噬菌體展示實驗數(shù)據(jù)的預(yù)處理研究.pdf

1、噬菌體展示是一種高效獲得具有特定親和力的多肽或蛋白質(zhì)的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)。在基礎(chǔ)研究中，可用于預(yù)測蛋白質(zhì)相互作用位點與網(wǎng)絡(luò)；在應(yīng)用研究中，已廣泛用于疾病的診斷、預(yù)防與治療產(chǎn)品開發(fā)。然而，由于淘選體系與文庫內(nèi)在的原因，噬菌體展示實驗數(shù)據(jù)中往往混雜著選擇或增殖相關(guān)的靶位無關(guān)多肽（Target-Unrelated Peptides，TUP)，且僅靠實驗本身的改進并不能徹底消除這些噪聲。因此，借助信息學(xué)手段來報告噪聲序列，進而對噬菌體展示數(shù)據(jù)進

2、行計算純化等一系列預(yù)處理，不失為上佳之選。針對噬菌體展示實驗數(shù)據(jù)的預(yù)處理問題，我們進行了如下工作：
　　1、開發(fā)了基于模體的靶位無關(guān)多肽檢測工具TUPScan。通過對已知靶位無關(guān)多肽模體進行匹配，TUPScan能夠判斷提交序列是否為潛在的靶位無關(guān)多肽。初步測試表明，TUPScan不僅能夠提高表位預(yù)測工具的性能，而且有助于模擬肽疫苗的研究。
　　2、開發(fā)了基于數(shù)據(jù)庫的靶位無關(guān)多肽檢測工具——MimoSearch和MimoBla

3、st。為檢測不具備已知模體的靶位無關(guān)多肽，我們又構(gòu)建了一個模擬肽數(shù)據(jù)庫MimoDB，收集了全球各研究組利用噬菌體展示淘選隨機文庫的實驗結(jié)果。通過MimoSearch搜索此數(shù)據(jù)庫，可以查看實驗者提交的多肽序列是否與其它已發(fā)表的結(jié)果完全相同；通過 MimoBlast工具可對 MimoDB進行全數(shù)據(jù)庫序列比對，可以找到與提交序列不完全相同但高度相似的已發(fā)表結(jié)果。如果多個研究組在淘選實驗中使用的靶位不同卻得到了完全相同或高度相似的序列，那么相應(yīng)

4、多肽極可能是靶位無關(guān)多肽。
　　3、開發(fā)了基于支持向量機的靶位無關(guān)多肽預(yù)測工具——PhD7Faster和AvidinBinder。隨著噬菌體展示領(lǐng)域內(nèi)數(shù)據(jù)的不斷積累，我們運用支持向量機算法，開發(fā)出兩個靶位無關(guān)多肽的預(yù)測工具。PhD7Faster能夠預(yù)測Ph.D.-7文庫中具有增殖優(yōu)勢的克隆，這有助于報告淘選此文庫所獲得實驗數(shù)據(jù)中的增殖相關(guān)的靶位無關(guān)多肽；AvidinBinder能夠預(yù)測親和素結(jié)合多肽，這有助于報告親和素結(jié)合相關(guān)的靶

5、位無關(guān)多肽。
　　4、構(gòu)建了一個在線的噬菌體展示實驗數(shù)據(jù)預(yù)處理工具包 SAROTUP。為便于讀者使用，我們將上述研究成果開發(fā)成一個界面友好的集成網(wǎng)絡(luò)平臺SAROTUP，用戶只需提交實驗結(jié)果的序列信息，便可直接得到靶位無關(guān)多肽的報告結(jié)果。
　　綜上，本文提出了一系列報告靶位無關(guān)多肽的新方法，并且開發(fā)出一個噬菌體展示實驗數(shù)據(jù)的預(yù)處理工具包 SAROTUP（http://immunet.cn/sarotup/）。本課題的成果可能獲