蛋白抗原表格模板位预测及抗原多肽设计

抗原表位预测方法应用于疫苗设计与细菌感染机制探究在当前全球范围内面临的各种传染性疾病威胁下，研发有效的疫苗成为人们追求的目标之一。

然而，传统疫苗研发方法需要大量的试验和时间，这限制了对疾病的快速应对能力。

为了加快疫苗开发的速度和精确性，抗原表位预测方法被广泛运用于疫苗设计与细菌感染机制探究。

抗原表位预测方法是一种通过计算和模拟的手段，来预测蛋白质或多肽链中与免疫系统相互作用的重要区域，即抗原表位。

通过确定这些抗原表位，研究人员可以设计针对性的疫苗或药物，以加强人体免疫系统的应对能力。

一种常用的抗原表位预测方法是基于体外表位预测法。

这种方法通过分析蛋白质序列、结构和功能等信息，预测出与免疫系统相互作用的位点。

其中，基于线性序列的方法主要通过寻找氨基酸残基的共享特性来预测抗原表位。

然而，由于蛋白质的结构和功能的复杂性，只依赖于线性序列的预测可能存在一定的局限性。

因此，研究人员逐渐发展出了基于蛋白质结构的抗原表位预测方法。

这些方法主要基于蛋白质的三维结构，包括基于结构模拟、结构比对和结构动力学等技术。

通过分析蛋白质中的二级结构、残基侧链间的相互作用和蛋白质与抗体的相互作用等信息，预测出与免疫系统相互作用的抗原表位。

疫苗设计是抗原表位预测方法应用的重要领域之一。

在疫苗设计中，确定病原体表面的抗原表位是关键的一步。

通过预测病原体表面的抗原表位，研究人员可以设计针对性的疫苗，通过模拟和模拟实验来验证和确认这些表位的免疫活性。

这种针对性的疫苗能够增强人体的免疫能力，提高病原体的抵抗能力。

此外，抗原表位预测方法在研究细菌感染机制中也起到了重要的作用。

通过预测细菌的抗原表位，可以进一步了解细菌与宿主的相互作用机制。

研究人员可以通过改变抗原表位的结构或功能，干扰细菌与宿主细胞的相互作用，从而开发出具有抑制细菌感染的药物。

虽然抗原表位预测方法在疫苗设计和细菌感染机制探究中具有巨大的潜力，但仍然面临一些挑战。

首先，抗原表位的预测准确率仍然有待提高。

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-helix3.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。

有鉴定表位的相关技术和文献。

也有一些表位预测软件。

一般来说，目前研究主要集中在线性表位上，而构象表位的预测和鉴定方法目前不是很成熟。

找到一个帖子，楼主可以参考：1、B细胞表位预测对于多种免疫学研究是必不可少的。

针对不同的蛋白，应选择不同的方法。

一般来说，蛋白质的C端具有较好的亲水性、表面可及性和柔性，所以是很好的抗原决定簇区域。

本课题选用的蛋白质C-末端序列标签都是唯一的、或是其家族中的几个成员所共有的。

在人蛋白质中，约81%的蛋白质其C末端的5个氨基酸残基的小肽是该蛋白质所特有的，制备针对蛋白质C末端小肽的抗体，常常能得到特异性识别该全蛋白的抗体。

另外，蛋白的二级结构是B细胞表位计算机预测的重要参数之一，β转角为凸出结构，多出现在蛋白质抗原表面，有利于与抗体结合，较可能成为抗原表位。

而α螺旋和β折叠结构规则不易变形，较难结合抗体，一般不作为抗原表位。

含有5个以上的氨基酸残基的转角又常称为环(loop)。

以往的研究表明，蛋白表面的loop区可能为功能性抗体的识别位点，特异性好，可及性强。

本课题选用的HPO、G-CSF、HSA空间结构已明确，所以直接选择loop区或无规卷曲作为B细胞表位。

举例：人Pif1基因编码至少两种蛋白亚型，分子量分别为74kDa和80kDa，与酵母具有高度的同源性，α型和β型Pif1只有C末端不同[20>，其余部分完全相同，并且二者的C末端在蛋白数据库中都是唯一的，选择α型和β型的C末端作为B细胞表位，既满足特异性的需要，也能区分亚型。

