Computer-Aided Technology for Bioactive Protein Design and Clinical Application
Chufan Wang
Key Laboratory of Biomedical Engineering of Fujian Province University/Research Center of Biomedical Engineering of Xiamen, Department of Biomaterials, College of Materials, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
Search for more papers by this authorYeyun Chen
Institute of Artificial Intelligence, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
Shanghai Innovation Institute, Shanghai, 200234 P. R. China
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Lei Ren
Key Laboratory of Biomedical Engineering of Fujian Province University/Research Center of Biomedical Engineering of Xiamen, Department of Biomaterials, College of Materials, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
State Key Lab of Physical Chemistry of Solid Surfaces, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
E-mail: [email protected]
Search for more papers by this authorChufan Wang
Key Laboratory of Biomedical Engineering of Fujian Province University/Research Center of Biomedical Engineering of Xiamen, Department of Biomaterials, College of Materials, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
Search for more papers by this authorYeyun Chen
Institute of Artificial Intelligence, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
Shanghai Innovation Institute, Shanghai, 200234 P. R. China
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Lei Ren
Key Laboratory of Biomedical Engineering of Fujian Province University/Research Center of Biomedical Engineering of Xiamen, Department of Biomaterials, College of Materials, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
State Key Lab of Physical Chemistry of Solid Surfaces, Xiamen University, Xiamen, 361005 P. R. China
E-mail: [email protected]
Search for more papers by this authorAbstract
Computer-aided protein design (CAPD) has become a transformative field, harnessing advances in computational power and deep learning to deepen the understanding of protein structure, function, and design. This review provides a comprehensive overview of CAPD techniques, with a focus on their application to protein-based therapeutics such as monoclonal antibodies, protein drugs, antigens, and protein polymers. This review starts with key CAPD methods, particularly those integrating deep learning-based predictions and generative models. These approaches have significantly enhanced protein drug properties, including binding affinity, specificity, and the reduction of immunogenicity. This review also covers CAPD's role in optimizing vaccine antigen design, improving protein stability, and customizing protein polymers for drug delivery applications. Despite considerable progress, CAPD faces challenges such as model overfitting, limited data for rare protein families, and the need for efficient experimental validation. Nevertheless, ongoing advancements in computational methods, coupled with interdisciplinary collaborations, are poised to overcome these obstacles, advancing protein engineering and therapeutic development. In conclusion, this review highlights the future potential of CAPD to transform drug development, personalized medicine, and biotechnology.
Conflict of Interest
The authors declare no conflict of interest.
References
- 1Z. W. Hao, Z. Y. Zhang, Z. P. Wang, Y. Wang, J. Y. Chen, T. H. Chen, G. Shi, H. K. Li, J. W. Wang, M. C. Dong, L. Hong, J. F. Li, Mil. Med. Res. 2024, 11, 75.
- 2Y. Zhou, Y. Liu, H. Sun, Y. Lu, Trends Biotechnol. 2024.
- 3J. A. Davies, S. Ireland, S. Harding, J. L. Sharman, C. Southan, A. Dominguez-Monedero, Biotechnol. Adv. 2019, 37, 107439.
- 4M. S. Kinch, Drug Discovery Today 2015, 20, 393.
- 5L. Urquhart, Nat. Rev. Drug Discovery 2023, 22, 10.
- 6S. C. Oostindie, G. A. Lazar, J. Schuurman, P. W. H. I. Parren, Nat. Rev. Drug Discovery 2022, 21, 715.
- 7J. Liang, L. Yao, Z. Liu, Y. Chen, Y. Lin, T. Tian, Small 2025, 21, 2407649.
- 8Z. Li, O. Qiao, Y. Wang, N. Li, Y. Gong, Trends Pharmacol. Sci. 2023, 44, 891.
- 9S. Imani, S. Lv, H. Qian, Y. Cui, X. Li, A. Babaeizad, Q. Wang, Biotechnol. Adv. 2024, 79, 108492.
- 10S. M. Eslami, X. Lu, J. Controlled Release 2024, 376, 413.
- 11A. M. Stohr, D. Ma, W. Chen, M. Blenner, Biotechnol. Adv. 2024, 77, 108457.
- 12V. Kumar Parida, R. A. Kavita, T. Sharma, J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2025, 36, 247.
- 13S. Thuluva, V. Paradkar, S. Gunneri, V. Yerroju, R. R. Mogulla, P. V. Suneetha, K. Turaga, M. Kyasani, S. K. Manoharan, S. Adabala, A. Sri Javvadi, G. Medigeshi, J. Singh, H. Shaman, A. Binayke, A. Zaheer, A. Awasthi, M. Narang, P. Nanjappa, N. Mahantshetti, B. Swarup Garg, A. K. Pandey, Vaccine 2022, 40, 7130.
