening enables the de novo generation of antibody variable heavy chains (VHHs), single-chain variable fragments (scFvs) and full antibodies that bind to user-specified epitopes with atomic-level precision. We experimentally characterize VHH binders to four disease-relevant epitopes. Cryo-electron microscopy confirms the binding pose of designed VHHs targeting influenza haemagglutinin and Clostridium difficile toxin B (TcdB). A high-resolution structure of the influenza-targeting VHH confirms atomic accuracy of the designed complementarity-determining regions (CDRs). Although initial computational designs exhibit modest affinity (tens to hundreds of nanomolar K), affinity maturation using OrthoRep enables production of single-digit nanomolar binders that maintain the intended epitope selectivity. We further demonstrate the de novo design of scFvs to TcdB and a PHOX2B peptide-MHC complex by combining designed heavy-chain and light-chain CDRs. Cryo-electron microscopy confirms the binding pose for two distinct TcdB scFvs, with high-resolution data for one design verifying the atomically accurate design of the conformations of all six CDR loops. Our approach establishes a framework for the computational design, screening and characterization of fully de novo antibodies with atomic-level precision in both structure and epitope targeting.
リンクNature / PubMed:41193805 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.02 - 3.6 Å
構造データ

49373

9nfu

EMDB-49373, PDB-9nfu:
CryoEM Structure of De Novo Antibody Fragment scFv 6 with C. difficile Toxin B (TcdB)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

49405

9nh7

EMDB-49405: CryoEM Structure of De Novo VHH, VHH_flu_01, bound to influenza HA, strain A/USA:Iowa/1943 H1N1
PDB-9nh7: CryoEM Structure of De Novo VHH, VHH_flu_01, bound to influenza HA, strain A/USA:Iowa/1943 H1N1.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.02 Å

化合物

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

由来
  • synthetic construct (人工物)
  • clostridioides difficile (バクテリア)
  • influenza a virus (strain a/usa:iowa/1943 h1n1) (A型インフルエンザウイルス)
キーワードDE NOVO PROTEIN / TcdB / De Novo / scFv 6 / De Novo Antibody / Influenza / Flu / HA / hemagglutinin / H1N1 / antibody / protein design / VHH_flu_01 / RFdiffusion / RFantibody

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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