پایگاه های داده آنتی ژن ها و اپی توپ

فهرست مطالب نمایش

پایگاه های داده آنتی ژن ها و اپی توپ ها

پایگاه داده ی IEDB

پایگاه داده و منبع تجزیه و تحلیل اپی توپ ایمنی (IEDB) یک منبع آزاد و در دسترس می باشد که شامل مجموعه گسترده ای از اپی توپ های ایمنی اندازه گیری شده تجربی و مجموعه ای از ابزارها برای پیش بینی و تجزیه و تحلیل اپی توپ ها است. IEDB شامل آنتی‌بادی و اپی‌توپ‌های سلول T برای بیماری‌های عفونی، آلرژن‌ها، بیماری‌های خودایمنی و transplant/alloantigens مورد مطالعه در انسان، پستانداران (به جز انسان) ، موش ها و دیگر گونه های حیوانی است.

محققان علوم زیستی می توانند از پایگاه داده ی IEDB برای توسعه واکسن ها، تشخیص ها و درمان های جدید استفاده کنند. پایگاه داده ی IEDB با استفاده از اطلاعات جمع‌آوری‌شده یا تهیه‌شده از متون علمی بررسی‌شده و همچنین داده‌های ارائه‌شده توسط محققان پر می‌شود. تا دسامبر سال 2016، بیش از 18000 مرجع تنظیم شده است و پایگاه داده حاوی بیش از 260000 اپی توپ و بیش از 1200000 سلول B، سلول T و MHC ligand elution assays می باشد.

از آنجایی که پایگاه داده ی IEDB به طور مداوم با مقالات و داده های ارسالی جدید به روز می شود، IEDB مجموعه ای جامع از داده های تجربی را در یک مخزن داده به محققان طراحی واکسن ارائه می دهد تا بتوانند برای پرس و جو برای اپی توپ های شناخته شده و پاسخ های ایمنی از این اطلاعات استفاده نمایند.

ابزارهای موجود در پایگاه داده و منبع تجزیه و تحلیل اپی توپ ایمنی (IEDB) به دو دسته کلی تقسیم می شوند: ابزارهای پیش بینی و ابزارهای تجزیه و تحلیل. ابزارهای پیش‌بینی، نتیجه آزمایش‌ها را پیش‌بینی می‌کنند، مانند اتصال MHC کلاس I یا کلاس II، پردازش MHC کلاس I و ایمنی‌زایی و پیش‌بینی اپی توپ‌های سلول B خطی و ناپیوسته (conformational). زمانی که اپی توپ‌های اندازه‌گیری شده تجربی در IEDB در دسترس نیستند، ابزارهای پیش‌بینی اپی توپ منابع ارزشمندی برای توسعه دهندگان واکسن می باشند.

پایگاه داده و منبع تجزیه و تحلیل IEDB به محققان علاقه مند به طراحی و ارزیابی واکسن، منابع مفید بیوانفورماتیک را در زمینه داده ها و ابزارها ارائه می دهد. ابزارهای پیش‌بینی اتصال و پردازش MHC کلاس I، اپی توپ‌های احتمالی و میل آنها را به مجموعه وسیعی از آلل‌های MHC محاسبه می‌کنند، که با تشخیص CD8+ و پاسخ ایمنی مرتبط است.

ارزیابی ها نشان داده است که این پیش بینی ها دقت بسیار خوبی دارند. ابزارهای اتصال MHC کلاس II، اگرچه به دقت ابزارهای کلاس I نیستند، اما در طول سال ها به طور قابل توجهی بهبود یافته اند چراکه داده های اتصال بیشتری برای آموزش الگوریتم های یادگیری ماشین که پیش بینی ها را انجام می دهند در دسترس قرار گرفته اند.

برای هر دو ابزار پیش‌بینی اتصال کلاس I و کلاس II، مجموعه‌های مرجع از آلل‌های HLA مشتق شده‌اند که بیش از 95 درصد پوشش جهانی جمعیت را فراهم می‌کنند که یک ویژگی مهم برای توسعه داروها است. این ابزارها در ایجاد مجموعه‌ای از پپتیدهای اتصال با میل ترکیبی بالا که می‌توانند برای تجزیه و تحلیل تجربی سنتز شوند، مفید هستند.

یک رابط کاربر پسند به نام TepiTool توسعه داده شده است تا کاربران را در فرآیند ایجاد پیش‌بینی‌های الزام آور کلاس I و کلاس II راهنمایی کند. این رابط، انتخاب پارامترهای ورودی مختلف، از جمله مقادیر پیش‌فرض توصیه‌شده IEDB را تسهیل می‌کند و به کاربر اجازه می‌دهد تا معیارهای خروجی را انتخاب کند. ابزار ایمنی زایی کلاس I، ایمنی زایی کمپلکس پپتید-MHC را پیش بینی می کند به نحوی که مستقل از محدودیت MHC باشد.

توسعه پیش‌بینی‌کننده‌های اپی توپ سلول B یک حوزه تحقیقاتی فوق العاده مهم می باشد. پایگاه داده و منبع تجزیه و تحلیل IEDB ابزارهایی را برای پیش‌بینی اپی توپ‌های آنتی‌بادی خطی و ساختاری با استفاده از چندین رویکرد، از جمله مقیاس‌های اسید آمینه، تکنیک‌های یادگیری ماشین، و ویژگی‌های هندسی مولکولی ارائه می‌دهد.

اگرچه عملکردی مشابه با پیش‌بینی‌کننده‌های MHC کلاس I و کلاس II ارائه نمی‌کند، ابزارهای اپی توپ سلول B می‌توانند مناطق آنتی ژنی کاندید را شناسایی کنند که احتمالاً به آنتی‌بادی‌ها متصل می‌شوند. منبع تجزیه و تحلیل IEDB همچنین ابزاری برای پیش‌بینی پوشش جمعیتی واکسن‌های مبتنی بر اپی توپ سلول T فراهم می‌کند تا واکسن‌ها را بتوان برای به حداکثر رساندن پوشش طراحی کرد.

ابزار تجزیه و تحلیل حفاظت اپی توپ برای تجزیه و تحلیل تنوع و حفظ اپی توپ ها در یک مجموعه معین از توالی پروتئین، اطلاعات مفیدی در توسعه واکسن های مبتنی بر پپتید طراحی شده است، زیرا انتظار می رود اپی توپ های حفاظت شده در چندین سویه یا احتمالا گونه ایمونوژن باشند. در کل، IEDB یک منبع بیوانفورماتیک با ارزش و رایگان به جامعه طراحی واکسن ارائه می دهد.