Avaliação de medidas craniofaciais angulares e lineares em relação à quantidade de crescimento da face

A identificação dos padrões morfológicos da face é de extrema importância para a elaboração do diagnóstico ortodôntico e conseqüente plano de tratamento. Sendo assim, esta pesquisa teve como objetivo avaliar as relações entre as medidas lineares N-ENA, ENA-Pog e N-Pog, as medidas angulares N.OPI.ENA, ENA.OPI.Pog e N.OPI.Pog, e o índice VERT de acordo com a classificação proposta por RICKETTS. O material de estudo foi constituído de 700 telerradiografias, em norma lateral, de indivíduos brasileiros, leucodermas, de ambos os gêneros (318 do gênero masculino e 382 do gênero feminino), apresentando idade média de 16,66 anos. Das 700 telerradiografias foram constituídos quatro grupos de acordo com a oclusão. O primeiro grupo foi constituído de indivíduos com oclusão normal natural segundo ANDREWS, sendo observadas, clinicamente, quatro das seis chaves de oclusão. Os demais grupos se constituíram de indivíduos com más-oclusões de Classe I, II e III segundo ANGLE, sem relato de tratamento ortodôntico anterior. Após a análise estatística para a avaliação das medidas lineares N-ENA, ENA-Pog e N-Pog, e medidas angulares N.OPI.ENA, ENA.OPI.Pog e N.OPI.Pog, em relação ao índice VERT, evidenciou um aumento progressivo das medidas pesquisadas em relação aos seis padrões faciais determinados pelo índice VERT, mostrando um aumento destas medidas conforme se vai do padrão braquifacial severo para o padrão dolicofacial severo.

AVALIAÇÃO DA PROFUNDIDADE DO PALATO E DAS DIMENSÕES DA ARCADA DENTÁRIA SUPERIOR EM INDIVÍDUOS COM MÁ OCLUSÃO E DIFERENTES TIPOS FACIAIS

O objetivo deste trabalho foi avaliar a profundidade do palato e as dimensões da arcada dentária superior de indivíduos com má oclusão e diferentes tipos faciais. A amostra empregada neste estudo foi constituída por telerradiografias em norma lateral e modelos de estudo de 135 pacientes com más oclusões de Classe I (n = 45), Classe II (n = 45) e Classe III (n = 45) de ANGLE6 (1899), sendo 67 do sexo feminino e 68 do sexo masculino, com faixa etária entre 12 e 21 anos de idade, divididos igualmente em três grupos conforme o tipo facial apresentado: Braquifacial, Mesofacial e Dolicofacial. As medidas da distância intercaninos superiores, distância intermolares superiores e comprimento da arcada superior foram obtidas por meio de um paquímetro digital. A medida da profundidade do palato foi efetuada com o auxílio de um aparelho especialmente desenvolvido e adaptado a um paquímetro digital (ARMANDO et al.8, 2002), com a finalidade de obter-se a padronização desta medida. Os resultados obtidos demonstraram que, quanto ao tipo facial, houve diferença estatisticamente significante apenas para a medida da profundidade do palato, sendo que, os indivíduos braquifaciais apresentaram palato com menor profundidade (média = 18,18 mm), quando comparados aos indivíduos dolicofaciais (média = 19,52 mm). Quanto ao dimorfismo sexual, pudemos verificar que, os indivíduos do sexo masculino apresentaram médias da distância intermolares superiores (51,36 mm) e da profundidade do palato (19,61 mm) aumentadas, de forma significante, em relação às médias obtidas para o sexo feminino (50,15 mm e 18,37 mm para as medidas da distância intermolares e da profundidade do palato, respectivamente). Avaliando o tipo de má oclusão, pudemos constatar que houve diferença estatisticamente significante apenas para a medida do comprimento da arcada, sendo que, indivíduos com má oclusão de Classe II apresentaram arcadas dentárias superiores com maior comprimento ântero-posterior (média = 31,23 mm) que indivíduos com má oclusão de Classe III (média = 29,64 mm). Entretanto, a média da medida comprimento da arcada encontrada para o grupo Classe I (30,52 mm) não apresentou diferença estatisticamente significante quando comparada às médias obtidas para os grupos Classe II e Classe III.

