基于深度最大输出网络的抗体种型特异性B细胞表位预测（英文）

B细胞表位研究有助于肽段疫苗研制,抗体研制以及疾病诊断和治疗研究。不同的B细胞表位诱导免疫系统产生不同的抗体种型,探索研究能够诱导特异性抗体产生的B细胞表位具有重要意义。基于二肽组成特征,利用深度最大输出网络算法训练构建三个二类分类器,分别对应诱导三种不同特异性抗体的B细胞表位,即Ig A表位,Ig E表位以及Ig G表位。通过五折交叉验证训练和测试这三个分类器,获得AUC的值分别为0.78,0.93以及0.78。Ig A表位和Ig E表位分类器的预测能力优于其它Ig A表位和Ig E表位分类器,Ig G表位分类器和其它Ig G表位分类器的预测能力相当。     

基于深度最大输出网络的抗体种型特异性B细胞表位预测

B细胞表位研究有助于肽段疫苗研制,抗体研制以及疾病诊断和治疗研究.不同的B细胞表位诱导免疫系统产生不同的抗体种型,探索研究能够诱导特异性抗体产生的B细胞表位具有重要意义.基于二肽组成特征,利用深度最大输出网络算法训练构建三个二类分类器,分别对应诱导三种不同特异性抗体的B细胞表位,即IgA表位,IgE表位以及IgG表位.通过五折交叉验证训练和测试这三个分类器,获得AUC的值分别为0.78,0.93以及0.78.IgA表位和IgE表位分类器的预测能力优于其它IgA表位和IgE表位分类器,IgG表位分类器和其它IgG表位分类器的预测能力相当.     

HIV-1辅助蛋白Vpr多肽抗体的制备与鉴定

预测Vpr蛋白的B细胞抗原表位,并利用合成的B细胞表位肽制备Vpr特异性抗体。应用生物信息学技术获得Vpr蛋白共享氨基酸序列并预测其潜在B细胞抗原表位,与载体蛋白血蓝蛋白(KLH)偶联合成多肽并免疫家兔,鉴定及纯化获得的多肽特异性抗体。软件预测显示,Vpr蛋白N端的第3～19位(N)和C端的第82～95位(C)氨基酸序列为潜在B细胞抗原表位;ELISA检测抗血清中多肽特异性抗体的效价都达到1:105以上;Western-Blotting结果显示,无论对HIV-1B亚型还是CRF07_BC重组型的Vpr蛋白,其多肽N抗体和C抗体均能特异性识别;免疫沉淀结果显示,Vpr多肽N和C抗体也能特异性结合未变性的野生型Vpr或GFP-Vpr融合蛋白。利用生物信息学技术能成功预测Vpr蛋白B细胞抗原表位,免疫所获得的抗体具有较好的特异性和应用性。     

基于位置特异性谱和输入加权神经网络的蛋白质亚细胞定位预测

蛋白质必须处于正确的亚细胞位置才能行使其功能。文章利用PSI-BLAST工具搜索蛋白质序列,提取位点特异性谱中的位点特异性得分矩阵作为蛋白质的一类特征,并计算4等分序列的氨基酸含量以及1～7阶二肽含量作为另外两类特征,由这三类特征一共得到蛋白质序列的12个特征向量。通过设计一个简单加权函数对各类特征向量加权处理,作为神经网络预测器的输入,并使用Levenberg-Marquardt算法代替传统的EBP算法来调整网络权值和阈值,大大提高了训练速度。对具有4类亚细胞位置和12类亚细胞位置的两种蛋白质数据集分别进行＂留一法＂测试和5倍交叉验证测试,总体预测精度分别达到88.4%和83.3%。其中,对4类亚细胞位置数据集的预测效果优于普通BP神经网络、隐马尔可夫模型、模糊K邻近等预测方法,对12类亚细胞位置数据集的预测效果优于支持向量机分类方法。最后还对三类特征采取不同加权比例对预测精度的影响进行了讨论,对选择的八种加权比例的预测结果表明,分别给予三类特征合适的权值系数可以进一步提高预测精度。     