- 14Z. Chen, X. Wang, X. Chen, J. Huang, C. Wang, J. Wang, Z. Wang, Comput. Struct. Biotechnol. J. 2023, 21, 2909.
- 15Y. Zhang, F. Lei, W. Qian, C. Zhang, Q. Wang, C. Liu, H. Ji, Z. Liu, F. Wang, J. Controlled Release 2024, 373, 929.
- 16D. Das, S. R. K. Ainavarapu, FEBS J. 2024, 291, 3581.
- 17J. Hou, S. A. Townson, J. T. Kovalchin, A. Masci, O. Kiner, Y. Shu, B. M. King, E. Schirmer, K. Golden, C. Thomas, K. C. Garcia, G. Zarbis-Papastoitsis, E. S. Furfine, T. M. Barnes, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 3913.
- 18Y. Lu, W. Chan, B. Y. Ko, C. C. VanLang, J. R. Swartz, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 12360.
- 19G. T. Vladisaljević, Micromachines (Basel) 2024, 15, 971.
- 20A. Manteca, A. Gadea, D. Van Assche, P. Cossard, M. Gillard-Bocquet, T. Beneyton, C. A. Innis, J. C. Baret, ACS Synth. Biol. 2021, 10, 2772.
- 21M. S. Packer, D. R. Liu, Nat. Rev. Genet. 2015, 16, 379.
- 22Y. Wang, P. Xue, M. Cao, T. Yu, S. T. Lane, H. Zhao, Chem. Rev. 2021, 121, 12384.
- 23D. Medina-Ortiz, A. Khalifeh, H. Anvari-Kazemabad, M. D. Davari, Biotechnol. Adv. 2024, 79, 108495.
- 24R. Buller, J. Damborsky, D. Hilvert, U. T. Bornscheuer, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 2024, 64, 202421686.
- 25P.-S. Huang, S. E. Boyken, D. Baker, Nature 2016, 537, 320.
- 26D. N. Woolfson, J. Mol. Biol. 2021, 433, 167160.
- 27P. Notin, N. Rollins, Y. Gal, C. Sander, D. Marks, Nat. Biotechnol. 2024, 42, 216.
- 28M. Mardikoraem, Z. Wang, N. Pascual, D. Woldring, Briefings Bioinf. 2023, 24, 358.
- 29B. Webb, A. Sali, Curr. Protoc. Bioinf. 2016, 54, 5.6.1.
- 30X. Zhou, W. Zheng, Y. Li, R. Pearce, C. Zhang, E. W. Bell, G. Zhang, Y. Zhang, Nat. Protoc. 2022, 17, 2326.
- 31C. Zhang, S. Liu, Y. Zhou, Protein Sci. 2004, 13, 391.
- 32J. Jumper, R. Evans, A. Pritzel, T. Green, M. Figurnov, O. Ronneberger, K. Tunyasuvunakool, R. Bates, A. Žídek, A. Potapenko, A. Bridgland, C. Meyer, S. A. A. Kohl, A. J. Ballard, A. Cowie, B. Romera-Paredes, S. Nikolov, R. Jain, J. Adler, T. Back, S. Petersen, D. Reiman, E. Clancy, M. Zielinski, M. Steinegger, M. Pacholska, T. Berghammer, S. Bodenstein, D. Silver, O. Vinyals, et al., Nature 2021, 596, 583.
- 33M. Baek, F. DiMaio, I. Anishchenko, J. Dauparas, S. Ovchinnikov, G. R. Lee, J. Wang, Q. Cong, L. N. Kinch, R. D. Schaeffer, C. Millán, H. Park, C. Adams, C. R. Glassman, A. DeGiovanni, J. H. Pereira, A. V. Rodrigues, A. A. van Dijk, A. C. Ebrecht, D. J. Opperman, T. Sagmeister, C. Buhlheller, T. Pavkov-Keller, M. K. Rathinaswamy, U. Dalwadi, C. K. Yip, J. E. Burke, K. C. Garcia, N. V. Grishin, P. D. Adams, et al., Science 2021, 373, 871.
- 34Y. Liu, B. Kuhlman, Nucleic Acids Res. 2006, 34, W235.
- 35J. Schymkowitz, J. Borg, F. Stricher, R. Nys, F. Rousseau, L. Serrano, Nucleic Acids Res. 2005, 33, W382.
- 36B. Webb, S. Viswanath, M. Bonomi, R. Pellarin, C. H. Greenberg, D. Saltzberg, A. Sali, Protein Sci. 2018, 27, 245.
- 37C. T. UniProt, Nucleic Acids Res. 2019, 47, D506.
- 38B. Boeckmann, A. Bairoch, R. Apweiler, M.-C. Blatter, A. Estreicher, E. Gasteiger, M. J. Martin, K. Michoud, C. O'Donovan, I. Phan, S. Pilbout, M. Schneider, Nucleic Acids Res. 2003, 31, 365.