GPAA1是一种跨膜蛋白，原核表达非常困难，形成包涵体，且包涵体难以溶解和复性。

对这一类型的蛋白，非常适合选择其特有的B细胞表位免疫动物，来最终制备识别全蛋白质的抗体。

ABCpred是基于人工神经网络模型的线性B细胞表位预测工具，该系统检验了源于Bcipep数据库的700个非冗余B细胞表位和源于Swiss-Prot 数据库的700个长度为10~20个氨基酸的随机选择多肽，准确率近66%。

猪重要感染病毒蛋白的二级结构、抗原表位分析及三联表位多肽疫苗的重组预测刘祥;陈琛;陈春琳;吴三桥【摘要】为设计猪重要感染病毒的蛋白表位多肽疫苗,选取猪感染病毒的候选疫苗蛋白:猪繁殖与呼吸综合征病毒的GP5蛋白,猪圆环病毒2型的CAP蛋白,猪瘟病毒的E2蛋白.综合ABCpred和BepiPred方案,预测候选蛋白的B细胞表位;利用神经网络与量化矩阵法预测蛋白的CTL表位;采用MHC-Ⅱ类分子结合肽在线程序预测蛋白的Th表位.使用SOPMA方法与DNASTAR软件分析候选蛋白的二级结构,进一步验证B/T细胞表位预测结果的准确性.然后,通过Protean程序重组拼接获得的B/T细胞抗原表位.结果显示GP5蛋白具有4个优势B细胞表位,CAP、E2蛋白分别具有5个B细胞表位;GP5、CAP与E2蛋白各具有1个CTL表位;GP5、E2蛋白分别具有2个Th表位,CAP蛋白存在1个Th表位.二级结构分析显示预测获得的B/T细胞表位均处于蛋白易于产生表位的暴露表面、无规则卷曲与转角等位置,验证了B/T细胞表位预测结果的准确性.Protean程序重组拼接获得优势的B/T 细胞抗原表位.最终设计获得抗原性较好的猪病毒三联表位多肽,为猪易感病毒的多联疫苗开发奠定基础.%In order to design protein epitope polypeptide for important infectious virus of porcine,the candidate proteins vaccine of swine infection virus was selected.The selected proteins included GP5 protein of PRRSV (porcine reproductive and respiratory syndrome virus),CAP protein of PCV2 (porcine circovirus type 2),and E2 protein of CSFV (classical swine fever virus).ABCpred and BepiPred prediction programs were used to predict B cell epitopes,quantitative matrix,the artificial neural network was used to predict CTL cell epitopes,and anonline s erver prediction was used to analysis MHC class Ⅱ peptide binding affinity.The secondary structure further verifying the accuracy of B/T cell epitopes was analyzed by SOPMA and DNASTAR software.The B/T cell epitopes were recomposed by protean program.The results showed that GP5 protein had 4 B cell epitopes,CAP and E2 had 5 B cell epitopes,and GP5,CAP and E2 protein had 1 CTL cell epitopes.GP5 and E2 protein had 2 Th cell epitopes,and CAP protein had 1 Th cell epitopes.The secondary structure showed that most of the B/T cell epitopes were located in the exposed surface,the random coil and the corner,which verified the prediction accuracy of B/T cell epitopes.The B/T cell epitopes were recomposed by protean program,and triple epitope vaccine of porcine virus holding better antigen was designed finally,and laid the foundation for the development of swine virus multi vaccine.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】6页(P18-23)【关键词】猪病毒;表位疫苗;二级结构分析;抗原分析【作者】刘祥;陈琛;陈春琳;吴三桥【作者单位】陕西理工大学中德天然产物研究所陕西省天麻山茱萸工程技术研究中心, 汉中 723001;陕西理工大学中德天然产物研究所陕西省天麻山茱萸工程技术研究中心, 汉中 723001;陕西理工大学中德天然产物研究所陕西省天麻山茱萸工程技术研究中心, 汉中 723001;陕西理工大学中德天然产物研究所陕西省天麻山茱萸工程技术研究中心, 汉中 723001【正文语种】中文【中图分类】S852.6猪呼吸道疾病是诱发猪死亡的重要原因之一，主要症状为发热、咳嗽、呼吸困难、生长缓慢等，给猪养殖业造成巨大经济损失[1]。