NT-proBNP特异性单克隆抗体的制备及鉴定

旨在制备并鉴定抗人NT-pro BNP特异性单克隆抗体。采用重组NT-pro BNP蛋白免疫Balb/c小鼠,取血清效价高的脾细胞与SP2/0细胞融合,经HAT筛选和有限稀释法亚克隆,获得阳性杂交瘤细胞株,用动物体内诱生法制备腹水,用正辛酸-硫酸铵沉淀法将抗体纯化,并测定抗体的亚类、效价、特异性及相对亲和力。结果表明,获得4株能稳定分泌抗人NT-pro BNP单克隆抗体的阳性杂交瘤细胞株,分别命名为1G12、1B2、3D5和2D11。抗体Ig亚类,1G12和1B2为Ig G2a型,2D11为Ig G1型,3D5为Ig G2b型;1G12,1B2和3D5的抗体效价达到106,而2D11的效价仅达104。特异性好,1G12、1B2、3D5和2D11四株抗体的亲和常数依次为9.32×1011、1.07×1012、2.31×1012和6.33×1010。成功制备了特异性抗人NT-pro BNP单克隆抗体。     

构象性B细胞表位预测的免疫信息学方法及其网络资源

抗原表位预测是免疫信息学研究的重要方向之一,可以给实验提供重要的线索。B细胞表位或抗原决定簇是抗原中可被B细胞受体或抗体特异性识别并结合的部位。实际上,近90%的B细胞表位是构象性的。即使抗原蛋白质三级结构已知,B细胞表位预测仍然是一大挑战。该文结合实例阐述当今主要的构象性B细胞表位预测方法和算法:机器学习预测、非机器学习的计算预测、基于噬菌体展示数据的识别方法,以及一些也可用于构象性B细胞表位预测的通用蛋白质-蛋白质界面预测方法;介绍最新相关预测软件和Web服务资源,说明未来的研究趋势。     

重组牛乳源金黄色葡萄球菌GapC蛋白优势B细胞抗原表位的预测和筛选

旨在表达牛乳源金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)GapC蛋白并对其B细胞抗原表位进行预测与鉴定，本研究利用实验室分离鉴定的S. aureus分离株15119扩增GapC基因并构建重组表达质粒pET-28a-GapC，诱导纯化得到分子量为44 kD重组蛋白GapC，以此免疫新西兰大白兔，获得特异多克隆抗体。利用生物信息学方法，对GapC蛋白的二级及三级结构进行分析，预测其B细胞抗原表位，并利用特异性抗体对筛选的表位进行鉴定。结果表明，GapC蛋白具有良好的免疫原性，筛选出7个线性B细胞抗原表位，利用兔抗重组GapC蛋白多克隆抗体鉴定得到了PL 5(²²¹ IPEIDGKLDGGAQRVP²³⁶)多肽和PL 7(²⁶⁴KNASNESFGYTEDEIVSSDVVGM²⁸⁶)2个优势B细胞表位。本研究成功制备了GapC蛋白，预测并鉴定了2个优势抗原表位，为其嵌合表位疫苗的开发提供了技术支持。     

B细胞表位的计算机预测

B细胞表位预测对于多种免疫学研究是必不可少的重要工具.本文概括了计算机预测B细胞表位的现状,汇总了多种表位预测工具及其原理和应用,介绍了一些用于建立与评价预测工具的数据库和数据集,对各类预测工具和数据库的特点和网址进行整理列表.另外,还分析了B细胞表位预测领域存在的问题,并对其未来发展提出了建议.     

