疫苗设计数据库介绍
随着疫情的发展,目前对于新冠疫苗相信很多人都有一定了认识。当然在新冠之前也就存在其他疾病的疫苗了。疫苗的接种可以有效的防止我们受到其他物种感染的影响。之前常见的还有天花疫苗,HPV疫苗这类。因此对于很多对人体有影响的其他病菌,其实都可以通过疫苗来进行预防。那么对于相关的疫苗要怎么设计呢?今天就来给大家介绍一个在线疫苗设计的工具:Vaxign2(http://www.violinet.org/vaxign2)

内置算法介绍
Vaxign2数据库主要是利用机器学习的算法来进行疫苗预测的。对于机器学习而言,首先需要一个训练集来进行模型训练。在这个数据库当中,作者使用Protegen数据库(一个储存了近十年经过实验验证保护性抗原的数据库)来进行模型训练。

数据库使用
在Vaxign2当中,主要是包括两个功能。
动态分析(Dynamic Analysis):输入自己想要分析的序列来进行保护性抗原预测。
已知结果查询(Precompute Query):作者提前分析好了一些病菌的保护性抗原。直接进行查询结果即可。
这里我们就主要介绍一下怎么来动态分析这个功能。
1. 数据输入
在Vaxign2当中,支持多种输入方式,我们可以输入想要分析的FASTA蛋白序列。同时也可以输入想要分析蛋白的Uniprot ID或者NCBI蛋白ID。这里,我们就用数据库给的病菌序列来进行演示。

在输入完想要分析的序列。就可以选择分析的保护性抗原的内容。这里主要是包括三个选项。
基本分析:
基于PSORTb的细胞定位分析
基于TMHMM的跨螺旋结构分析
基于SPAAN的粘附概率分析
保护性抗原和不同物种(人、老鼠以及猪)的序列比对。
是否进行机器学习分析
是否进行Vaxitop分析

在选择好基本的分析之后,点击Submit即可进行数据提交了。
2. 结果解读
在进行分析之后,首先可以得到的是一个表格。在这个表格当中,我们可以看到预测的的基本信息。

除了最基本的信息,也可以对进行额外的分析。

2.1 Vaxitop分析
所谓的Vaxtop分析。是可以来在实验验证之前,利用Vaxign2可以进一步研究预测的保护性抗原作为候选疫苗的免疫原性潜力。在Vaxign2中,主要支持对输入蛋白进行 MHC-I 和 MHC-II T 细胞表位预测。作者首先使用了IEDB免疫表位数据库来获得MHC-I和MHC-II T细胞表位。然后基于已知的表位来分析之前预测的保护性抗原是否存在。
我们点击Show Vaxitop Result之后。就到了进行免疫抗原分析的界面。在这个只需要选择想要分析的内容即可。

选择好之后,点击分析。就可以获得分析的结果了。结果主要是通过表格和热图的形式展示的。

2.1 MHC地域多态性分析
由于MHC存在有丰富的多态性,因此一个保护性抗原想要发挥作用也要基于不同的地域进行额外的分析。点击Show Population Coveragee Result即可获得一个全球性的图。

总的来说
以上就是这个数据库的主要功能了。相关的病菌研究,在疫苗设计方面也算是一种科研到临床的转化的过程的。所以如果发现了一个和疾病很相关的病菌倒是可以考虑来进行疫苗设计研究的。
另外,由于在Vaxign2当中还包括了一些之前分析好的数据。所以如果想要研究一个病菌的疫苗的话,倒是可以提前在在分析好的数据当中看看有没有结果的。
至于都分析了哪些病菌,可以在这里查看:http://www.violinet.org/vaxign2/stats