Avaliação cefalométrica de valores angulares em telerradiografias laterais e estimadas em posição natural da cabeça de indivíduos com má oclusão

Neste estudo o objetivo foi determinar a variável dos valores cefalométricos angulares entre linhas intracranianas com relação à linha de referência M, por meio de telerradiografias em norma lateral realizadas com o PF paralelo ao solo, em indivíduos com má oclusão de Classe I, Classe II (divisão 1 e 2) e Classe III de Angle, e estimar os valores obtidos em telerradiografia lateral com a cabeça na posição natural (PNC). A amostra consistiu de 240 telerradiografias em norma lateral direita, sendo 120 de indivíduos do sexo masculino e 120 do feminino, classificadas em três faixas etárias: 12 à 15 anos; 15 anos e um mês à 17 anos e 11 meses; 18 anos à 21 anos e 11 meses; e um grupo controle com 61 telerradiografias em norma lateral direita em PNC sendo 24 indivíduos do sexo masculino e 37 do sexo feminino, na faixa etária entre 12 anos e 5 meses à 21 anos e 5 meses e portadores de oclusão normal natural. Em todas as telerradiografias foram traçadas as linhas intracranianas Sela-Násio (SN), Básio-Násio (BaN), Pório-Orbitário (PoOr) e Linha M, para que estes ângulos tivessem os seus valores estimados em PNC. As variáveis idade e sexo foram correlacionadas com os ângulos, reais e estimados, nos grupos experimentais. Após a análise estatística dos resultados pode-se concluir que: 1) Os valores cefalométricos angulares médios, reais e estimados obtidos nos quatro grupos experimentais foram: Grupo I Reais: M.SN =102,58°; M.BaN = 121,39°; M.PoOr = 94,08°. Estimados: HV.SN = 8,24° (sexo feminino) e 3,44° (sexo masculino); HV.BaN = 24,65°; HV.PoOr = -2,47°. Grupo II Reais: M.SN = 102,59°; M.BaN = 121,29°; M.PoOr = 93,13°. Estimados: HV.SN = 5,86°; HV.BaN = 24,55°; HV.PoOr = -3,43°. Grupo III Reais: M.SN = 104,38°; M.BaN = 122,25°; M.PoOr = 95,99°. Estimados: HV.SN = 7,65°; HV.BaN = 25,51°; HV.PoOr = -0,56°. Grupo IV Reais: M.SN = 104,63°; M.BaN = 123,63°; M.PoOr = 94,80°. Estimados: HV.SN = 10,14° (sexo feminino) e 5,66° (sexo masculino); HV.BaN = 26,88°; HV.PoOr = - 1,75°. 2) Não houve relação estatisticamente significante entre os valores angulares cefalométricos com relação à faixa etária; 3) Em relação ao sexo, somente o ângulo HV.SN apresentou diferenças estatisticamente significantes, nos Grupos I e IV, sendo para o Grupo I: 8,24° para o sexo feminino e 3,44° para o masculino; e Grupo IV: 10,14° para o sexo feminino e 5,66° para o masculino).

