蛋白酶体对抗原蛋白酶切特异性的研究

在MHCI类分子结合的抗原表位加工呈递途径中,泛素-蛋白酶体系统对抗原蛋白的降解发挥着重要作用。为了进一步研究蛋白酶体的酶切特异性,采用偏最小二乘方法（partial least squares method,PLS）建立了蛋白酶体的酶切位点预测模型,预测准确度为82.8％;由样本数据相应氨基酸对酶切位点形成的权重系数,得出蛋白酶体酶切位点及其两侧区域氨基酸的裂解特异性,它反映了蛋白酶体对抗原蛋白酶切的相互作用信息,也表明蛋白酶体对抗原蛋白酶切处理不是随机的,而是有一定模式和选择性的。     

基于ISC-SVR方法预测Th细胞表位

外源性抗原蛋白被抗原提呈细胞(APC)摄取送入溶酶体中被降解为长度不一的肽段. 在HLA-DM分子辅助下, MHC II类分子相关恒定链多肽(class II-associated invariant chain peptide, CLIP)从MHC II类分子的肽结合槽解离, 使得外源性抗原降解的肽段进入MHC II类分子空的肽结合槽中, 形成稳定的抗原肽-MHC II类分子复合物. 之后再被提呈到APC细胞表面供CD4⁺Th细胞的TCR识别, 激活Th细胞分泌细胞因子, 促进CTL细胞特异性杀伤靶细胞或辅助B细胞产生抗体. Th细胞的活化对机体的细胞免疫和体液免疫功能都有重要的辅助作用. 本工作基于迭代自洽策略与支持向量回归机(ISC-SVR)方法建立了MHC II类分子与外源性抗原肽结合亲合力预测模型, 采用13mer扩展核心结合序列可以提高预测模型的性能, 分别按照均值法、最大值法、结合法、加权平均值法4种方法计算MHC II类分子与抗原肽的结合亲合力值. 对17种MHC II类分子配型进行了回归分析, 与其他预测模型相比较, 本工作模型都得到了最佳AUC值. 最后, 以HLA DRB1*0101分子为例, 分析讨论了MHC II类分子与抗原肽的结合特异性.     

基于SVM方法分析蛋白酶体裂解位点的特异性

真核细胞中的泛素-蛋白酶体系统在抗原肽加工呈递途径中发挥着重要作用. 为了进一步研究蛋白酶体的酶切位点特异性, 采用支持向量机(support vector machine, SVM)方法建立了蛋白酶体的酶切位点预测模型. 在相同检验集下, 将本模型性能指标与其他预测模型方法比较, 结果是本模型性能指标优先, 预测准确度为83.1%. 由样本数据相应氨基酸对酶切位点形成的权重系数, 得出蛋白酶体酶切位点及其两侧区域氨基酸的裂解特异性, 反映了蛋白酶体裂解抗原蛋白的相互作用信息, 这表明蛋白酶体对抗原蛋白的酶切处理不是随机的, 而是有一定模式和选择性的.     

抗原肽与MHC分子相互作用的QSAR模型研究

分别采用氨基酸序列及氨基酸结构描述符方法定量研究了短肽-MHC(major histocompatibility complex)分子结合亲合力的定量构效关系(QSAR)模型, 用这两个模型对短肽与HLA-A*0201分子结合的805个预测样本进行了预测, 预测准确度分别达到66.8%和65.5%. 采用了去除“劣点”方法检验模型的鲁棒性, 结果证明两个模型都具有良好的鲁棒性. 通过改变两个模型的参数, 对氨基酸残基个数为8或10的CTL(cytotoxicy T lymphocyte)表位进行预测.     

应用独立成分分析方法预测CTL表位

基于独立成分分析方法分别采用3 z-scale和5 z-scale氨基酸结构描述符, 建立了抗原肽与MHC分子(major histocompatibility complex, MHC)相互作用结合的定量构效关系模型. 该两个模型训练集样本数是316, 预测集样本数是786. 结果表明: 3 z-scale模型的预测准确度和AUC值分别为70.3%, 0.70; 5 z-scale模型的预测准确度和AUC值分别为70.9%, 0.79. 本文建立CTL表位预测模型对进一步了解抗原肽与MHC I类分子相互作用机理具有一定的帮助.