Ⅱ类MHC在接种流感疫苗后诱导保护性免疫应答中的作用

<正>MHCⅡ类缺陷(MHC-II KO;Aβ-/-)小鼠用于评价MHC-II类分子在接种疫苗后诱导保护性免疫应答中的作用。接种流感A/PR8病毒样颗粒(VLP)疫苗后,完全不同于CD4 T细胞缺陷小鼠,在MHCⅡ类分子缺陷小鼠体内外均未检测到疫苗特异性免疫球蛋白Ig G抗体。缺乏MHCⅡ类分子并没有明显影响血清中诱导产生特异性Ig M抗体。用     

基于B细胞表位制备抗肝细胞生成素的抗体

目的：基于B细胞表位制备抗肝细胞生成素（HPO）的抗体。方法：根据HPO的空间结构选择了2个候选B细胞表位,展示在T7噬菌体的表面,将提取的重组噬菌体免疫动物,采用ELISA法检测抗血清的效价,通过杂交瘤技术制备针对HPOC端表位的单克隆抗体。结果：2个候选B细胞表位KDGSCD和DGWKDGSC均能诱导抗相应表位多肽的多克隆抗体的产生,免疫6周后血清中抗体效价均达到1∶103,产生的抗体还能够特异识别HPO全蛋白;针对HPOC端表位KDGSCD的单克隆抗体也能识别HPO全蛋白,且具有良好的特异性。结论：基于T7噬菌体展示的B细胞表位可作为免疫原用于制备识别该B细胞表位来源的全蛋白质的抗体。     

基于迁移学习的MHC-I型抗原表位呈递预测

基于新抗原的肿瘤免疫治疗,抗原呈递的准确预测是筛选T细胞特异性表位的关键步骤。质谱鉴定的表位数据对建立抗原呈递预测模型具有重要价值。尽管近年来质谱数据的积累持续增加,但是大部分人类白细胞抗原(humanleukocyte antigen, HLA)分型所对应的多肽数量相对较少,无法建立可靠的预测模型。为此,本研究尝试利用迁移学习的方法,先利用混合分型的表位数据建立模型以识别抗原表位的共同特征,在此预训练模型的基础上再利用分型特异性数据建立抗原呈递预测模型Pluto。在相同的验证集上,Pluto的平均0.1%阳性预测值(positive predictive value, PPV)比从头训练的模型高0.078。在外部的质谱数据独立评估上,Pluto的平均0.1%PPV为0.4255,高于从头训练模型(0.3824)和其他主流工具,包括MixMHCpred (0.3369)、NetMHCpan4.0-EL(0.4000)、NetMHCpan4.0-BA (0.3188)和MHCflurry (0.3002)。此外,在免疫原性预测评估上,Pluto相对于其他工具也能找到更多的新抗原。Pluto开源网址:https://github.com/weipenegHU/Pluto。     

一种蛋白质B细胞表位展示系统的构建及验证

目的:建立一种能够有效展示蛋白质B细胞表位的载体系统,以用于表位特异性抗体的制备和表位疫苗的设计。方法:选用抗体的可变区作为蛋白质B细胞表位展示的骨架蛋白,B细胞表位的展示部位为CDR3区。全基因合成骨架蛋白基因,通过重叠PCR将B细胞表位编码序列插入到骨架蛋白基因中,原核表达目的蛋白,利用Sephacryl S-100层析柱进行蛋白纯化,用纯化的蛋白按常规方法免疫小鼠,采用ELISA法检测免疫血清的滴度及特异性,通过Western blot和间接免疫荧光技术进一步验证免疫血清对目的蛋白的识别。结果:成功构建了3种表位展示蛋白,均表现出了很好的抗原性,表位展示蛋白免疫血清具有较好的特异性,能够特异识别所展示的B细胞表位。结论:抗体可变区作为骨架蛋白能够很好地展示B细胞表位,免疫小鼠后获得的免疫血清表现出了较好的特异性。     