AVALIAÇÃO DA CORRELAÇÃO ENTRE A FORMA DOS INCISIVOS E A QUANTIDADE DE APINHAMENTO ÂNTERO-INFERIOR

Este trabalho teve como objetivo avaliar a correlação entre a forma dos incisivos e a presença de apinhamento na região anterior inferior, visando utilizá-la posteriormente como dado predictivo para elaboração do diagnóstico e prognóstico do tratamento ortodôntico. Foram utilizadas duas amostras distintas, com indivíduos de ambos os sexos, sendo uma constituída por 22 indivíduos com má oclusão de classe I e apinhamento ântero-inferior maior que 4mm e outra composta por 22 indivíduos com oclusão normal. Todos os modelos eram pertencentes ao arquivo do curso de Pós-Graduação em Ortodontia, da Universidade Metodista de São Paulo. As medidas obtidas em modelos de gesso foram submetidas a análise estatística por meio do coeficiente de correlação de Pearson e do teste t de student, ambos com nível de significância de 5%. Os resultados demonstraram que não houve correlação entre a forma dos incisivos inferiores e a quantidade de apinhamento na região ântero-inferior; não foi estabelecida diferença estatisticamente significante na forma dos incisivos inferiores entre os grupos com apinhamento e com oclusão normal e não foi observado dimorfismo sexual significante nos dois grupos estudados.

ANÁLISE CEFALOMÉTRICA COMPARATIVA ENTRE CRIANÇAS RESPIRADORAS BUCAIS E NASAIS

Existem muitas controvérsias sobre a real interferência da respiração no crescimento craniofacial. Este estudo avaliou a possível relação da influência do padrão respiratório com as variáveis cefalométricas: 1) variáveis esqueléticas sagitais: convexidade do ponto A, profundidade facial, profundidade da maxila e comprimento do corpo mandibular; 2) variáveis esqueléticas verticais: altura facial inferior, eixo facial, cone facial, plano palatal, plano mandibular, altura facial posterior e arco mandibular; 3) variáveis dentárias: protrusão do incisivo inferior e protrusão do incisivo superior. A amostra constituiu-se de 120 crianças do sexo masculino e do sexo feminino com más-oclusões dentárias de Classe I e II-1, respiradores bucais e nasais na fase da dentadura mista e permanente, com indicação para tratamento ortodôntico. Após as avaliações ortodôntica, otorrinolaringológica e fonoaudiológica a amostra foi dividida em 2 grupos: 60 crianças portadoras de más-oclusões Classe I e Classe II-1 respiradoras bucais e 60 crianças portadoras de más-oclusões Classe I e Classe II-1 respiradoras nasais, sendo cada grupo divididos em 3 subgrupos nas faixas etárias: 7 a 8 anos, 9 a 10 anos e 11 a 12 anos. Após a obtenção dos resultados e a interpretação da análise estatística, foi possível concluir que: 1) das relações entre os padrões respiratórios (bucal e nasal) e as variáveis esqueléticas sagitais: constatou-se que houve diferença estatisticamente significante, apresentando-se as variáveis cefalométricas: Convexidade pto. A: aumentada no grupo de respiração bucal, idade de 7 a 8 anos com má-oclusão Classe I. Profundidade facial : aumentada no grupo de respiração bucal, idade de 9 a 10 anos com má-oclusão Classe II-1. Profundidade maxila: aumentada no grupo de respiração bucal, idade de 9 a 10 anos com má-oclusão Classe II-1; 2) das relações entre os padrões respiratórios (bucal e nasal) e as variáveis esqueléticas verticais: constatou-se que houve diferença estatisticamente significante, apresentando-se as variáveis cefalométricas: Cone facial: diminuída no grupo de respiração bucal, idade 9 a 10 anos com má-oclusão Classe I. Arco mandibular : diminuída no grupo de respiração bucal, idade 7 a 8 anos com má-oclusão Classe II-1.; 3) das relações entre os padrões respiratórios (bucal e nasal) e as variáveis dentárias: constatou-se que não houve diferença estatisticamente significante para nenhuma das variáveis dentárias analisadas: protrusão do incisivo inferior e superior , não se relacionando com os padrões respiratórios (bucal e nasal).

