Investigación inmunológica
Acceso abierto

abstracto

NetMHCIIpan-2.0: HLA-DR específico de pan mejorado predicciones usando una nueva alineación concurrente y procedimiento de entrenamiento de optimización de peso

Morten Nielsen, Sune Justesen, Ole Lund, Claus Lundegaard, Soren Buus

Antecedentes: la unión de péptidos a moléculas de clase II de histocompatibilidad principal (MHC-II) desempeña un papel central en el control de las respuestas del sistema inmunitario adaptativo. Las moléculas MHC-II toman muestras de péptidos del espacio extracelular, lo que permite que el sistema inmunitario detecte la presencia de microbios extraños en este compartimento. Predecir qué péptidos se unen a una molécula MHC-II es, por lo tanto, de importancia fundamental para comprender la respuesta inmunitaria y su efecto en las interacciones huésped-patógeno. El costo experimental asociado con la caracterización del motivo de unión de una molécula de MHC-II es significativo y, por lo tanto, se han realizado grandes esfuerzos para desarrollar métodos informáticos precisos capaces de predecir este evento de unión. La predicción de la unión de péptidos a MHC-II se complica por la hendidura de unión abierta de la molécula de MHC-II, que permite la unión de péptidos que se extienden fuera del surco de unión. Además, los genes que codifican las moléculas MHC son inmensamente diversos, lo que lleva a un gran conjunto de diferentes moléculas MHC, cada una de las cuales se une potencialmente a un conjunto único de péptidos. Por lo tanto, la caracterización de cada molécula de MHC-II mediante ensayos de unión de detección de péptidos no es una opción viable. Resultados: Aquí, presentamos un algoritmo de predicción de unión MHC-II con el objetivo de hacer frente a estos desafíos. El método es una versión panespecífica del algoritmo NN-align específico de alelo publicado anteriormente y no requiere ninguna alineación previa de los datos de entrada. Esto permite que el método se beneficie también de la información de los alelos cubiertos por datos de enlace limitados. El método se evalúa en un conjunto grande y diverso de datos de referencia, y se muestra que supera significativamente a los métodos de predicción MHC-II de última generación. En particular, se encuentra que el método aumenta el rendimiento de los alelos caracterizados por datos de unión limitados donde los métodos convencionales específicos de alelo tienden a lograr una pobre precisión de predicción. Conclusiones: Por lo tanto, el método muestra un gran potencial para aumentar de manera eficiente la precisión de la predicción de unión de MHC-II, ya que se pueden obtener predicciones precisas para nuevos alelos a costos experimentales muy reducidos. Se pueden obtener predicciones de unión panespecíficas para todos los alelos con una secuencia de proteína conocida y el método puede beneficiarse al incluir datos en el entrenamiento de los alelos, incluso cuando solo se conocen unos pocos aglutinantes. El método y los datos de referencia están disponibles en http://www.cbs.dtu.dk/services/NetMHCIIpan-2.0