一种糖肽表位预测方法、存储介质及终端设备技术

本发明专利技术公开了一种糖肽表位预测方法、存储介质及终端设备，其中，方法包括步骤：基于天然主要组织相容性复合体数据，构建抗原呈递概率预测模型；从糖肽数据库中收集肽段糖基化位点信息及其对应的肽段序列，构建糖基化位点数据集；基于所述糖基化位点数据集，构建糖基化位点预测模型；将待预测肽段序列输入所述抗原呈递概率预测模型，预测所述待预测肽段序列的抗原呈递分数；将抗原呈递分数大于阈值的待预测肽段序列输入所述糖基化位点预测模型，预测所述待预测肽段序列的糖基化位点。通过本发明专利技术方法能够直接预测糖肽的免疫原性，在提高肽段筛选效率的同时，能够更准确地预测具有免疫原性的糖肽，为疫苗设计、自身免疫以及癌症的研究提供重要工具。提供重要工具。提供重要工具。

【技术实现步骤摘要】
一种糖肽表位预测方法、存储介质及终端设备


[0001]本专利技术涉及神经网络模型应用
，尤其涉及一种糖肽表位预测方法、存储介质及终端设备。

技术介绍

[0002]主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)是哺乳动物基因组中负责编码部分免疫系统的基因簇，在哺乳动物的移植排斥反应、免疫应答和免疫调控等方面起着重要的作用。在免疫应答过程中，抗原呈递细胞吞噬、摄取含有蛋白大分子的抗原性异物，并将经过处理的含有表位的多肽片段与MHC类分子结合，并于细胞表面呈递给T细胞。MHC I类分子将胞内抗原肽呈递给细胞毒性T细胞，MHC II类分子将胞外抗原肽呈递给辅助T细胞刺激细胞免疫和体液免疫。因此，识别哪些肽段能和MHC分子结合对理解宿主与病原体的相互作用十分重要，对疫苗设计、传染病、自身免疫和癌症的研究起着关键步骤。
[0003]蛋白质糖基化是一种高度异质性的翻译后修饰，参与细胞信号转导、细胞粘附以及细胞识别等多种生物学过程，主要包括蛋白质N
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糖基化和蛋白质O
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糖基化。许多病原体表面都包裹着致密的聚糖衣，肿瘤细胞的表面相对正常细胞也有着显著的糖基化差异，因此聚糖是一种特别有潜力的新型候选疫苗。聚糖与免疫原型载体(如免疫原性的蛋白、脂质、核酸等)偶联，或者掺入脂质体纳米颗粒中，可以诱导细菌多糖、病毒刺突蛋白以及肿瘤相关聚糖抗原的体液反应。
[0004]糖依赖性表位可以引发中和性的抗体反应，例如HIV病毒利用糖基化实现免疫逃避。对SARS
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CoV
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1的研究表明，病毒表面糖链构成的糖衣和内源性宿主细胞的糖基化十分相似，可以通过聚糖掩盖病毒特有的多肽实现免疫逃避。最近对SARS
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2的研究同样证明，介导SARS
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2病毒与靶细胞结合的S蛋白带有大量糖基化修饰，S糖蛋白的受体结合结构域和宿主细胞的糖胺聚糖相互作用是SARS
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2感染的基础；在先天免疫反应和适应性免疫反应中，糖基化既起到保护作用，又能通过掩盖病毒多肽表位促进免疫逃避；SARS
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2单克隆抗体中和治疗也显示与SARS
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2刺突蛋白上聚糖表位的相互作用。这些证据均表明在应对病毒感染，特别是开发疫苗、感染治疗等方面糖基化的重要性。因此，了解肽段的糖基化是开发有效疫苗、中和抗体和治疗性感染抑制剂的基础。
[0005]外源性抗原肽与MHC类分子的结合能力是合理设计疫苗的前提，对二者的结合力进行精确评测对发掘新的MHC类抗原表位起着决定性的作用；而糖基化对病毒入侵宿主细胞起着关键作用，是表征肿瘤细胞的重要特征；糖肽具有更大成为表位的可能性，是一种十分有潜力的候选疫苗。因此寻找与MHC具有较强结合力的糖肽，不仅能显著减少验证细胞表位的实验成本、节约实验者的时间，还具有更高的特异性。
[0006]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0007]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种糖肽表位预测方法、存储介质及终端设备，旨在解决现有技术无法有效检测到与MHC具有较强结合力的糖肽的问题。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种糖肽表位预测方法，其中，包括步骤：
