蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计
抗原序列设计
抗原序列设计抗原序列设计是现代生物技术领域的一个重要研究方向，它涉及到新药研发、疫苗设计和免疫治疗等诸多领域。
本文将从多个角度探讨抗原序列设计的相关知识和应用。
一、引言抗原序列是指具有诱导机体产生免疫应答的蛋白质或多肽的特定线性序列。
在生物医学研究中，抗原序列的设计可以用于开发新药、疫苗和免疫疗法，通过模拟或增强机体的免疫应答来达到治疗或预防疾病的目的。
二、抗原序列的设计原则1. 免疫原性：抗原序列应具有良好的免疫原性，即能够诱导机体产生免疫应答。
这需要考虑抗原的结构、亲水性和氨基酸组成等因素。
2. 特异性：抗原序列应具有特异性，即能够与特定抗体或免疫细胞结合，并产生特定的免疫应答。
这需要根据目标疾病或治疗目标选择合适的抗原序列。
3. 稳定性：抗原序列应具有良好的稳定性，能够在体内长时间存在并保持其免疫活性。
这需要考虑抗原的热稳定性、酸碱稳定性和抗蛋白酶降解等因素。
三、抗原序列设计的应用1. 新药研发：抗原序列设计可以用于开发新药，特别是蛋白质药物。
通过合理设计抗原序列，可以提高药物的免疫原性和稳定性，从而增强药物的疗效和安全性。
2. 疫苗设计：抗原序列设计是疫苗研发的重要一环。
通过选择合适的抗原序列，可以诱导机体产生特定的免疫应答，从而预防或治疗特定的疾病。
3. 免疫疗法：抗原序列设计可以用于免疫疗法的开发。
通过合理设计抗原序列，可以改善免疫细胞的识别和杀伤能力，从而增强免疫疗法的疗效。
四、抗原序列设计的挑战和未来发展方向1. 多样性：不同的疾病和治疗目标需要不同的抗原序列设计策略。
如何根据具体情况选择合适的抗原序列仍然是一个挑战。
2. 预测：目前，抗原序列设计主要依赖于实验和经验。
如何通过计算模型和算法来预测和优化抗原序列，是未来的研究方向。
3. 个体化：不同个体对抗原序列的免疫应答可能存在差异。
如何根据个体的基因组信息来设计个性化的抗原序列，是一个有待研究的问题。
结语抗原序列设计是现代生物技术领域的一个重要研究方向。
ETECK99、K88菌毛蛋白抗原表位多肽的设计合成及免疫反应
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｓ ｙ ｎｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ Ｉ ｍｍｕ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒｅ ａ ｃ ｉｏ ｔ ｎ ｏ ｆ Ｅｐ ｉ ｔ ｏ ｐｅ Ｐｅ ｐｔ ｉ ｄｅ ｓ ｏ ｆ ＥＴＥＣ Ｋ８ ８ ａ ｎ ｄ Ｋ９ ９ Ｆｉ ｍ ｂｒ ｉ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ
技 术、 Ｄ Ｎ Ａ Ｓ ｔ ａ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ａ ｎ蛋 白分析软 件及 网络共享软件对 Ｅ Ｔ Ｅ Ｃ Ｋ ８ ８ 、 Ｋ ９ ９茵毛蛋 白抗 原性相 关的参数 进行预测 分析 ， 从 而设 计Ｅ Ｔ Ｅ Ｃ Ｋ ８ ８ 、 Ｋ ９ ９茵毛蛋 白的抗原表位 多肽 ； 采用腹腔 注射 的方式将合 成的抗原表位 多肽免疫 小鼠， 用Ｅ Ｌ Ｉ Ｓ Ａ法检 测血清
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｐ ｉ ｔ ｏ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｅ Ｔ ＥＣ Ｋ ８ ８ ｎｄ ａ Ｋ ９ ９ ｉ ｆ ｍｂ ｒ ｉ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ，ｗ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｓ ｙ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｐ ｉ ｔ ｏ ｐ ｅ
