PTM Hotspot

1 简介

PTM Hotspot 是一款用于识别抗体序列中潜在的翻译后修饰（PTM）风险位点的工具。通过序列扫描，能够准确定位可能影响抗体稳定性、活性或免疫原性的PTM位点，为抗体药物的研发提供关键数据支持。此外，PTM Hotspot 还具备强大的可视化功能，将PTM风险位点信息以直观的序列图形式呈现，同时可通过散点图直观判断序列是否处于治疗性抗体的风险区域，帮助研究人员快速理解分析结果，优化抗体序列设计，降低生物制剂开发风险，加速研发进程。

2 参数说明

• Nanobody: 指定是否为纳米抗体，默认为“否”。若为“是”，将分析序列中与治疗性纳米抗体相关的风险区域。
• Hotspot: 可分析序列中以下潜在的PTM风险位点：
  • Glycosylation（糖基化）
    糖基化位点，主要识别NXS/T模式（N-糖基化常见位点），用于检测可能影响抗体稳定性和免疫原性的糖基化风险区域。
  • Deamidation（脱酰胺化）
    脱酰胺化位点，包括NG（天冬酰胺脱酰胺化）和NS等模式，用于评估抗体序列中可能因脱酰胺化导致的稳定性下降或活性改变。
  • Isomerization（异构化）
    异构化位点，涵盖DG（天冬氨酸异构化为天冬酰胺）和DHK（天冬氨酸异构化为高丝氨酸）等模式，用于识别可能导致抗体结构变化的异构化风险。
  • Oxidation（氧化）
    氧化位点，包括Met（甲硫氨酸氧化）、His（组氨酸氧化）和Trp（色氨酸氧化）等，用于检测可能因氧化修饰影响抗体活性或稳定性的关键位点。
  • Cleavage（切割）
    切割位点，如DP（可能是二肽基肽酶的切割位点），用于识别可能被蛋白酶切割的区域，评估抗体序列的稳定性风险。
  • Hydrolysis（水解）
    水解位点，包括TS和NP等模式，用于检测可能导致抗体序列断裂或结构改变的水解风险区域。
  • Cysteine（半胱氨酸）
    半胱氨酸位点，特指半胱氨酸残基（C），与二硫键形成或其他氧化还原反应相关，用于评估可能影响抗体结构完整性的半胱氨酸相关修饰。
  • Cell Adhesion（细胞粘附）
    细胞粘附相关位点，如RGD（精-甘-天冬氨酸，一种细胞粘附序列），用于识别可能影响抗体细胞相互作用的区域。
• 高风险位点包含：NG、DD、DG、DHK、NXS、NXT、Cys。

3 结果说明

指标解释:

序列风险位点比率（Rate）的计算旨在量化特定序列中风险位点的相对频率。该指标的计算公式为：

Rate = N/L

其中 N 表示风险位点的数量，L 表示序列的长度。

此外，为了确定治疗性抗体 PTM（翻译后修饰）风险的参考安全区域，采用了统计学中的百分位数方法。具体而言，通过计算治疗性抗体风险位点比率分布的 97.5 百分位数来实现：Upper 95% = Percentile(X, 97.5)，其中 X 表示治疗性抗体风险位点比率的样本集。这个参考值意味着，在治疗性抗体风险位点比率的分布中，95% 的样本低于或等于该值，而 5% 的样本高于该值。

序列PTM位点可视化：

Figure 1. PTM Hotspot 示例序列PTM位点可视化图

图形说明：

• 背景颜色为白色：表示该位点不存在相应的风险位点。
• 左上角图例：提供了不同风险位点对应的颜色编码。请参考图例来识别各种风险位点的颜色。
• 低风险位点：如果位点的背景颜色与图例中某种颜色相匹配，则表示该位点为低风险位点。
• 高风险位点：如果位点上方标有小圆点，则表示该位点为高风险位点。
• 颜色不一致：如果位点的背景颜色与下划线颜色不同，则意味着该位点存在多种风险位点，每种风险位点由不同的颜色表示。

治疗性抗体PTM风险参考区域可视化：
提示，图中左下角绿色阴影部分为治疗性抗体PTM风险参考区域的相对安全区域。

Figure 2. PTM Hotspot 示例治疗性抗体的风险参考区域散点图

Figure 3. PTM Hotspot 示例治疗性抗体CDRs的风险参考区域散点图