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以CTL (cytotoxic T cell)表位为基础制备表位疫苗,是目前对恶性肿瘤等影响人类健康的重要疾病进行免疫治疗的重要方法之一。在细胞免疫的内源性抗原提呈过程中,含有CTL表位的抗原需要首先与主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅰ类分子结合才能被提呈到靶细胞表面,从而有机会被CTL细胞识别。因此,研究MHC Ⅰ类分子与抗原短肽的结合作用对CTL表位的鉴定具有重要意义。人类的MHC分子称为HLA分子,其中HLA Ⅰ类分子按基因编码位点的不同可分为HLA-A, HLA-B和HLA-C。研究表明,在HLA-A类分子中,HLA-A~*0201型别在各人种中具有最广泛的分布。因此,鉴定HLA-A~*0201分子的CTL限制表位对各人种的肿瘤等疾病的免疫治疗有重要作用。本文选择HLA-A~*0201分子和抗原结合肽(序列为LLFGYPVYV)分别作为蛋白质结合作用的受体与配体,计算二者的结合自由能。首先,使用分子动力学(molecular dynamics, MD)结合MM/PBSA (molecular mechanics/Poisson-Boltzmann surface area continuum solvation)方法对结合过程进行模拟,得到受体与配体间的结合自由能为-157.84 kJ·mokl-1，与实验值的相对误差为13.94%。为了提高使用MM/PBSA方法计算结合自由能的准确度,使用QM/MM (quantum mechanics/molecular mechanics)算法结合MM/PBSA方法对结合过程进行模拟,得到的结合自由能计算值为-173.68 kJ·mol-1,与实验值的相对误差为5.31%。最后,通过对结合自由能的各能量项进行分析,得出结论：范德华力与非极性溶剂化作用是HLA-A~*0201与抗原短肽结合过程中最重要的驱动力。