[0010]基于天然MHC数据，构建抗原呈递概率预测模型；
[0011]从糖肽数据库中收集肽段糖基化位点信息及其对应的肽段序列，构建糖基化位点数据集；
[0012]基于所述糖基化位点数据集，构建糖基化位点预测模型；
[0013]将待预测肽段序列输入所述抗原呈递概率预测模型，预测所述待预测肽段序列的抗原呈递分数；
[0014]将抗原呈递分数大于阈值的待预测肽段序列输入所述糖基化位点预测模型，预测所述待预测肽段序列的糖基化位点。
[0015]所述的糖肽表位预测方法，其中，所述基于天然MHC数据，构建抗原呈递概率预测模型的步骤包括：
[0016]测量天然MHC结合肽段与MHC之间的亲和力大小，获得亲和力测量数据；
[0017]基于所述亲和力测量数据构建亲和力预测模型；
[0018]使用单等位基因样本的质谱数据，构建抗原加工预测模型；
[0019]结合所述亲和力预测模型和所述抗原加工预测模型，构建抗原呈递概率预测模型。
[0020]所述的糖肽表位预测方法，其中，所述糖肽数据库包括dbPTM数据库、UniProt数据库、OGP数据库、PhosphoSitePlus数据库以及UniMod数据库。
[0021]所述的糖肽表位预测方法，其中，所述基于所述糖基化位点数据集，构建糖基化位点预测模型的步骤包括：
[0022]基于所述糖基化位点数据集使用位点比对、序列比对、模式匹配以及机器学习构建糖基化位点预测模型。
[0023]所述的糖肽表位预测方法，其中，所述待预测肽段序列经过肽段长度筛选以及疏水性筛选。
[0024]一种存储介质，其中，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本专利技术所述糖肽表位预测方法中的步骤。
[0025]一种终端设备，其中，包括：处理器、存储器及通信总线；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
[0026]所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；
[0027]所述处理器执行所述计算机可读程序时实现本专利技术所述糖肽表位预测方法中的步骤。
[0028]有益效果：本专利技术提供了一种糖肽表位预测方法，通过本专利技术方法能够直接预测糖肽的免疫原性，在提高肽段筛选效率的同时，能够更准确地预测具有免疫原性的糖肽，为疫苗设计、自身免疫以及癌症的研究提供重要工具。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一种糖肽表位预测方法的第一流程图。
[0030]图2为本专利技术一种糖肽表位预测方法的第二流程图。
[0031]图3为本专利技术一种终端设备的结构原理图。
具体实施方式
[0032]本专利技术提供一种糖肽表位预测方法、存储介质及终端设备，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]外源性抗原肽与MHC类分子的结合能力是合理设计疫苗的前提，对二者的结合力进行精确评测对发掘新的MHC类抗原表位起着决定性的作用；而糖基化对病毒入侵宿主细胞起着关键作用，是表征肿瘤细胞的重要特征；糖肽具有更大成为表位的可能性，是一种十分有潜力的候选疫苗。因此寻找与MHC具有较强结合力的糖肽，不仅能显著减少验证细胞表位的实验成本、节约实验者的时间，还具有更高的特异性。
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种糖肽表位预测方法，其特征在于，包括步骤：基于天然主要组织相容性复合体数据，构建抗原呈递概率预测模型；从糖肽数据库中收集肽段糖基化位点信息及其对应的肽段序列，构建糖基化位点数据集；基于所述糖基化位点数据集，构建糖基化位点预测模型；将待预测肽段序列输入所述抗原呈递概率预测模型，预测所述待预测肽段序列的抗原呈递分数；将抗原呈递分数大于阈值的待预测肽段序列输入所述糖基化位点预测模型，预测所述待预测肽段序列的糖基化位点。2.根据权利要求1所述的糖肽表位预测方法，其特征在于，所述基于天然主要组织相容性复合体数据，构建抗原呈递概率预测模型的步骤包括：测量天然主要组织相容性复合体的结合肽段与主要组织相容性复合体之间的亲和力大小，获得亲和力测量数据；基于所述亲和力测量数据构建亲和力预测模型；使用单等位基因样本的质谱数据，构建抗原加工预测模型；结合所述亲和力预测模型和所述抗原加工预测模型，构建抗原呈递概率预测模型。3.根据权利要求1所述的糖肽表位预测方法，其特征在于，所述糖肽数据库包括dbPTM数据库、U...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛家维，王鹏，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：