ERAMER: A Novel In silico Tool for Prediction of ERAP1 Enzyme Trimming
Creators
- 1. King Hussein Cancer Center
- 2. University of Connecticut Health Center
- 3. University of Connecticut
Description
Abstract Somatic mutations in tumors can generate neoantigens that are presented on the cell surface through MHC molecules. As these mutations are expected to be unique to each tumor and as these generated (and presented) neoantigens play a significant role in mediating immune response against the tumor through tumor-specific T-cells, personalized cancer immunotherapy for each tumor can be designed, formed, and effective in curing cancer. MHC class I pathway consists of four main steps: proteasomal cleavage in the cytosol in which proteins are cleaved into smaller peptides, precursors are then transported into the endoplasmic reticulum by the transporter associated with antigen processing (TAP), next further processing (trimming) at the N-terminal region is undertaken by an ER resident aminopeptidases 1 (ERAP1) enzyme to generate optimal lengths (8-10 amino acids) to produce a stable MHCI: peptide association, and finally the trimmed precursors are loaded into MHCI molecule to be transited via the Golgi apparatus to the cell surface for presentation to the cellualar immune system. Several studies reported specificities related to the ERAP1 trimming process and yet there is no in silico tool for the prediction of the trimming process of the ERAP1 enzyme. In this paper, we provide and implement a prediction model for the trimming process of the ERAP1 enzyme.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يمكن للطفرات الجسدية المجردة في الأورام أن تولد مستضدات جديدة يتم تقديمها على سطح الخلية من خلال جزيئات MHC. نظرًا لأنه من المتوقع أن تكون هذه الطفرات فريدة من نوعها لكل ورم ولأن هذه المستضدات الجديدة المولدة (والمقدمة) تلعب دورًا مهمًا في التوسط في الاستجابة المناعية ضد الورم من خلال الخلايا التائية الخاصة بالورم، يمكن تصميم العلاج المناعي للسرطان المخصص لكل ورم وتشكيله وفعاليته في علاج السرطان. يتكون مسار MHC من الفئة الأولى من أربع خطوات رئيسية: يتم إجراء الانقسام البروتيازومي في العصارة الخلوية التي تنقسم فيها البروتينات إلى ببتيدات أصغر، ثم يتم نقل السلائف إلى الشبكة الإندوبلازمية بواسطة الناقل المرتبط بمعالجة المستضد (TAP)، ويتم إجراء المعالجة الإضافية التالية (التشذيب) في المنطقة الطرفية N بواسطة إنزيم أمينوببتيدات 1 (ERAP1) المقيم في ER لتوليد أطوال مثالية (8-10 أحماض أمينية) لإنتاج ارتباط MHCI مستقر: الببتيد، وأخيراً يتم تحميل السلائف المشذبة في جزيء MHCI ليتم نقلها عبر جهاز Golgi إلى سطح الخلية لعرضها على الجهاز المناعي للخلية. أبلغت العديد من الدراسات عن خصائص تتعلق بعملية التشذيب ERAP1، ومع ذلك لا توجد أداة سيليكو للتنبؤ بعملية التشذيب لإنزيم ERAP1. في هذه الورقة، نقدم وننفذ نموذج تنبؤ لعملية تشذيب إنزيم ERAP1.Translated Description (French)
Résumé Les mutations somatiques dans les tumeurs peuvent générer des néoantigènes qui sont présentés à la surface cellulaire par le biais de molécules du CMH. Étant donné que ces mutations devraient être uniques à chaque tumeur et que ces néoantigènes générés (et présentés) jouent un rôle important dans la médiation de la réponse immunitaire contre la tumeur par le biais des lymphocytes T spécifiques à la tumeur, une immunothérapie personnalisée contre le cancer pour chaque tumeur peut être conçue, formée et efficace pour guérir le cancer. La voie de classe I du CMH comprend quatre étapes principales : le clivage protéasomique dans le cytosol dans lequel les protéines sont clivées en peptides plus petits, les précurseurs sont ensuite transportés dans le réticulum endoplasmique par le transporteur associé au traitement antigénique (TAP), le traitement ultérieur suivant (trimming) dans la région N-terminale est entrepris par une enzyme des aminopeptidases 1 résidente ER (ERAP1) pour générer des longueurs optimales (8-10 acides aminés) pour produire une association stable MHCI : peptide, et enfin les précurseurs trimmés sont chargés dans la molécule MHCI pour être transférés via l'appareil Golgi à la surface cellulaire pour être présentés au système immunitaire cellulaire. Plusieurs études ont rapporté des spécificités liées au processus de coupe ERAP1 et pourtant il n'existe pas d'outil in silico pour la prédiction du processus de coupe de l'enzyme ERAP1. Dans cet article, nous fournissons et mettons en œuvre un modèle de prédiction pour le processus de coupe de l'enzyme ERAP1.Translated Description (Spanish)
Resumen Las mutaciones somáticas en tumores pueden generar neoantígenos que se presentan en la superficie celular a través de moléculas MHC. Dado que se espera que estas mutaciones sean únicas para cada tumor y dado que estos neoantígenos generados (y presentados) desempeñan un papel importante en la mediación de la respuesta inmunitaria contra el tumor a través de células T específicas del tumor, se puede diseñar, formar y hacer efectiva la inmunoterapia personalizada contra el cáncer para cada tumor. La vía del MHC de clase I consta de cuatro pasos principales: la escisión proteasómica en el citosol en la que las proteínas se escinden en péptidos más pequeños, los precursores luego se transportan al retículo endoplásmico por el transportador asociado con el procesamiento de antígenos (TAP), el siguiente procesamiento adicional (recorte) en la región N-terminal se lleva a cabo por una enzima aminopeptidasas 1 residentes en el RE (ERAP1) para generar longitudes óptimas (8-10 aminoácidos) para producir una asociación estable de MHCI: péptido, y finalmente los precursores recortados se cargan en la molécula de MHCI para ser transitado a través del aparato de Golgi a la superficie celular para su presentación al sistema inmunitario celular. Varios estudios informaron especificidades relacionadas con el proceso de recorte de ERAP1 y, sin embargo, no existe una herramienta in silico para la predicción del proceso de recorte de la enzima ERAP1. En este artículo, proporcionamos e implementamos un modelo de predicción para el proceso de recorte de la enzima ERAP1.Files
latest.pdf.pdf
Files
(265.2 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:59d527e9efde1987c0e609ce6863e1df
|
265.2 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ERAMER: أداة جديدة في السيليكو للتنبؤ بتشذيب إنزيم ERAP1
- Translated title (French)
- ERAMER : un nouvel outil in silico pour la prédiction du rognage enzymatique ERAP1
- Translated title (Spanish)
- ERAMER: una nueva herramienta in silico para la predicción del recorte de enzimas ERAP1
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4313813090
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-2426010/v1