翻译后修饰肽的肽-HLA II相互作用预测

CD4+ T细胞识别人类白细胞抗原（HLA）II呈递的肽，从而实施适应性免疫系统的一种基础性介导机制。尽管翻译后修饰（PTM）会改变免疫应答，但由于PTM通常处于亚化学计量水平而导致数据稀缺，PTM-肽-HLA相互作用预测仍然具有挑战性。为克服这一问题，我们开发了PepChem，这是一种深度学习模型，采用新颖的分子层面肽表征，从而能够对侧链修饰进行预测。通过对我们重新分析的、针对目标PTM的单等位基因数据集进行研究，我们表明该模型能够对训练过程中未见过的PTM实现准确预测。此外，我们提出了一种新的训练方案，相较于传统方法，能够提高模型对PTM-肽的泛化能力。我们预测并通过实验验证了瓜氨酸化诱导的、与类风湿关节炎（RA）相关的肽对HLA II风险等位基因DRB1*04:01结合增强。这一框架弥合了PTM感知型免疫识别预测中的关键缺口，并可立即应用于自身免疫、癌症和传染病研究。

CD4+ T细胞识别人类白细胞抗原（HLA）II呈递的肽，从而执行适应性免疫系统的一种基础性介导机制。尽管翻译后修饰（PTM）会改变免疫反应，但由于PTM处于亚化学计量水平而导致数据稀缺，PTM-肽-HLA相互作用预测仍然具有挑战性。为克服这一问题，我们开发了PepChem，这是一种利用新型分子水平肽表征的深度学习模型，能够对侧链修饰进行预测。通过使用我们针对目标PTM重新分析的单等位基因数据集，我们表明该模型能够对训练期间未见过的PTM进行准确预测。此外，我们还提出了一种新型训练方案，与传统方法相比，该方案提升了PTM-肽泛化能力。我们预测并通过实验证实，瓜氨酸化可诱导与类风湿关节炎（RA）相关肽对HLA II风险等位基因DRB1*04:01的结合增强。该框架弥合了PTM感知型免疫识别预测中的关键空白，并可立即应用于自身免疫、癌症和传染病研究。

R.J.X.是Nestle和Magnet BioMedicine科学顾问委员会成员，同时担任MoonLake Immunotherapeutics董事；这些机构均未参与本研究。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.07.743493v1?rss=1

🏷️ 肽-HLA II结合预测 翻译后修饰 深度学习 CD4+T细胞免疫识别 瓜氨酸化 类风湿关节炎