ｐ ｅ ｐ ｔ ｉ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｅ ＴＥ Ｃ Ｋ ８ ８ ａ ｎ ｄ Ｋ ９ ９ ｉ ｆ ｍｂ ｒ ｉ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｂ ｙ ｂ ｉ ｏ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｌ ａ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｐ ｉ ｔ ｏ ｐ ｅ ｐ ｅ ｐ ｔ ｉ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｅ Ｔ ＥＣ
蛋白顺序性抗原决定簇的多参数综合预测
蛋白顺序性抗原决定簇的多参数综合预测万 涛 孙 涛① 吴加金① (北京电子工业部402医院,北京100039)摘 要 通过分析氨基酸序列的某些参数,可达到预测抗原决定簇。
但没有一种单参数预测获得较满意结果,故有必要进行多参数联立综合预测。
选用6个参数加权叠加。
首先假设形成表位的残基上的原子数正比于N 23(N 为整蛋白中残基原子数),再对34个共含169个已知抗原位点的蛋白进行训练性综合预测,选出最佳权重。
结果表明,Hopp &Woods 亲水性参数和Janin 可及性参数在综合中很重要。
对CRGP ,SCX 22ANDAN ,TNFA 2HUMAN ,SOMA 2BOVIN ,HS 7H 2HUMAN 这5个已知位点蛋白进行回顾性分析,初次预测率为4518%,再配以Β2转角结构,二次预测率为4714%,结果可提供实验参考。
关键词 抗原决定簇 蛋白质 计算机① 军事医学科学院基础医学研究所,北京100850作者简介:万 涛,男,25岁,住院医师,主要研究蛋白质功能预测;指导教师,吴加金,男,58岁,高工,硕士生导师,主要从事计算分子生物学研究及应用 普遍认为,抗原决定簇位于分子表面就使该抗原易被淋巴细胞接近而识别。
因此,一般提到抗原决定簇时,都是指在抗原分子表面的有功能的决定簇。
对抗原决定簇的研究一直是免疫化学的重要部分。
对蛋白抗原位点结构的研究仍是一项困难的工作。
用X 2射线晶体衍射手段研究抗原2抗体复合物间发生反应的位点,可很准确地定出抗原决定簇,杂;而用多维核磁共振方法对分子量大于20kD 的大分子位点研究困难还较多。
所以有必要运用计算机技术进行蛋白位点的预测,以协助设计实验,提高成功率。
许多研究者都认为抗原性和表面特性相关,并已将多个表面结构特性用于抗原位点预测。
主要有:序列中局部亲水性,序列中特定氨基酸的出现,片段的活动性,Β2转角结构,蛋白的凸起区等。
相应地,也提出多个单参数预测模型,均报道能成功地预测某种蛋白类型抗原决定簇,但都未能预测各种蛋白抗原决定簇,故本研究建立多参数综合预测模型,运用计算机技术,综合多个预测参数,以提高整体预测水平。
抗原表位研究方法进展_宋帅
动物医学进展,2010,31(12):87-91Pr ogress in Veterinary Medicine抗原表位研究方法进展宋 帅,李春玲*,贾爱卿,杨冬霞,李 淼(广东省农业科学院兽医研究所 广东省兽医公共卫生实验室,广东广州510640)收稿日期:2010-05-18基金项目:广东省农业攻关项目(2007A020300005-11)作者简介:宋 帅(1982-),男,河南汝州人,研究实习员,硕士,主要从事动物疫病及综合防控技术研究。
*通讯作者摘 要:抗原表位是抗原分子中的主要功能单位,能有效刺激机体的细胞免疫和体液免疫。
随着免疫学和生物信息学技术的不断发展,用于研究T 细胞表位和B 细胞表位的方法得到了很大的提高。
论文中概述了近几年用于研究T 细胞表位的预测方法和鉴定方法,以及在B 细胞表位研究中所用的表位肽扫描技术、蛋白质/切割0法、噬菌体展示技术、X -衍射与核磁共振、表位预测方法等技术,并对每种研究方法进行了比较,为从事抗原表位研究的人员提供参考,从而更有利于表位肽疫苗的研制和诊断方法的建立。
关键词:T 细胞表位;B 细胞表位;预测;鉴定中图分类号:S852.4文献标识码:A文章编号:1007-5038(2010)12-0087-05抗原表位又称抗原决定簇,是指抗原分子表面具有特殊结构和免疫活性的化学基团,具有刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞并能够被其识别的一个免疫活性区。