Avaliação das inclinações dentárias obtidas no tratamento ortodôntico com bráquetes autoligados utilizando tomografia computadorizada

O objetivo deste trabalho foi analisar a expressão dos torques dentários em pacientes tratados com aparelhos ortodônticos fixos com bráquetes autoligados, utilizando tomografias computadorizadas. Para este estudo, foi selecionada uma amostra clínica de 10 pacientes, seguindo como critérios de inclusão, indivíduos que apresentavam dentição permanente e todos os dentes presentes, com apinhamento superior ou igual a 4 mm, tratados sem extração. Todos os pacientes foram tratados na clínica da pós-graduação em Ortodontia da Universidade Metodista de São Paulo, utilizando-se bráquetes autoligados Damon 2 ORMCO na prescrição padrão. Foram realizadas medições das inclinações dos dentes anteriores, de canino a canino, superiores e inferiores, realizadas por meio de imagens tomográficas obtidas em um tomógrafo computadorizado volumétrico NewTom, em seu modelo DVT-9000 (NIM Verona - Itália), obtidas em dois tempos: antes do início do tratamento ortodôntico (denominado de T1) e depois do tratamento ortodôntico, após a inserção do último fio de nivelamento, de calibre 0,019 x 0,025 de aço inoxidável(denominado de T2). Para auxílio destas mensurações, foi utilizado o software QR-DVT 9000 e após análise dos resultados foram aplicados testes estatíscos (testes "t" pareado e Dalberg) e observou-se que as inclinações dos dentes do segmento anterior aumentaram, principalmente, nos caninos e incisivos laterais superiores, incisivos centrais e laterais inferiores. Os dentes apresentaram valores de inclinação diferentes da prescrição, tanto no início quanto no final do tratamento, denotando a incapacidade do fio 0,019 x 0,025 de aço inoxidável em reproduzir os torques indicados na prescrição padrão utilizada neste presente estudo.(AU)

AVALIAÇÃO DAS ALTERAÇÕES NA SOBREMORDIDA E NAS ALTURAS FACIAIS ANTERIOR E POSTERIOR, DECORRENTES DO TRATAMENTO ORTODÔNTICO COM EXTRAÇÃO DE PRÉ-MOLARES, EM PACIENTES COM DIFERENTES TIPOS FACIAIS.

O presente estudo investigou as alterações no trespasse vertical e na altura facial ântero-inferior em pacientes com má-oclusão de Classe I e diferentes tipos faciais com apinhamento submetidos a extração de quatro pré-molares, no pré e pós-tratamento ortodôntico. Foram selecionadas telerradiografias em norma lateral de 36 indivíduos na faixa etária de 12 anos e 2 meses a 16 anos e 5 meses, que realizaram o tratamento ortodôntico com o emprego de aparelho pré-ajustado Straight Wire..Para a análise as medidas utilizadas foram AFA, AFAI, AFP, FMA, SN.GoGn, além de medidas lineares descritas por Hans et al. As alterações nas alturas faciais anterior, antero-inferior e posterior foram similares nos três grupos estudados, apresentando aumento ao final do tratamento ortodôntico, porém sem significância estatística nas alturas faciais anteriores no grupo dos braquifaciais. Em FMA, foram estatisticamente significantes apenas para os braquifaciais e de SN.GoGn para braqui e dolicofaciais. Quanto às medidas lineares de Hans verificou-se que o grupo dos braquifaciais apresentou aumento estatisticamente significante em TLI e MNSK, no grupo dos mesofaciais, o mesmo ocorreu em BUI e MNSK e nos dolicofaciais todas as medidas exceto TUI apresentaram aumento significativo. Em todos os grupos foi observada uma diminuição da sobremordida.(AU)

