Coronavirus HIV Influnenza hepatitis B hepatitis C EBV HPV HTLV-1 Virus Database

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Epitope prediction Mutation prediction
viral disease outbreak forecasting Evolution Dynamics
Transmission Dynamics Infectious disease intelligence

Papers published by Dr. Bahl's Lab (2019- )

1 Diversity and evolution of computationally predicted T cell epitopes against human respiratory syncytial virus (2023)
2 Comparing the transmission potential from sequence and surveillance data of 2009 North American influenza pandemic waves (2023)
3 Host diversity and behavior determine patterns of interspecies transmission and geographic diffusion of avian influenza A subtypes among North American wild reservoir species (2022)
4 Quantifying the Persistence of Vaccine-Related T Cell Epitopes in Circulating Swine Influenza A Strains from 2013-2017 (2021 )
5 Novel and extendable genotyping system for human respiratory syncytial virus based on whole-genome sequence analysis (2021)
6 Agricultural and geographic factors shaped the North American 2015 highly pathogenic avian influenza H5N2 outbreak (2020)
7 Computational Approaches and Challenges to Developing Universal Influenza Vaccines (2019) Review
8 Global phylodynamic analysis of avian paramyxovirus-1 provides evidence of inter-host transmission and intercontinental spatial diffusion (2019)
   
   
   
  ROHANI LAB

T细胞表位

T细胞表位(T cell epitope)是抗原中的那一部分,可以被主体的T细胞受体(TCR)识别和结合。简单地说,T细胞表位是启动免疫应答的抗原片段。

这里是一些关于T细胞表位的基本信息:

  1. T细胞与B细胞的区别:与B细胞不同,T细胞不能直接识别整个抗原。它们只能识别和响应处理过的抗原片段,这些片段呈现在细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)分子上。

  2. MHC的作用:MHC分子作为一个展示平台,将抗原片段(T细胞表位)展示给T细胞,以便它们可以被T细胞受体(TCR)识别。

  3. MHC的分类:根据MHC分子的类型和它们呈现的表位给T细胞的类型,T细胞可以分为CD8+ T细胞(杀伤性T细胞)和CD4+ T细胞(辅助性T细胞)。CD8+ T细胞通常识别呈现在MHC I上的表位,而CD4+ T细胞识别呈现在MHC II上的表位。

  4. 免疫反应的启动:当T细胞受体识别并结合到其对应的T细胞表位时,T细胞会被激活,从而启动免疫反应。


    CD8和CD4

    CD8 和 CD4 都是细胞表面蛋白,它们在T细胞的表面上表达,并用于区分和分类T细胞的不同亚群。这两种蛋白都与T细胞受体(TCR)一起工作,与抗原呈现细胞互作,从而识别和应答体内的抗原。

    1. CD8

      • 细胞类型:CD8+ T细胞,通常被称为杀伤性T细胞或细胞毒性T细胞。
      • 功能:这些细胞的主要功能是识别和杀死被病毒感染的细胞或者某些癌细胞。
      • 抗原呈现:CD8+ T细胞主要识别绑定到主要组织相容性复合体 I(MHC I)上的抗原。
      • 存在位置:它们广泛存在于体内,尤其在淋巴结和脾脏。
    2.  

      CD4

      • 细胞类型:CD4+ T细胞,通常被称为辅助性T细胞。
      • 功能:这些细胞的主要功能是协助和增强免疫系统中其他细胞的反应,如B细胞、其他T细胞和巨噬细胞。
      • 抗原呈现:CD4+ T细胞主要识别绑定到主要组织相容性复合体 II(MHC II)上的抗原。
      • 存在位置:与CD8+ T细胞一样,它们也广泛存在于体内,尤其在淋巴结和脾脏。

    值得注意的是,HIV(人类免疫缺陷病毒)主要感染CD4+ T细胞,从而削弱免疫系统并导致免疫系统功能低下,这最终可能导致艾滋病(AIDS)。


    MHC

    MHC(主要组织相容性复合体,Major Histocompatibility Complex)是一组在细胞表面表达的蛋白质分子,其主要功能是呈现抗原片段给T细胞,从而允许T细胞检测并应对感染或其他外部威胁。

