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AVIDa-hIL6:由免疫羊驼产生用于预测抗原-抗体相互作用的大规模 VHH 数据集

机器学习 2023-10-12 v2 定量方法

摘要

抗体已成为治疗人类疾病的重要药物类别。为加速治疗性抗体发现,计算方法尤其是机器学习,因可预测抗体候选物与病毒和细菌等靶抗原间的特异性相互作用而备受关注。然而,现有工作的公开数据集存在明显局限,如规模小、缺乏非结合样本和确切氨基酸序列。为克服这些局限,我们开发了 AVIDa-hIL6,一个用于预测重链抗体(VHHs)重链可变域中抗原-抗体相互作用的大规模数据集,其由以人白细胞介素-6(IL-6)蛋白为抗原免疫羊驼产生。利用 VHHs 的简单结构(便于通过 DNA 测序技术鉴定全长氨基酸序列),AVIDa-hIL6 包含 573,891 个带氨基酸序列的抗原-VHH 对。所有抗原-VHH 对均具有由新颖标注方法生成的可靠结合或非结合标签。此外,通过引入人工突变,AVIDa-hIL6 除野生型 IL-6 蛋白外还包含 30 种不同突变体。该特性为开发预测抗原突变引起抗体结合变化的机器学习模型提供了机会。我们报告了使用机器学习模型在 AVIDa-hIL6 上的实验基准结果。结果表明现有模型具有潜力,但需进一步研究以推广至预测针对未知突变体的有效抗体。数据集可从 https://avida-hil6.cognanous.com 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.03329,
  title  = {AVIDa-hIL6: A Large-Scale VHH Dataset Produced from an Immunized Alpaca for Predicting Antigen-Antibody Interactions},
  author = {Hirofumi Tsuruta and Hiroyuki Yamazaki and Ryota Maeda and Ryotaro Tamura and Jennifer N. Wei and Zelda Mariet and Poomarin Phloyphisut and Hidetoshi Shimokawa and Joseph R. Ledsam and Lucy Colwell and Akihiro Imura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03329},
  year   = {2023}
}