根据抗原表位特异性免疫应答的程度,可将抗原表位分为免疫优势表位、亚优势表位和隐性表位。
根据与抗原受体结合细胞的不同,分为B 细胞抗原表位和T 细胞抗原表位;其中B 细胞抗原表位则往往为亲水性肽段,一般位于抗原三维大分子的氨基酸长链折叠处[1],而T 细胞抗原表位往往仅为埋藏在蛋白质空间结构内部的疏水性肽段[2]。
根据表位对机体的影响,可分为保护性表位(免疫位)、致病性表位(变应位)和耐受性表位(耐受位)。
按抗原表位结构的不同分为连续性抗原表位和非连续性抗原表位,前者又称线型表位,是由肽链上顺序连续的氨基酸组成,后者又称构象型表位,是由那些空间邻近但顺序上不连续的氨基酸组成。
蛋白质抗原表位研究进展
抗原 的特异性 。现代 保 护 性 免 疫 理论 认 为 ， 有效 的 保护性 免疫 来源 于一 组表位 的合 理 组合 与搭 配 。
表位 是 蛋 白质 抗原 性 的基 础 ， 正确 而详 细 地 绘
部分 即表位 （ ｐｔ ｅ ， Ｅ ｉｐ ） 又称 为抗 原 决 定簇 （ ｎｉ ｎ ｏ Ａ ｔｅ・ ｇ ｉ ｄ ｔ ｍｉａ ｔ 。因 而 表 位 代 表 了抗 原 分 子 上 的一 ｃ ｅｅ ｎ ｎ） ｒ 个 免疫 活性 区 ， 负责 与抗 体 分 子或 免 疫 细 胞表 面 的 抗原 受体 结合 ， 严格 说来 ， 体 的特 异性是 针 对表位 抗 而不 是针 对 完 整 的 抗 原 分 子 的… 。一 个 蛋 白质 抗
表位 之 分 。此 外 ， 表位 间 的相 对位 置 、 象 特征 、 构 表
肽链上顺序连续 的氨基 酸组成 ， 性 肽 即可 模拟 这 短线 种表位 而与针对完整 蛋 白的抗 体结合 ， 通常 这种结 合
比较弱 ， 因为小 肽并 不含 完整 天 然蛋 白 的构象 ， 多 在
位侧翼顺序等也与表位功能的表达密切相关。而表 位 的功 能表达 还取 决 于 ＭＨ Ｃ限 制位 （ ｇｅ ｐ ） 组 Ａ ｒｔ ｅ 、 ｏ 织位 （ ｓ ｔｐ ） 相关 结 构 。许 多 研究 发 现 ， 然 Ｈｉｏ ｅ 等 ｔｏ 天 蛋 白质在 引 发免疫 反应 时 ， 不能 满 足 清 除病 原 体 的 需要 。究 其 原 因 ， 是 因为 隐 匿 的保 护性 表 位 功 能 一 未 能表 达 ， 因而 所 引发 的保 护性 免 疫不 够 强 大 。二 是 所 引发 的免 疫 反 应 发 生 了免 疫偏 移 （ ｅｉ ｉ ） Ｄ ｖａ ｏ ， ｔｎ
蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计
蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计利用在线软件BepiPred 1.0 Server（http://www.cbs.dtu.dk/services/BepiPred/）从蛋白序列直接预测抗原表位还有其他在线预测网站/Links.htm/Tools/index.html进Antigenic Peptide Prediction 用tools /Tools/antigenic.pl把氨基酸序列粘贴进去，就可以直接得出预测结果抗原多肽选择的基本原则1、尽可能是在蛋白表面2、保证该段序列不形成α-helix3、N,C端的肽段比中间的肽段更好4、避免蛋白内部重复或接近重复段的序列5、避免同源性太强的肽段6、交联可以交联在N，C两端，选择依据就是交联在对产生抗体不太重要的一端7、序列中不能有太多的Pro,但有一两个Pro有好处，可以使肽链结构相对稳定一些，对产生特异性抗体有益。
抗原多肽设计的基本原则为了使生产抗体获得最佳效果，仔细地设计抗原多肽是很有必要的，设计应满足一个基本条件：在免疫过程中，该抗原既不会产生过强的免疫反应，同时又能产生出对感兴趣的蛋白有结合能力的抗体。
尽管抗原设计是一个很复杂的课题，有诸多需要注意的细节，已超过了我们所能提供的范围，根据我们所积累的经验，有几点关键的基本设计原则可以提供给大家参考：1、确定抗体的用途（应用）新开展一个研究项目，弄清楚所感兴趣的蛋白的一些基本特性是很有必要的，特别是如果知道蛋白的结构会对选择抗体易于接触和识别的识别区域有很大的帮助。
然而，在没有这样精确的结构信息（多数是这种情况）的情况下，了解研究的用途（应用）会影响多肽设计的策略。