AVALIAÇÃO DAS ALTERAÇÕES DENTÁRIAS E DO PERFIL FACIAL OBTIDAS NO TRATAMENTO ORTODÔNTICO COM BRAQUETES AUTOLIGADOS

Este trabalho teve como objetivo principal avaliar as inclinações dentárias e o perfil facial de pacientes tratados ortodonticamente com braquete autoligado Damon 2, prescrição padrão. Para este estudo, foi selecionada uma amostra de 18 indivíduos, sendo 12 do sexo masculino e 6 do feminino, com idades que variaram de 12 a 20 anos (idade média de 15 anos) e que apresentavam discrepância de modelo negativa (de 4 mm a 15 mm). Como critério de inclusão, os pacientes deveriam apresentar dentição permanente completa até os segundos molares, má oclusão de Classe I de Angle, telerradiografias em norma lateral do início e final do tratamento ortodôntico e modelos de estudo em gesso dos arcos dentários superiores e inferiores do início e final do tratamento ortodôntico. As medições das inclinações ântero-posteriores dos incisivos centrais superiores e incisivos centrais inferiores e alterações do perfil facial foram realizadas por meio das telerradiografias em norma lateral. As distâncias transversais das regiões de cúspide e cervical inter-caninos, primeiros e segundos pré-molares e primeiros molares, foram obtidas medindo-se os modelos de gesso. Todas as mensurações foram realizadas nas telerradiografias e modelos de gesso obtidos antes do início do tratamento ortodôntico (T1) e no final do tratamento (T2). Após a coleta de todos os dados aplicou-se o teste t de Student para comparar as medidas dos dois tempos avaliados neste estudo. Verificou-se diferença estatisticamente significante (p<0,05) na inclinação dos incisivos centrais inferiores e nas dimensões transversais inter-cúspides e inter-cervicais dos primeiros e segundos pré-molares e primeiros molares na maxila. Na mandíbula todas as distâncias transversais (inter cúspides e cervicais) de caninos, primeiros e segundos pré-molares e primeiros molares apresentaram significância estatística (p<0,05), exceto a distância inter-cervical dos caninos inferiores. Concluímos que o tratamento ortodôntico sem extrações de pacientes com má oclusão de Classe I realizados com os braquetes Damon 2, prescrição padrão, não promoveu alteração na inclinação vestíbulo-lingual dos incisivos centrais superiores, aumentou a inclinação vestibular dos incisivos centrais inferiores, não alterou o perfil facial e aumentou de modo significativo a dimensão transversal da maxila e da mandíbula por meio de inclinação vestibular de coroa.(AU)

COMPARAÇÃO DE MEDIDAS CEFALOMÉTRICAS DOS ESPAÇOS AÉREOS NASO E OROFARÍNGEO ENTRE RESPIRADORES NASAIS E ORAIS

A literatura tem evidenciado que o modo respiratório alterado influencia nos aspectos estruturais e funcionais do sistema estomatognático. Objetivo: Comparar as medidas cefalométricas dos espaços aéreos naso e orofaríngeo entre respiradores nasais e com modo respiratório alterado (orais ou oronasais). Método: Este estudo de caráter exploratório e retrospectivo utilizou os prontuários de pacientes atendidos na Clínica de Ortodontia, compreendendo o período de 2000 a 2009, sendo que dos 87 indivíduos (má oclusão Classe I de Angle) que compuseram a amostra, 55 eram respiradores nasais (RN) e 32 apresentavam modo respiratório alterado (RON - oronasal ou oral), 47 pertenciam ao sexo feminino e 40 ao masculino, com idades entre 8,75 e 22 anos (média de 14,78 anos). Foram analisadas as telerradiografias em norma lateral, não submetidos a tratamento ortodôntico ou fonoaudiológica prévios. As variáveis de análise foram: idade, sexo, raça, modo respiratório e análise dos espaços naso e orofaringeano pelo método adotado por Zanelato. Por meio de análise estatística (teste t de Student e quiquadrado), os resultados foram interpretados quanto à sua significância. Resultados: Houve diferença estatisticamente significante quanto à idade dos grupos (RN>RON); de prevalência de homens (maior no grupo RON), de leucodermas em ambos os grupos, de via aérea súpero-anterior (menor no grupo RON) e tonsila faríngea (maior no grupo RON); e de tamanho de tonsila faríngea em melanodermas. As demais variáveis de análise não evidenciaram diferenças estatisticamente significantes. Conclusão: As medidas cefalométricas do espaço nasofaringeano (menor no grupo RON) e da tonsila faríngea (maior no grupo RON) diferiram entre os grupos e o espaço orofaringeano não se mostrou diferente entre os grupos. Demais fatores, que não exclusivamente o espaço nasofaríngeo e a tonsila faríngea, podem predispor o indivíduo à respiração oronasal ou predominantemente oral e o ortodontista, em sua rotina clínica, pode avaliar objetivamente as particularidades de cada caso e, desta forma, proceder com condutas adequadas o mais precocemente possível.