集成改进KNN算法预测蛋白质亚细胞定位

基于Adaboost算法对多个相似性比对K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)分类器集成实现蛋白质的亚细胞定位预测。相似性比对KNN算法分别以氨基酸组成、二肽、伪氨基酸组成为蛋白序列特征,在KNN的决策阶段使用Blast比对决定蛋白质的亚细胞定位。在Jackknife检验下,Adaboost集成分类算法提取3种蛋白序列特征,3种特征在数据集CH317和Gram1253的最高预测成功率分别为92.4%和93.1%。结果表明Adaboost集成改进KNN分类预测方法是一种有效的蛋白质亚细胞定位预测方法。     

创伤弧菌溶细胞素中类蓖麻毒素功能模序的细胞毒活性研究

创伤弧菌溶细胞素(Vibrio vulnificus cytolysin,VVC)氨基酸序列的313-445位(Gi No.M34670)与蓖麻毒素B链(Ricinchain B,RTB)的一段高度同源,为类蓖麻毒素。基因克隆表达创伤弧菌溶细胞素类蓖麻毒素(rRicin B),Ni2+亲和层析法及透析复性法进行纯化、复性。用纯化的rRi-cin B免疫日本大耳兔获得多克隆抗体,兔抗rRicin B多克隆抗体经盐析法、分子筛纯化后,得到较纯的IgG分子。免疫印迹结果显示,抗rRicin B多克隆抗体与纯化抗原呈现特异性反应条带。流式细胞术结果显示,rRicin B诱导细胞凋亡呈剂量依赖关系,多抗能够阻断其细胞毒性。至此,该工作成功制备了兔抗rRicin B的多克隆抗体,并证明了创伤弧菌溶细胞素结构基因的类蓖麻毒素功能域具有细胞毒活性,能诱导Hela细胞凋亡,且其细胞毒活性能被其多抗成功阻断。     

B细胞表位作图研究进展

抗原-抗体的特异性结合是由抗体表面的抗原决定簇与抗原表面的表位基序间的特异性互补识别决定的。B细胞表位作图既包括B细胞抗原表位基序的鉴定(即确定抗原分子上被B细胞表面受体或抗体特异性识别并结合的氨基酸基序),也包括绘制抗原蛋白的全部或接近全部的B细胞表位基序在其一级或高级结构上的分布图谱的过程。B细胞表位作图是研发表位疫苗、治疗性表位抗体药物和建立疾病免疫诊断方法的重要前提。目前,已经建立了多种B细胞表位鉴定或绘制抗原蛋白B细胞表位图谱的实验方法。基于抗原-单抗复合物晶体结构的X-射线晶体学分析的B细胞表位作图和基于抗原蛋白或抗原片段的突变体库筛选技术的B细胞表位作图可以在氨基酸水平,甚至原子水平上揭示抗原分子上与单抗特异性结合的关键基序;其它B细胞表位作图方法(如基于ELISA的肽库筛选技术)常常只能获得包含B细胞表位的抗原性肽段,因而,很少用于最小表位基序的鉴定;而改良的生物合成肽法多用于B细胞表位的最小基序鉴定和精细作图。鉴于每种B细胞作图方法都存在各自的优势与不足,B细胞表位作图往往需要多种作图方法的有机结合。本文对目前常用的B细胞表位作图的实验方法及其在动物疫病防控中的应用进行综述,以期为研究者设计最佳的表位作图方案提供参考。     

相似性比对预测蛋白质亚细胞区间

【目的】对蛋白质所属的亚细胞区间进行预测,为进一步研究蛋白质的生物学功能提供基础。【方法】以蛋白质序列的氨基酸组成、二肽、伪氨基酸组成作为序列特征,用BLAST比对改进K最近邻分类算法(K-nearest neighbor,KNN)实现蛋白序列所属亚细胞区间预测。【结果】在Jackknife检验下,数据集CH317三种特征的成功率分别为91.5%、91.5%和89.3%,数据集ZD98成功率分别为93.9%、92.9%和89.8%。【结论】BLAST比对改进KNN算法是预测蛋白质亚细胞区间的一种有效方法。     

