Recherche immunitaire
Libre accès

Abstrait

Une approche intégrée de l'analyse des épitopes II : un système de prédiction à l'échelle protéomique des caractéristiques immunologiques

E. Jane Homan

Contexte : Améliorer notre compréhension de la réponse immunitaire est fondamental pour développer des stratégies de lutte contre un large éventail de maladies. Nous décrivons un système intégré d'analyse d'épitopes basé sur l'analyse en composantes principales des séquences d'acides aminés, utilisant un réseau neuronal perceptron multicouche pour effectuer des prédictions de régression QSAR pour les affinités de liaison des peptides à 35 allèles MHC-I et 14 allèles MHC-II. Résultats : L'approche décrite permet un traitement rapide de protéines individuelles, de protéomes entiers ou de sous-ensembles de ceux-ci, ainsi que de multiples souches du même organisme. Elle permet de prendre en compte l'interface de la diversité des micro-organismes et de l'immunogénétique de l'hôte. Les modèles d'affinité de liaison sont liés à des caractéristiques topologiques, telles que la localisation extracellulaire ou intramembranaire, et intégrés dans un affichage graphique qui facilite la compréhension conceptuelle de l'interaction de l'immunité médiée par les cellules B et les cellules T. Les modèles qui émergent de l'application de cette approche incluent les corrélations entre les peptides montrant une liaison à haute affinité au CMH-I et au CMH-II, ainsi qu'avec les épitopes de cellules B prédits. Ceux-ci sont caractérisés comme des groupes d'épitopes coïncidents (CEG). Sont également évidents les modèles à longue portée entre les protéines qui identifient les régions de liaison à haute affinité pour une population permutée d'allèles HLA divers et hétérozygotes, ainsi que les différences subtiles dans les réactions avec les CMH des allèles HLA individuels, qui peuvent être importantes dans la susceptibilité aux maladies et dans la conception des vaccins et des essais cliniques. Des comparaisons sont présentées entre la cartographie des épitopes prédits dérivée de l'application de l'approche QSAR et les cartes d'épitopes dérivées expérimentalement d'un ensemble de données multi-espèces diversifié, de Staphylococcus aureus et du virus de la vaccine. Conclusions : Une application de bureau avec une capacité graphique interactive s'avère être une plate-forme utile pour le développement d'outils de prédiction et de visualisation pour la cartographie des épitopes à des échelles allant des protéines individuelles aux protéomes de plusieurs souches d'un organisme. Les implications fonctionnelles possibles des modèles d’épitopes peptidiques observés sont discutées, y compris leurs implications pour la coopération et la présentation croisée des cellules B et T.