例如：如果研究重点是集中在蛋白的不同区域，如C端或N端，或在一种特定状态下的蛋白，如磷酸化等，那么按照所需序列设计的多肽和产生的相应的抗体在应用上应该没有太大的困难，然而，蛋白的构象将影响抗体与其识别区域之间的相互作用。
这种情况下可能存在的问题是如果在折叠的蛋白中，该识别区域被藏在蛋白的内部，抗体将无法接触到该区域。
蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计
蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]蛋白抗原表位预测及抗原多肽设计利用在线软件BepiPred Server（）从蛋白序列直接预测抗原表位还有其他在线预测网站进Antigenic Peptide Prediction 用tools把氨基酸序列粘贴进去，就可以直接得出预测结果抗原多肽选择的基本原则1、尽可能是在蛋白表面2、保证该段序列不形成α-helix3、N,C端的肽段比中间的肽段更好4、避免蛋白内部重复或接近重复段的序列5、避免同源性太强的肽段6、交联可以交联在N，C两端，选择依据就是交联在对产生抗体不太重要的一端7、序列中不能有太多的Pro,但有一两个Pro有好处，可以使肽链结构相对稳定一些，对产生特异性抗体有益。
抗原多肽设计的基本原则????? 为了使生产抗体获得最佳效果，仔细地设计抗原多肽是很有必要的，设计应满足一个基本条件：在免疫过程中，该抗原既不会产生过强的免疫反应，同时又能产生出对感兴趣的蛋白有结合能力的抗体。
尽管抗原设计是一个很复杂的课题，有诸多需要注意的细节，已超过了我们所能提供的范围，根据我们所积累的经验，有几点关键的基本设计原则可以提供给大家参考：1、确定抗体的用途（应用）新开展一个研究项目，弄清楚所感兴趣的蛋白的一些基本特性是很有必要的，特别是如果知道蛋白的结构会对选择抗体易于接触和识别的识别区域有很大的帮助。
然而，在没有这样精确的结构信息（多数是这种情况）的情况下，了解研究的用途（应用）会影响多肽设计的策略。
例如：如果研究重点是集中在蛋白的不同区域，如C端或N端，或在一种特定状态下的蛋白，如磷酸化等，那么按照所需序列设计的多肽和产生的相应的抗体在应用上应该没有太大的困难，然而，蛋白的构象将影响抗体与其识别区域之间的相互作用。
这种情况下可能存在的问题是如果在折叠的蛋白中，该识别区域被藏在蛋白的内部，抗体将无法接触到该区域。
多肽文库抗原表位筛选
多肽文库抗原表位筛选
1. 多肽文库构建，首先，需要构建一个包含大量多肽序列的文库，这些多肽可以来自不同的蛋白质或是设计合成的多肽。
多肽文库的构建可以通过合成化学方法或是从已知蛋白质序列中提取。
2. 抗原表位预测，接下来，可以利用生物信息学工具对多肽文库中的序列进行抗原表位预测。
这些工具可以根据已知的抗原表位结构和性质，预测多肽序列中可能具有抗原表位特性的区域。
3. 抗原表位筛选，根据预测结果，可以对多肽文库中的序列进行筛选，筛选出具有潜在抗原表位特性的多肽片段。
这一步通常涉及使用生物学实验手段，如ELISA或细胞免疫反应等，来验证多肽片段的抗原表位特性。
4. 鉴定和分析，最后，经过筛选的多肽片段可以进行进一步的鉴定和分析，包括确定其在特定免疫反应中的作用、与抗原受体的结合能力等，从而评估其作为潜在疫苗或免疫治疗药物的潜力。
总的来说，多肽文库抗原表位筛选涉及多个阶段，从多肽文库构建到抗原表位预测、筛选和最终的鉴定分析，需要综合运用生物
信息学、生物化学和免疫学等多个学科的知识和技术手段。
这一过程对于疫苗研发和免疫治疗药物的发现具有重要意义。
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蛋白抗原表位猜测及抗原多肽设计
运用在线软件BepiPred 1.0 Server（）从蛋白序列直接猜测抗原表位
还有其他在线猜测网站
进Antigenic Peptide Prediction 用tools把氨基酸序列粘贴进去,就可以直接得出猜测成果抗原多肽选择的基起源基础则1.尽可能是在蛋白概况
2.包管该段序列不形成α-helix
3.N,C端的肽段比中央的肽段更好
4.防止蛋白内部反复或接近反复段的序列
5.防止同源性太强的肽段
6.交联可以交联在N,C两头,选择根据就是交联在对产生抗体不太主要的一端
7.序列中不克不及有太多的Pro,但有一两个Pro有利益,可以使肽链构造相对稳固一些,对产生特异性抗体有益.
