Investigación inmunológica
Acceso abierto

abstracto

Un enfoque integrado para el análisis de epítopos II: Un sistema para la predicción de características inmunológicas a escala proteómica

E Jane Homan

Antecedentes: Mejorar nuestra comprensión de la respuesta inmune es fundamental para desarrollar estrategias para combatir una amplia gama de enfermedades. Describimos un sistema integrado de análisis de epítopos que se basa en el análisis de componentes principales de secuencias de aminoácidos, utilizando una red neuronal de perceptrón multicapa para realizar predicciones de regresión QSAR para afinidades de unión de péptidos a 35 alelos MHC-I y 14 MHC-II. Resultados: El enfoque descrito permite el procesamiento rápido de proteínas individuales, proteomas completos o subconjuntos de los mismos, así como múltiples cepas del mismo organismo. Permite considerar la interfaz de diversidad de los microorganismos y la inmunogenética del huésped. Los patrones de afinidad de unión están vinculados a características topológicas, como la ubicación extracelular o intramembrana, y se integran en una pantalla gráfica que facilita la comprensión conceptual de la interacción de la inmunidad mediada por células B y células T. Los patrones que emergen de la aplicación de este enfoque incluyen las correlaciones entre péptidos que muestran unión de alta afinidad a MHC-I y MHC-II, y también con epítopos de células B predichos. Estos se caracterizan como grupos de epítopos coincidentes (CEG). También son evidentes los patrones de largo alcance entre proteínas que identifican regiones de unión de alta afinidad para una población permutada de alelos HLA diversos y heterocigotos, así como diferencias sutiles en las reacciones con MHC de alelos HLA individuales, que pueden ser importantes en la susceptibilidad a enfermedades y en Diseño de vacunas y ensayos clínicos. Se muestran comparaciones del mapeo de epítopos predicho derivado de la aplicación del enfoque QSAR con mapas de epítopos derivados experimentalmente de un conjunto de datos diverso de múltiples especies, de Staphylococcus aureus y del virus vaccinia. Conclusiones: Se muestra que una aplicación de escritorio con capacidad gráfica interactiva es una plataforma útil para el desarrollo de herramientas de predicción y visualización para el mapeo de epítopos a escalas que van desde proteínas individuales hasta proteomas de múltiples cepas de un organismo. Se discuten las posibles implicaciones funcionales de los patrones de los epítopos peptídicos observados, incluidas sus implicaciones para la cooperación y la presentación cruzada de las células B y las células T.