摘要

pH表征溶液的酸碱性,是许多与人类重大疾病密切相关的生命活动的调控因子.pKa决定可滴定基团在一定pH条件下的去质子化平衡,是研究pH调控的生物化学过程的重要参量.然而,由于蛋白质结构的复杂性以及实验条件的限制,蛋白质pKa通常需要借助理论预测.近30年,研究者们开发了各种基于先验知识的pKa预测模型.随着近几年人工智能技术的快速发展,人们开始尝试将人工智能算法应用于蛋白质pKa预测工具的开发.本文介绍pKa理论预测近年来的一些重要研究进展,主要包括恒定pH分子动力学以及基于泊松-玻尔兹曼方程、经验函数和机器学习的pKa预测模型.在此基础上,讨论蛋白质pKa预测模型的未来发展方向和应用前景.