Structural Descriptors of gp120 V3 Loop for the Prediction of HIV-1 Coreceptor Usage
Notice bibliographique
Résumé
HIV-1 cell entry commonly uses, in addition to CD4, one of the chemokine receptors CCR5 or CXCR4 as coreceptor. Knowledge of coreceptor usage is critical for monitoring disease progression as well as for supporting therapy with the novel drug class of coreceptor antagonists. Predictive methods for inferring coreceptor usage based on the third hypervariable (V3) loop region of the viral gene coding for the envelope protein gp120 can provide us with these monitoring facilities while avoiding expensive phenotypic tests. All simple heuristics (such as the 11/25 rule) as well as statistical learning methods proposed to date predict coreceptor usage based on sequence features of the V3 loop exclusively. Here, we show, based on a recently resolved structure of gp120 with an untruncated V3 loop, that using structural information on the V3 loop in combination with sequence features of V3 variants improves prediction of coreceptor usage. In particular, we propose a distance-based descriptor of the spatial arrangement of physicochemical properties that increases discriminative performance. For a fixed specificity of 0.95, a sensitivity of 0.77 was achieved, improving further to 0.80 when combined with a sequence-based representation using amino acid indicators. This compares favorably with the sensitivities of 0.62 for the traditional 11/25 rule and 0.73 for a prediction based on sequence information as input to a support vector machine and constitutes a statistically significant improvement. A detailed analysis and interpretation of structural features important for classification shows the relevance of several specific hydrogen-bond donor sites and aliphatic side chains to coreceptor specificity towards CCR5 or CXCR4. Furthermore, an analysis of side chain orientation of the specificity-determining residues suggests a major role of one side of the V3 loop in the selection of the coreceptor. The proposed method constitutes the first approach to an improved prediction of coreceptor usage based on an original integration of structural bioinformatics methods with statistical learning.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».