- 39P. B. McGarvey, H. Huang, W. C. Barker, B. C. Orcutt, J. S. Garavelli, G. Y. Srinivasarao, L.-S. L. Yeh, C. Xiao, C. H. Wu, Bioinformatics 2000, 16, 290.
- 40C. A. Orengo, A. D. Michie, S. Jones, D. T. Jones, M. B. Swindells, J. M. Thornton, Structure 1997, 5, 1093.
- 41L. Lo Conte, B. Ailey, T. J. P. Hubbard, S. E. Brenner, A. G. Murzin, C. Chothia, Nucleic Acids Res. 2000, 28, 257.
- 42J. Mistry, S. Chuguransky, L. Williams, M. Qureshi, G. A. Salazar, E. L. L. Sonnhammer, S. C. E. Tosatto, L. Paladin, S. Raj, L. J. Richardson, R. D. Finn, A. Bateman, Nucleic Acids Res. 2021, 49, D412.
- 43A. Mammone, M. Turchi, N. Cristianini, Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Stat. 2009, 1, 283.
10.1002/wics.49 Google Scholar
- 44E. Schulz, M. Speekenbrink, A. Krause, J. Math. Psychol. 2018, 85, 1.
- 45J. Zou, Y. Han, S.-S. So, Artif. Neural Networks: Methods Appl. 2009, 458, 14.
10.1007/978-1-60327-101-1_2 Google Scholar
- 46Z. Chen, P. Zhao, F. Li, A. Leier, T. T. Marquez-Lago, Y. Wang, G. I. Webb, A. I. Smith, R. J. Daly, K.-C. Chou, Bioinformatics 2018, 34, 2499.
- 47D. Ofer, M. Linial, Bioinformatics 2015, 31, 3429.
- 48M. van Kempen, S. S. Kim, C. Tumescheit, M. Mirdita, J. Lee, C. L. M. Gilchrist, J. Söding, M. Steinegger, Nat. Biotechnol. 2024, 42, 243.
- 49J. Su, C. Han, Y. Zhou, J. Shan, X. Zhou, F. Yuan, bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2023.10.01.560349.
10.1101/2023.10.01.560349 Google Scholar
- 50T. Hayes, R. Rao, H. Akin, N. J. Sofroniew, D. Oktay, Z. Lin, R. Verkuil, V. Q. Tran, J. Deaton, M. Wiggert, R. Badkundri, I. Shafkat, J. Gong, A. Derry, R. S. Molina, N. Thomas, Y. Khan, C. Mishra, C. Kim, L. J. Bartie, M. Nemeth, P. D. Hsu, T. Sercu, S. Candido, A. Rives, bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.07.01.600583.
10.1101/2024.07.01.600583 Google Scholar
- 51P. E. Wright, H. J. Dyson, J. Mol. Biol. 1999, 293, 321.
- 52A. Ilari, C. Savino, Bioinformatics: Data, Sequence Analysis and Evolution 2008, 452, 63.
- 53M. Bonomi, M. Vendruscolo, Curr. Opin. Struct. Biol. 2019, 56, 37.
- 54K. Wüthrich, J. Biol. Chem. 1990, 265, 22059.
- 55J. Abbass, J.-C. Nebel, Curr. Bioinf. 2020, 15, 611.
- 56B. Hu, J. Xia, J. Zheng, C. Tan, Y. Huang, Y. Xu, S. Z. Li, arXiv 2022, https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.16742.
10.48550/arXiv.2211.16742 Google Scholar
- 57B. Min, H. Ross, E. Sulem, A. P. B. Veyseh, T. H. Nguyen, O. Sainz, E. Agirre, I. Heintz, D. Roth, ACM Comput. Surv. 2023, 56, 30.
- 58A. Vaswani, N. Shazeer, N. Parmar, J. Uszkoreit, L. Jones, A. N. Gomez, L. Kaiser, I. Polosukhin, arXiv 2017, 10, https://doi.org/10.48550/arXiv.1706.03762 .
10.48550/arXiv.1706.03762 Google Scholar
- 59J. Jiang, L. Ke, L. Chen, B. Dou, Y. Zhu, J. Liu, B. Zhang, T. Zhou, G. W. Wei, Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci. 2024, 14, 1725.
- 60A. W. Senior, R. Evans, J. Jumper, J. Kirkpatrick, L. Sifre, T. Green, C. Qin, A. Žídek, A. W. R. Nelson, A. Bridgland, H. Penedones, S. Petersen, K. Simonyan, S. Crossan, P. Kohli, D. T. Jones, D. Silver, K. Kavukcuoglu, D. Hassabis, Nature 2020, 577, 706.
- 61M. V. Koroteev, arXiv preprint 2021, 2103, 11943.
