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.     

B细胞表位预测

从原理、方法及应用等多方面对B细胞表位预测研究的既往成果、当前现状及存在问题进行了回顾与分析,对其未来发展提出了建议并作展望。     

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.     

B细胞表位预测方法研究进展

B细胞抗原表位预测方法的研究对基础免疫学的研究及实际应用有着重要的意义。本文归纳了理论预测B细胞表位的常用方法,并对目前预测B细胞表位方法存在的问题进行了分析。     

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。     

BCESCP:基于多类支持向量机的B细胞表位亚类分类研究（英文）

目的:根据诱导的特异性抗体种型,B细胞表位被分成不同的亚类。探索表位多类亚类之间的区别非常重要,能促进揭示免疫系统为什么会针对不同的表位产生特异性抗体应答。基于多类支持向量机,发展一个能区分多类表位亚类并且能预测B细胞表位的亚类类别的模型。方法:训练模型的数据集来源于免疫表位数据库,数据集包含4类数据,对应4种B细胞表位亚类:Ig A表位,Ig E表位,Ig G表位以及Ig M表位。通过5折交叉验证,分别探索氨基酸组成特征,quasi-序列顺序特征以及二肽组成特征区分表位多类亚类的能力。结果:实验结果表明二肽组成特征的区分性能最好,整体准确率为61.58%,应用此多类分类模型,开发了一个名为BCESCP的免费使用的B细胞表位的亚类类别预测服务器,BCESCP可以通过如下地址访问:http://www.bioinfo.tsinghua.edu.cn/epitope/BCESCP/。     

A型肉毒毒素Hc片段B细胞表位预测

应用4种参数和方法对A型肉毒毒素Hc片段进行综合分析,包括亲水性参数、可及性参数、抗原性参数和二级结构预测等方法,预测A型肉毒毒素Hc片段(BoNT/A-Hc)氨基酸序列的B细胞表位,结果显示B细胞表位可能位于其Hc片段残基第37-42、294-300、355-359、400-411等区域内或附近.分析预测结果将有助于确定BoNT/A-Hc的B细胞表位.     

EB病毒潜伏膜蛋白1的B细胞表位预测

目的 预测EB病毒潜伏膜蛋白1(Latent Membrane Protein 1,LMPl)的B细胞表位.方法 基于EB病毒基因组序列,采用DNAStar Lasergene软件包中的Protean软件,对LMP1的亲水性,表面可能性,抗原指数及其二级结构中的柔性区域进行分析,并结合吴玉章的抗原指数预测法预测其B细胞表位.结果 B细胞表位最有可能位于潜伏膜蛋白N端第356-358,2-19,249-314区段或其附近,而潜伏膜蛋白N端第185-223区段内或附近也可能存在B细胞表位.结论 用多参数预测EB病毒LMP1的B细胞表位,为鼻咽癌的筛查及抗肿瘤转移靶向治疗的分子免疫学研究奠定基础.     

EB病毒gp125蛋白的B细胞表位预测

目的预测EB病毒gp125蛋白的B细胞表位。方法基于EB病毒gp125蛋白的氨基酸序列,采用亲水性参数、可及性参数、极性参数和抗原性指数方案等,辅以对gp125蛋白的二级结构中的柔性区域的分析,预测gp125蛋白的B细胞表位。结果最有可能的B细胞表位位于gp125蛋白N端第403-416、565—574、578—584、618-630和832—843区段及其附近。结论用多参数预测EB病毒gp125蛋白的B细胞表位,为制备具有高灵敏度和高特异性的鼻咽癌诊断试剂及研究抗肿瘤转移靶向治疗的分子免疫学奠定基础。     

金黄色葡萄球菌肠毒素A蛋白的B细胞表位的预测

目的预测金黄色葡萄球菌肠毒素A蛋白（SEA）的B细胞表位。方法以金黄色葡萄球菌合肥乳源分离株M3基因组DNA为模板,PCR扩增SEA基因并进行序列测定与分析。应用DNAstar protean软件对SEA蛋白的二级结构、柔性、亲水性、表面可能性和抗原指数等多参数进行综合分析,预测其B细胞表位。结果M3分离株的SEA基因全长774bp,编码由257个氨基酸组成的相对分子量为29．67kDa的SEA蛋白,M3分离株SEA基因与标准株的核苷酸序列与氨基酸序列同源性分别为98．7％和98．4％。SEA蛋白的优势B细胞表位位于肽链的第64—68、100～107、138—141、156—160、166～173、213～217和237～244区段。结论预测出SEA蛋白的7个优势B细胞表位,为进而克隆表达表位蛋白,制备针对SEA表位的单克隆抗体奠定了基础。     