抗心肌肌钙蛋白T单抗杂交瘤细胞株的建立及鉴定

以牛心肌为原料,提取纯化得牛cTnT,并经特定处理,免疫BALB/C 小鼠,取其脾细胞与SP2/0 融合,获得两株抗cTnT 细胞3B2 和3D6 。Ig 亚类均是IgG1 。相加试验表明可识别不同表位,为建立测定cTnT方法奠定了基础。     

B型肉毒毒素重链抗原表位的预测及表位合成肽抗原性的检测

目的:预测B型肉毒毒素蛋白抗原表位,研究表位合成肽的生物学活性。方法:利用生物信息学,结合Anthwine分析软件及网络平台,预测B型肉毒毒素蛋白重链的B细胞抗原表位。人工合成4条(P1,P2,P3,P4)表位多肽,与抗B型肉毒毒素类毒素的马血清反应;采用腹腔注射的方式用合成肽免疫BALB/c小鼠,检测免疫血清与合成肽的结合;对免疫小鼠腹腔注射B型肉毒毒素。结果:合成的多肽能与抗B型肉毒毒素的类毒素的马血清结合;多肽免疫小鼠后能产生针对多肽的抗体,其中P1、P3、P4产生的抗体对受毒素攻击的小鼠具有保护作用。结论:成功预测了抗原表位,合成的表位多肽具有较好的抗原性。     

HIV-1复合多表位-p24嵌合基因重组鸡痘病毒疫苗的构建及小鼠免疫原性

将HIV-1 p24基因插入至人工设计的复合多表位基因MEG中, 获得嵌合基因MEGp24; 将MEGp24插入到转移载体pUTA2复合启动子ATI-P7.5×20下游, 构建出鸡痘病毒重组转移质粒; 经转染和BrdU加压筛选, 以基因组PCR和Western blot法筛选出重组病毒; 将重组病毒大量制备并纯化后, 分别于0, 14, 42天肌肉注射免疫BALB/c小鼠; 第3次免疫后一周, 采集小鼠全血与脾脏, 分离血清并无菌制备脾淋巴细胞, ELISA法检测小鼠血清HIV-1抗体、脾细胞培养上清中Th1类细胞因子IFN-α和IL-2的含量, 流式细胞仪测定CD4⁺, CD8⁺ T淋巴细胞亚类数量, 乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测脾特异性CTL杀伤活性. 结果表明, 重组病毒刺激小鼠产生HIV-1特异性抗体, 出现T细胞亚类数量增加, 产生针对HIV-1 H-2^d限制性CTL表位的特异性靶细胞杀伤作用, 同时免疫小鼠脾细胞在HIV-1抗原肽的刺激下分泌Th1类细胞因子的水平大幅增加. 研究提示多表位嵌合基因重组FPV疫苗具有良好的免疫原性, 可诱导小鼠产生HIV-1特异性细胞和体液免疫应答.     

小鼠可溶性ST2二级结构及B细胞表位的预测

目的:预测小鼠可溶性ST2的二级结构及B细胞表位。方法:采用SOPMA法预测小鼠可溶性ST2的二级结构;借助ProScale、Bcepred服务器,分析小鼠可溶性ST2的亲水性、可及性和柔韧性,并结合二级结构特征,预测小鼠可溶性ST2的B细胞表位。结果:小鼠可溶性ST2的二级结构由α螺旋(12.46%%)、无规卷曲(50.15%%)、β折叠(32.64%)和β转角(4.75%)组成。其B细胞表位可能位于N端第24～34、37～50、59～89、110～118、128～137、177～186、267～288和318～333氨基酸区段。结论:预测结果将有助于确定小鼠可溶性ST2的B细胞表位,为研制抗小鼠可溶性ST2抗体提供理论依据。