抗原多肽设计的基起源基础则
为了使临盆抗体获得最佳后果,细心地设计抗原多肽是很有须要的,设计应知足一个根本前提：在免疫进程中,该抗原既不会产生过强的免疫反响,同时又能产生出对感兴致的蛋白有联合才能的抗体.尽管抗原设计是一个很庞杂的课题,有诸多须要留意的细节,已超出了我们所能供给的规模,根据我们所积聚的经验,有几点症结的根本设计原则可以供给应大家参考：1.肯定抗体的用处（运用）新开展一个研讨项目,弄清晰所感兴致的蛋白的一些根本特征是很有须要的,特别是假如知道蛋白的构造会对选择抗体易于接触和识此外辨认区域有很大的帮忙.然而,在没有如许准确的构造信息（多半是这种情形）的情形下,懂得研讨的用处（运用）会影响多肽设计的计谋.例如：假如研讨重点是分散在蛋白的不合区域,如C端或N端,或在一种特定状况下的蛋白,如磷酸化等,那么按照所需序列设计的多肽和产生的响应的抗体在运用上应当没有太大的艰苦,然而,蛋白的构象将影响抗体与其辨认区域之间的互相感化.这种情形下可能消失的问题是假如在折叠的蛋白中,该辨认区域被藏在蛋白的内部,抗体将无法接触到该区域.（无法产生互相感化）.
2.辨认区域的选择原则一般说来最幻想的抗原性辨认区域应具备亲水.位于蛋白概况和构造
上易变形性等特色.因为在大多半的天然（天然）情形中,亲水区域偏向于分散在蛋白概况,而疏水区域经常被包裹在蛋白内部,同样道理,抗体只能与在蛋白概况发明的辨认区域互相感化,而当这些辨认区域有足够的构造易变形性而转移到抗体可接触的地位时,将会与抗体间有很高的亲和性.
3.持续的与不持续的辨认区域持续的区域是指由持续的氨基酸序列（残基）组成的辨认区域.大多半抗体是针对持续辨认区域的,抗体能与这类区域以很高的亲和力相联合标明这段序列不在蛋白内部.不持续的辨认区域是代表有必定折叠的一段多肽序列,或是将两段分别开的多肽连在一路的抗体的辨认区域.在某些情形下,针对如许不持续辨认区域的抗体也能产生,只是用来免疫的抗原多肽必须具备与该不持续辨认区域类似的二级构造,而序列的长度须要相符相干的请求.
4.根本建议为了防止辨认区域隐蔽在蛋白内部的风险,我们平日建议选择蛋白的N,C两头来产生的响应的抗体.因为在完全的蛋白中,N,C两头平日是吐露在蛋白概况的.然而,必定要留意膜蛋白的C端疏水性太强,不合适作为抗原.
5.序列的长度平日我们建议抗原多肽的序列长度在8-20个氨基酸残基之间,假如太短,就有多肽太特别.所产生的抗体与天然蛋白之间的亲和力（联合才能）不敷强的风险,同样,假如序列长度超出20,将有可能引入二级构造,所产生的抗体掉去特异性的可能,并且肽链越长,平日合成难度增大,不轻易获得高纯度的产品.
6.载体蛋白交联的选择基起源基础则：将载体蛋白加在远离抗体辨认区域的一端,在序列中没有Cys的情形下在N或C端加上Cys为交联的首选办法.
7.经常运用剖析软件MacVecfor TM ;DNA star TM;PC-Gene TM。