为何一个B细胞克隆只产生一种特异性抗体

介绍了B细胞在骨髓中的发育、接受刺激被激活等知识点,解释了源自同一个初始B细胞的子细胞虽然有可能合成不同种类的抗体,但结合同一种抗原决定簇的特异性不会改变。     

梅毒螺旋体Tp92蛋白B细胞表位的预测与鉴定

【目的】预测和鉴定梅毒螺旋体(Tp)Tp92蛋白的B细胞表位,为深入探讨这些表位在梅毒表位疫苗中的作用奠定基础。【方法】采用Mobyle、ABCpred和IEDB在线软件综合分析预测Tp92蛋白的B细胞表位,人工合成6条表位多肽,以梅毒患者/感染兔血清(同时设健康人/兔血清对照)为标本,用间接ELISA法鉴定预测Tp92蛋白B细胞表位的免疫反应性。【结果】软件预测显示,Tp92蛋白的P1(24-39AA)、P2(332-347AA)、P3(520-536AA)、P4(575-588AA)、P5(103-118AA)、P6(694-712AA)氨基酸序列可能为其B细胞表位。间接ELISA分析表明,预测的P1、P3、P5和P6均与梅毒患者/感染兔血清呈阳性反应,而与健康人/兔血清不反应。【结论】本研究初步得出以下结论:P1、P3、P5和P6均为Tp92蛋白潜在的特异性B细胞表位,尤其是P3和P6免疫反应性最强。     

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。     

SARS病毒M蛋白的二级结构和B细胞表位预测

以SARS病毒基因组序列为基础,采用GarnierRobson方法、ChouFasman方法和KarplusSchulz方法预测蛋白质的二级结构;按KyteDoolittle方案、Emini方案和JamesonWolf方案预测SARS病毒M蛋白的B细胞表位。预测结果表明,在SARS病毒M蛋白N端第11～20、27～36区段和第133～141区段可能是α螺旋中心;M蛋白分子N端第20～27、34～37,44～56,61～64,70～76,79～97,117～132,142～147,165～176区段和第216～221区段可能是β折叠中心。在M蛋白N端第5～6、40～44、105～107、112～116、189～190、202～203区段和第210～215区段具有较柔软的结构,有可能进行一定幅度的摆动或折叠而形成较复杂的三级结构。SARS病毒M蛋白N端第1～15、37～47、99～120、181～192区段和第196～215区段内或附近很可能是B细胞表位优势区域。以蛋白质的二级结构预测作为辅助手段,用抗原指数,亲水性参数和可及性参数预测SARS冠状病毒M蛋白的B细胞表位,为实验确定SARS病毒M蛋白的B细胞表位和免疫识别研究奠定了基础 。     

B 细胞抗原表位的研究进展及其应用

抗表位是抗分子中决定抗特异性的特殊化学基团,其对研究特异性免疫应答有着重要意义.简要综述了蛋白质抗表位的种类及特性,回顾了近几年来理论预测和实验确定 B 细胞抗表位的常用方法及 B 细胞抗表位分析的研究方法,以及抗表位在流感流行预测及疫苗安全性方面的应用.     

确定病毒B细胞抗原表位的策略

抗原表位是诱生免疫反应的抗原最基本单位,根据其功能的不同,可大致分为Ｂ细胞、Ｔｈ细胞及Ｔｃ细胞抗原表位。如何确立这些抗原表位是近年分子免疫学研究的热点。本文综述了有关确立病毒Ｂ细胞抗原表位的方法及策略,并评价了这些方法的优缺点及适用范围。     

人IL-32α二级结构及B细胞表位的预测

以人IL-32α的氨基酸序列为基础,采用SOPMA法预测IL-32α的二级结构;应用ProScale、Bcepred服务器和EMBOSS软件,分析人IL-32α亲水性、柔韧性、可及性和抗原性指数,并结合二级结构特征,预测IL-32α的届细胞表位．结果显示：IL-32α的二级结构由α螺旋（61．07％）和无规卷曲（38．93％）组成：其B细胞表位可能位于N端第87～94、102～108、121～127区段．预测结果将有助于确定IL-32α的B细胞表位,为研制抗人IL-32单克隆抗体提供了理论依据．     

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。     

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。     

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。