    以下是MHC的一些关键特点和详细信息:

    1. MHC的分类:基于结构和功能,MHC可以分为两大类:

      • MHC I:几乎所有核心细胞的表面都有这种蛋白质。它主要呈现内源性抗原,例如来自细胞内部的病毒或某些癌细胞。CD8+ T细胞(或称杀伤性T细胞)主要识别与MHC I结合的抗原。
      • MHC II:主要存在于专业的抗原呈现细胞(如树突状细胞、巨噬细胞和B细胞)上。它主要呈现外源性抗原,例如被吞噬和加工的细菌或其他病原体。CD4+ T细胞(或称辅助性T细胞)主要识别与MHC II结合的抗原。
    2. 基因多态性:MHC基因是已知的最多态性基因,这意味着在不同的个体和种族中,这些基因的变体非常多。这种多态性使得种群更容易对抗各种各样的威胁和感染。

    3. 移植和兼容性:MHC的另一个重要功能是在器官和组织移植中决定异体兼容性。由于MHC分子在每个人体内都是独特的,所以在进行移植时,匹配的MHC是非常重要的,以减少移植排斥反应的风险。

      MHC分子在人类中被称为HLA(人类白细胞抗原)。


      B细胞表位

      B细胞表位(B-cell epitope)是指能够被B细胞受体(BCR)或者抗体识别并结合的那一部分抗原。换句话说,它是抗原的局部区域或结构,可以与抗体结合。

      B细胞表位可以分为以下两种:

      1. 连续型B细胞表位(Linear B-cell epitope):这种表位是由抗原蛋白链上连续的氨基酸序列组成的。也就是说,这一部分的氨基酸序列是线性的,不依赖于蛋白的三维结构。

      2. 非连续型B细胞表位(Conformational B-cell epitope):这种表位是由抗原蛋白链上不连续的氨基酸序列组成的,它们在蛋白的三维空间中相互靠近并形成一个区域,能够被抗体识别并结合。这意味着这种表位的形成依赖于蛋白的三维结构。

      对于疫苗的研发、抗体的设计以及其它相关的医学研究,B细胞表位的识别和分析是非常重要的。例如,通过识别病原体上的关键B细胞表位,可以设计出高效的疫苗来针对这些关键区域进行免疫反应。


T细胞受体

T细胞受体(TCR)是一种存在于T细胞表面的特殊分子,对免疫系统识别和响应抗原至关重要。每个T细胞表面都有成千上万的TCR分子,它们负责识别和结合由主要组织相容性复合体(MHC)分子呈递的特定肽(即T细胞表位)。TCR的结构和功能特点如下:

  1. 结构:TCR是一种由两条多肽链组成的复合体,通常是α和β链(在少数T细胞中是γ和δ链)。这些链通过不同的区域(变异区和恒定区)组成,其中变异区负责识别抗原。

  2. 抗原识别:TCR识别的是MHC分子上呈递的肽段。这种识别是高度特异性的,意味着每个TCR通常只能识别一种特定的肽-MHC复合物。

  3. 激活T细胞:TCR与其特定的肽-MHC复合物结合后,会触发一系列信号传导事件,导致T细胞的激活。这包括细胞分裂、分泌细胞因子以及参与杀死感染细胞或帮助其他免疫细胞的活动。

  4. 多样性:TCR的多样性是由基因重排过程产生的,这使得免疫系统能够识别和响应广泛的抗原。每个T细胞在成熟过程中都会通过随机组合TCR基因片段来生成唯一的TCR。

TCR的多样性和特异性是免疫系统能够有效应对各种病原体挑战的关键。T细胞受体的研究对于理解免疫反应机制、发展免疫治疗(如T细胞疗法)以及疫苗设计等方面至关重要。

 

Influenza virus

Influenza is divided into three types: A, B, and C. The influenza virus discovered in recent years will be classi