利用大数据：抗体工程中的数据库

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DOI：10.1002/pro.4205

近年来的技术进步，如下一代测序，使大型抗体库数据库的存在成为可能。数据库为世界各地的研究人员提供了宝贵的资源，为科学家提供了对抗体结构、功能和设计的见解。本文将概述序列、抗体结构、治疗和实验数据库，并举例说明其通过抗体工程和发现加速治疗性抗体开发的巨大潜力。

序列数据库

抗体序列在抗体开发和工程设计过程中是必需的。这包括抗原结合亲和力、靶标特异性、表位分析的生物学功效和可开发性。因此，关于抗体序列和特性的数据库信息量很大，可以为人工智能（AI）深度学习模型提供训练数据。1

Observed Antibody Space （OAS） 是一个序列数据库，用于收集用于大规模分析的免疫库。它包含来自 80 多项不同研究的大约 15 亿个配对变量片段和未配对序列，并附有预测的序列误差。它们涵盖了不同的免疫状态、生物体和个体。2各种人工智能模型已经使用该数据库来开发人源化抗体序列。3

国际免疫遗传学信息系统 （IMGT） 提供种系抗体序列数据库，以整合序列、基因组和结构数据而闻名，尤其是重组抗体的基因分配。4,5

结构数据库

抗体结构在抗体设计中很重要，因为它决定了抗体如何与抗原相互作用及其结合特性。数据库为研究人员提供了提高结合亲和力和预测表位和副位的资源。

蛋白质数据库 （PDB） 是大型生物分子（包括蛋白质和核酸）的 3D 结构数据库。它已被用于构建其他数据集和集成系统，例如抗体结构数据库 （AbDb）、结构抗体数据库 （SAbDab） 和 abYsis。1,6

治疗数据库

整理治疗性抗体信息的数据库对于正在开发治疗方法的研究人员很有用。TABS 是一个数据库，提供抗体、抗原和公司数据，这些数据与临床试验、专利、论文、新闻和监管机构的各种相关信息相关联。7

同样，治疗性结构抗体数据库 （Thera-SAbDab） 描述了具有世界卫生组织认可的已知序列的抗体和纳米抗体衍生疗法，包括单克隆抗体和双特异性抗体。它还涵盖了来自PDB的结构数据，以及临床试验的元数据、靶抗原特异性和参与开发的公司。8

实验数据库

这些序列和结构数据库可以通过抗体特异性实验数据进一步丰富。免疫表位数据库 （IEDB） 包含人工整理的抗体和 T 细胞表位，这些表位是在人类和其他物种中研究的，并链接到表位特异性抗体序列。9此外，确定抗体-表位相互作用涉及结合亲和力信息，这些信息可以在 SAbDab 和 PDBBind 数据库中找到。4,10

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引用：

  1. Kim， J.， McFee， M.， Fang， Q.， Abdin， O.， & Kim， PM（2023 年）。基于计算和人工智能的抗体开发方法。药理学趋势，44（3），175-189。https://doi.org/10.1016/J.TIPS.2022.12.005
  2. 奥尔森，TH，博伊尔斯，F.和迪恩，CM（2022）。Observed Antibody Space：一个包含清洁、注释和翻译的未配对和配对抗体序列的多样化数据库。蛋白质科学，31（1），141-146。https://doi.org/10.1002/PRO.4205
  3. Marks，C.，Hummer，AM，Chin，M.和Deane，CM（2021）。使用机器学习方法对大规模库数据进行抗体人源化。生物信息学， 37（22）， 4041-4047.https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btab434
  4. Norman，RA，Ambrosetti，F.，Bonvin，AM，Colwell，LJ，Kelm，S.，Kumar，S.和Krawczyk，K.（2020）。治疗性抗体设计的计算方法：既定方法和新兴趋势。生物信息学简报，21（5），1549-1567。https://doi.org/10.1093/bib/bbz095
  5. IMGT，®国际ImMunoGeneTics信息系统®。（2023）. IMGT.https://www.imgt.org/
  6. RCSB PDB：主页。 （2023）. RCSB.https://www.rcsb.org/
  7. TABS治疗性抗体数据库。（2023）. 选项卡.https://tabs.craic.com/users/sign_in
  8. SAbDab：结构抗体数据库。（2023）. 牛津蛋白质信息学小组.https://opig.stats.ox.ac.uk/webapps/sabdab-sabpred/sabdab
  9. IEDB.org：免费的表位数据库和预测资源。（2023）. IEDB.https://iedb.org/
  10. 欢迎访问 PDBbind-CN 数据库。（2020）. PDB绑定.http://www.pdbbind.org.cn/
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