Use of amino acids as counterions improves the solubility of the BCS II model drug, indomethacin

The number of new chemical entities (NCE) is increasing every day after the introduction of combinatorial chemistry and high throughput screening to the drug discovery cycle. One third of these new compounds have aqueous solubility less than 20µg/mL [1]. Therefore, a great deal of interest has been forwarded to the salt formation technique to overcome solubility limitations. This study aims to improve the drug solubility of a Biopharmaceutical Classification System class II (BCS II) model drug (Indomethacin; IND) using basic amino acids (L-arginine, L-lysine and L-histidine) as counterions. Three new salts were prepared using freeze drying method and characterised by FT-IR spectroscopy, proton nuclear magnetic resonance ((1)HNMR), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric analysis (TGA). The effect of pH on IND solubility was also investigated using pH-solubility profile. Both arginine and lysine formed novel salts with IND, while histidine failed to dissociate the free acid and in turn no salt was formed. Arginine and lysine increased IND solubility by 10,000 and 2296 fold, respectively. An increase in dissolution rate was also observed for the novel salts. Since these new salts have improved IND solubility to that similar to BCS class I drugs, IND salts could be considered for possible waivers of bioequivalence.

Role of the transgenic human thyrotropin receptor A-subunit in thyroiditis induced by A-subunit immunization and regulatory T cell depletion

Transgenic BALB/c mice that express intrathyroidal human thyroid stimulating hormone receptor (TSHR) A-subunit, unlike wild-type (WT) littermates, develop thyroid lymphocytic infiltration and spreading to other thyroid autoantigens after T regulatory cell (Treg) depletion and immunization with human thyrotropin receptor (hTSHR) adenovirus. To determine if this process involves intramolecular epitope spreading, we studied antibody and T cell recognition of TSHR ectodomain peptides (A–Z). In transgenic and WT mice, regardless of Treg depletion, TSHR antibodies bound predominantly to N-terminal peptide A and much less to a few downstream peptides. After Treg depletion, splenocytes from WT mice responded to peptides C, D and J (all in the A-subunit), but transgenic splenocytes recognized only peptide D. Because CD4+ T cells are critical for thyroid lymphocytic infiltration, amino acid sequences of these peptides were examined for in silico binding to BALB/c major histocompatibility complex class II (IA–d). High affinity subsequences (inhibitory concentration of 50% < 50 nm) are present in peptides C and D (not J) of the hTSHR and mouse TSHR equivalents. These data probably explain why transgenic splenocytes do not recognize peptide J. Mouse TSHR mRNA levels are comparable in transgenic and WT thyroids, but only transgenics have human A-subunit mRNA. Transgenic mice can present mouse TSHR and human A-subunit-derived peptides. However, WT mice can present only mouse TSHR, and two to four amino acid species differences may preclude recognition by CD4+ T cells activated by hTSHR-adenovirus. Overall, thyroid lymphocytic infiltration in the transgenic mice is unrelated to epitopic spreading but involves human A-subunit peptides for recognition by T cells activated using the hTSHR.

SVRMHC prediction server for MHC-binding peptides

The binding between antigenic peptides (epitopes) and the MHC molecule is a key step in the cellular immune response. Accurate in silico prediction of epitope-MHC binding affinity can greatly expedite epitope screening by reducing costs and experimental effort. Recently, we demonstrated the appealing performance of SVRMHC, an SVR-based quantitative modeling method for peptide-MHC interactions, when applied to three mouse class I MHC molecules. Subsequently, we have greatly extended the construction of SVRMHC models and have established such models for more than 40 class I and class II MHC molecules. Here we present the SVRMHC web server for predicting peptide-MHC binding affinities using these models. Benchmarked percentile scores are provided for all predictions. The larger number of SVRMHC models available allowed for an updated evaluation of the performance of the SVRMHC method compared to other well- known linear modeling methods. SVRMHC is an accurate and easy-to-use prediction server for epitope-MHC binding with significant coverage of MHC molecules. We believe it will prove to be a valuable resource for T cell epitope researchers.