蛋黑抗本表位预测及抗本多肽安排之阳早格格创做利用正在线硬件BepiPred 1.0 Server（）从蛋黑序列间接预测抗本表位另有其余正在线预测网站进Antigenic Peptide Prediction 用tools把氨基酸序列粘揭进去，便不妨间接得出预测截行抗本多肽采用的基根源基本则1、尽大概是正在蛋黑表面2、包管该段序列不产死α-helix3、N,C端的肽段比中间的肽段更好4、预防蛋黑里面沉复或者靠近沉复段的序列5、预防共源性太强的肽段6、接联不妨接联正在N，C二端，采用依据便是接联正在对于爆收抗体不太要害的一端7、序列中不克不迭有太多的Pro,但是有一二个Pro有用处，不妨使肽链结构相对于宁静一些，对于爆收特同性抗体有益.抗本多肽安排的基根源基本则为了使死产抗体赢得最好效验，小心天安排抗本多肽是很有需要的，安排应谦脚一个基础条件：正在免疫历程中，该抗本既不会爆收过强的免疫反应，共时又能爆收出对于感兴趣的蛋黑有分散本领的抗体.纵然抗本安排是一个很搀杂的课题，有诸多需要注意的细节，已超出了咱们所能提供的范畴，根据咱们所聚集的体味，有几面闭键的基础安排准则不妨提供给大家参照：1、决定抗体的用途（应用）新启展一个钻研名目，弄领会所感兴趣的蛋黑的一些基础个性是很有需要的，特天是如果知讲蛋黑的结构会对于采用抗体易于交战战识别的辨别天区有很大的助闲.然而，正在不那样透彻的结构疑息（普遍是那种情况）的情况下，相识钻研的用途（应用）会效率多肽安排的战术.比圆：如果钻研沉面是集结正在蛋黑的分歧天区，如C 端或者N端，或者正在一种特定状态下的蛋黑，如磷酸化等，那么依照所需序列安排的多肽战爆收的相映的抗体正在应用上该当不太大的艰易，然而，蛋黑的构象将效率抗体取其辨别天区之间的相互效率.那种情况下大概存留的问题是如果正在合叠的蛋黑中，该辨别天区被躲正在蛋黑的里面，抗体将无法交战到该天区.（无法爆收相互效率）.2、辨别天区的采用准则普遍道去最理念的抗本性辨别天区应具备亲火、位于蛋黑表面战结构上易变形性等个性.果为正在大普遍的天然（自然）环境中，亲火天区倾背于集结正在蛋黑表面，而疏火天区时常被包裹正在蛋黑里面，共样讲理，抗体只可取正在蛋黑表面创造的辨别天区相互效率，而当那些辨别天区有脚够的结构易变形性而变化到抗体可交战的位子时，将会取抗体间有很下的亲战性.3、连绝的取不连绝的辨别天区连绝的天区是指由连绝的氨基酸序列（残基）形成的辨别天区.大普遍抗体是针对于连绝辨别天区的，抗体能取那类天区以很下的亲战力相分散标明那段序列不正在蛋黑里面.不连绝的辨别天区是代表有一定合叠的一段多肽序列，或者是将二段分散启的多肽连正在所有的抗体的辨别天区.正在某些情况下，针对于那样不连绝辨别天区的抗体也能爆收，不过用去免疫的抗本多肽必须具备取该不连绝辨别天区相似的二级结构，而序列的少度需要切合相闭的央供.4、基础修议为了预防辨别天区隐躲正在蛋黑里面的危害，咱们常常修议采用蛋黑的N，C 二端去爆收的相映的抗体.果为正在完备的蛋黑中，N，C二端常常是表露正在蛋黑表面的.然而，一定要注意膜蛋黑的C端疏火性太强，不切合动做抗本.5、序列的少度常常咱们修议抗本多肽的序列少度正在8-20个氨基酸残基之间，如果太短，便有多肽太特殊、所爆收的抗体取天然蛋黑之间的亲战力（分散本领）不敷强的危害，共样，如果序列少度超出20，将有大概引进二级结构，所爆收的抗体得去特同性的大概，而且肽链越少，常常合成易度删大，阻挡易赢得下杂度的产品.6、载体蛋黑接联的采用基根源基本则：将载体蛋黑加正在近离抗体辨别天区的一端，正在序列中不Cys的情况下正在N或者C端加上Cys为接联的尾选要领.7、时常使用分解硬件MacVecfor TM ;DNA star TM;PC-Gene TM。

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。

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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
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。