$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Белки являются самым быстрорастущим класс терапевтических агентов 6, и быстрое расширение биотерапевтических трубопроводов была сосредоточена больше внимания на проблемы, связанные с развитием и использованием белковых препаратов. Одной из уникальных рассмотрение проистекает из того факта, что в здоровой и функционирующей иммунной системе, все внеклеточные белки дискретизированных с помощью антиген-представляющих клеток (АРС). После интернализации АПК, белок расщепляется на небольших пептидных фрагментов, и предполагаемые иммуногенные сегменты будут загружены в паз класса II главного комплекса гистосовместимости (MHC белков II). Комплексы пептид-МНС II затем отображаются на поверхности АПК, и истинные иммуногенные пептиды, называемые Т-клеточные эпитопы, образуют тройные комплексы МНС II-пептид-Т-клеточного рецептора с родственными рецепторами клеточной поверхности CD4-Т-7. Это критическое событие молекулярное распознавание инициирует сигнальный каскад сложный, что приводит к активации Т-клеток, высвобождение цитокинасек, CD4 Т клеточный созревание В-клеток, и в конечном счете производство циркулирующих IgG антитела, которые связываются с и очистить нарушителя экзогенный белок. Таким образом, иммуногенные белки могут быть deimmunized путем выявления учредительные клеточные эпитопы Т и мутирует ключевые остатки, ответственные за образование комплекса MHC II. Он несет отметить, однако, что Т-клеточные эпитопы могут быть многочисленными и широко распространены по всему иммуногенных белков, и большинство эпитоп-удаление мутаций могут вызвать непреднамеренный потерю функции белка или стабильности. Поэтому, машиностроение deimmunized Biotherapies может быть сложным и технически сложной задачей, но существуют несколько примеров успешных Т-клеточный эпитоп на удаление проектов 3,5,8-12. В отличие от прививки на основе "гуманизации", которая в значительной степени ограничивается терапевтики антитела, Эпитоп удаление может быть применен к существу любая целевой белок независимо от последовательности, структура, функции, или наличие homologoнам человека леса. Первый шаг к реализации такого подхода является определение ключевых пептидных эпитопов, встроенных в последовательности белка-мишени.
Высокая пропускная способность биохимические анализы с использованием синтетических пептидов и рекомбинантных молекул MHC II человека может обеспечить быстрые предварительные глубокого анализа выявления эпитопной и смягчения 1,3-5. Эти анализы типа ИФА может быть мощным дополнением к другим проектирования и разработки инструментов белка / вакцин. Например, один хорошо известна экспериментальный подход к картирования эпитопов зависит от времени, труда и ресурсоемких Экс Vivo клеточной пролиферации анализов 15. Вкратце, первичной последовательности белка-мишени сначала разделена на панели перекрывающихся пептидов, часто 15-меров с 12 остатков перекрываются между соседними пептидов. Пептид панель химически синтезированы и иммуногенность каждого пептида был протестирован в одном из нескольких различных иммунологических, которые используют периферийное Blooг одноядерные клетки (РВМС), выделенные из человеческих доноров 13,14. Чтобы обеспечить большую уверенность в результатах, пептиды, как правило, проходят в репликации с РВМС от 50 и более различных доноров. В случаях, когда deimmunization является конечной целью, работа осложняется дополнительно в связи с необходимостью получения дополнительных панелей мутированных пептидов и испытать новые пептидные панелей в РВМС анализов, прежде чем внедрять любые deimmunizing мутаций в полноразмерного белка для последующего функционального анализа 10. Хотя эти клеточные анализы остаются золотым стандартом для оценки иммунного потенциала в человеческих пациентов, эффективность такого исчерпывающего подхода может быть улучшена путем предварительная фильтрация предполагаемые иммуногенные эпитопы с помощью быстрого и высокую пропускную способность MHC II-пептид св зывание.
Кроме того, биохимические анализы связывания пептид-МНС II могут быть объединены с предсказательной в методах кремний радикально ускорить процесс идентификации эпитопа.Там существует множество вычислительных средств для T прогнозирования клеток эпитопной; примеры включают ProPred 16, MHCPred 17, SVRMHC 18, АРБ 19, СММ-выровнять 20, NetMHCIIpan 21, а также собственные инструменты, такие как EpiMatrix по EpiVax 22. Кроме того, эпитопные предсказатели были недавно объединены с другими биоинформатики и молекулярных инструментов моделирования, и получают комплексные белковые алгоритмы deimmunization, направленные на снижение риска, что deimmunizing мутации могут нарушать работу структуру и функции белков 23-26. В то время как несколько эпитопные предсказатели оказались достаточно точными 27,28, результаты расчетов неизменно требуют экспериментальной проверки. Быстрая, высокая пропускная способность и экономически эффективным экспериментальные методы лучше всего подходят в качестве предварительного фильтра для в кремний предсказаний эпитопных.
В том же духе, эпитопные предсказатели может управлять выбор антигена для обратного vaccinoloгы 29,30. Например, прогресс в области биоинформатики дали весь геном экраны, которые быстро идентифицировать вакцин-кандидатов в виде целых белков или пептидных эпитопов патогенов, извлеченных из протеомов. Хотя это позволяет технология является перестройка открытие и развитие защитных вакцин, он вводит новый вызов в виде непреклонно больших списков кандидатов иммуногенных вакцин. Анализы связывания Высокая пропускная пептид-MHC II может вести выбор эпитопную путем количественного пептидный аффинность связывания и связывания распущенность среди множественных аллелей MHC II. Как и белка deimmunization, такие экспериментальные методы, в конечном счете требуется для проверки вычислительную прогноз перспективных приводит вакцин.
Здесь, анализ связывания пептида-MHC II масштабируется в формате 384-а описывается. Протокол является весьма параллельному и снижает затраты реагентов на 75% по сравнению с ранее описано 96-а форматы пластин 1,3-5. Использование одного Liquiд обработки робота, этот метод позволяет один исследователь легко анализировать приблизительно девяносто тестируемых пептидов в трех экземплярах в диапазоне концентраций и восемь четырех типов аллелей МНС II менее чем за 48 часов. В данной статье описывается настройка одной 384-а ELISA пластины для анализа семи экспериментальных пептидов против одной МНС II аллеля, но электронная таблица калькуляторы предоставляются как дополнительного материала таким образом, чтобы легко масштабировать эксперимент на любое количество нужных пептидов и / или MHC Молекулы II.