Statistical deconvolution of enthalpic energetic contributions to MHC-peptide binding affinity

Background - MHC Class I molecules present antigenic peptides to cytotoxic T cells, which forms an integral part of the adaptive immune response. Peptides are bound within a groove formed by the MHC heavy chain. Previous approaches to MHC Class I-peptide binding prediction have largely concentrated on the peptide anchor residues located at the P2 and C-terminus positions. Results - A large dataset comprising MHC-peptide structural complexes was created by re-modelling pre-determined x-ray crystallographic structures. Static energetic analysis, following energy minimisation, was performed on the dataset in order to characterise interactions between bound peptides and the MHC Class I molecule, partitioning the interactions within the groove into van der Waals, electrostatic and total non-bonded energy contributions. Conclusion - The QSAR techniques of Genetic Function Approximation (GFA) and Genetic Partial Least Squares (G/PLS) algorithms were used to identify key interactions between the two molecules by comparing the calculated energy values with experimentally-determined BL50 data. Although the peptide termini binding interactions help ensure the stability of the MHC Class I-peptide complex, the central region of the peptide is also important in defining the specificity of the interaction. As thermodynamic studies indicate that peptide association and dissociation may be driven entropically, it may be necessary to incorporate entropic contributions into future calculations.

EpiJen:a server for multistep T cell epitope prediction

Background - The main processing pathway for MHC class I ligands involves degradation of proteins by the proteasome, followed by transport of products by the transporter associated with antigen processing (TAP) to the endoplasmic reticulum (ER), where peptides are bound by MHC class I molecules, and then presented on the cell surface by MHCs. The whole process is modeled here using an integrated approach, which we call EpiJen. EpiJen is based on quantitative matrices, derived by the additive method, and applied successively to select epitopes. EpiJen is available free online. Results - To identify epitopes, a source protein is passed through four steps: proteasome cleavage, TAP transport, MHC binding and epitope selection. At each stage, different proportions of non-epitopes are eliminated. The final set of peptides represents no more than 5% of the whole protein sequence and will contain 85% of the true epitopes, as indicated by external validation. Compared to other integrated methods (NetCTL, WAPP and SMM), EpiJen performs best, predicting 61 of the 99 HIV epitopes used in this study. Conclusion - EpiJen is a reliable multi-step algorithm for T cell epitope prediction, which belongs to the next generation of in silico T cell epitope identification methods. These methods aim to reduce subsequent experimental work by improving the success rate of epitope prediction.

Coupling in silico and in vitro analysis of peptide-MHC binding:a bioinformatic approach enabling prediction of superbinding peptides and anchorless epitopes

The ability to define and manipulate the interaction of peptides with MHC molecules has immense immunological utility, with applications in epitope identification, vaccine design, and immunomodulation. However, the methods currently available for prediction of peptide-MHC binding are far from ideal. We recently described the application of a bioinformatic prediction method based on quantitative structure-affinity relationship methods to peptide-MHC binding. In this study we demonstrate the predictivity and utility of this approach. We determined the binding affinities of a set of 90 nonamer peptides for the MHC class I allele HLA-A*0201 using an in-house, FACS-based, MHC stabilization assay, and from these data we derived an additive quantitative structure-affinity relationship model for peptide interaction with the HLA-A*0201 molecule. Using this model we then designed a series of high affinity HLA-A2-binding peptides. Experimental analysis revealed that all these peptides showed high binding affinities to the HLA-A*0201 molecule, significantly higher than the highest previously recorded. In addition, by the use of systematic substitution at principal anchor positions 2 and 9, we showed that high binding peptides are tolerant to a wide range of nonpreferred amino acids. Our results support a model in which the affinity of peptide binding to MHC is determined by the interactions of amino acids at multiple positions with the MHC molecule and may be enhanced by enthalpic cooperativity between these component interactions.