- 62Z. Lin, H. Akin, R. Rao, B. Hie, Z. Zhu, W. Lu, N. Smetanin, R. Verkuil, O. Kabeli, Y. Shmueli, A. dos Santos Costa, M. Fazel-Zarandi, T. Sercu, S. Candido, A. Rives, Science 2023, 379, 1123.
- 63M. Li, P. Tan, X. Ma, B. Zhong, H. Yu, Z. Zhou, W. Ouyang, B. Zhou, L. Hong, Y. Tan, bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.04.15.589672.
10.1101/2024.04.15.589672 Google Scholar
- 64J. Abramson, J. Adler, J. Dunger, R. Evans, T. Green, A. Pritzel, O. Ronneberger, L. Willmore, A. J. Ballard, J. Bambrick, S. W. Bodenstein, D. A. Evans, C.-C. Hung, M. O'Neill, D. Reiman, K. Tunyasuvunakool, Z. Wu, A. Žemgulytė, E. Arvaniti, C. Beattie, O. Bertolli, A. Bridgland, A. Cherepanov, M. Congreve, A. I. Cowen-Rivers, A. Cowie, M. Figurnov, F. B. Fuchs, H. Gladman, R. Jain, et al., Nature 2024, 630, 493.
- 65J. Boitreaud, J. Dent, M. McPartlon, J. Meier, V. Reis, A. Rogozhonikov, K. Wu, bioRxiv 2024, 10, 615955.
- 66C. Xinhui, Y. Yuan, J. Liu, C. T. Leong, X. Zhu, J. Chen, Neurips 2024 Workshop Foundation Models for Science: Progress, Opportunities, and Challenges.
- 67J. Wang, S. Lisanza, D. Juergens, D. Tischer, J. L. Watson, K. M. Castro, R. Ragotte, A. Saragovi, L. F. Milles, M. Baek, I. Anishchenko, W. Yang, D. R. Hicks, M. Expòsit, T. Schlichthaerle, J.-H. Chun, J. Dauparas, N. Bennett, B. I. M. Wicky, A. Muenks, F. DiMaio, B. Correia, S. Ovchinnikov, D. Baker, Science 2022, 377, 387.
- 68S. L. Lisanza, J. M. Gershon, S. W. K. Tipps, J. N. Sims, L. Arnoldt, S. J. Hendel, M. K. Simma, G. Liu, M. Yase, H. Wu, C. D. Tharp, X. Li, A. Kang, E. Brackenbrough, A. K. Bera, S. Gerben, B. J. Wittmann, A. C. McShan, D. Baker, Nat. Biotechnol. 2024.
- 69J. L. Watson, D. Juergens, N. R. Bennett, B. L. Trippe, J. Yim, H. E. Eisenach, W. Ahern, A. J. Borst, R. J. Ragotte, L. F. Milles, B. I. M. Wicky, N. Hanikel, S. J. Pellock, A. Courbet, W. Sheffler, J. Wang, P. Venkatesh, I. Sappington, S. V. Torres, A. Lauko, V. De Bortoli, E. Mathieu, S. Ovchinnikov, R. Barzilay, T. S. Jaakkola, F. DiMaio, M. Baek, D. Baker, Nature 2023, 620, 1089.
- 70B. Zhou, L. Zheng, B. Wu, K. Yi, B. Zhong, Y. Tan, Q. Liu, P. Liò, L. Hong, Cell Discovery 2024, 10, 95.
- 71J. B. Ingraham, M. Baranov, Z. Costello, K. W. Barber, W. Wang, A. Ismail, V. Frappier, D. M. Lord, C. Ng-Thow-Hing, E. R. Van Vlack, S. Tie, V. Xue, S. C. Cowles, A. Leung, J. V. Rodrigues, C. L. Morales-Perez, A. M. Ayoub, R. Green, K. Puentes, F. Oplinger, N. V. Panwar, F. Obermeyer, A. R. Root, A. L. Beam, F. J. Poelwijk, G. Grigoryan, Nature 2023, 623, 1070.
- 72A. Madani, B. Krause, E. R. Greene, S. Subramanian, B. P. Mohr, J. M. Holton, J. L. Olmos, C. Xiong, Z. Z. Sun, R. Socher, J. S. Fraser, N. Naik, Nat. Biotechnol. 2023, 41, 1099.
- 73J. Dauparas, I. Anishchenko, N. Bennett, H. Bai, R. J. Ragotte, L. F. Milles, B. I. M. Wicky, A. Courbet, R. J. de Haas, N. Bethel, P. J. Y. Leung, T. F. Huddy, S. Pellock, D. Tischer, F. Chan, B. Koepnick, H. Nguyen, A. Kang, B. Sankaran, A. K. Bera, N. P. King, D. Baker, Science 2022, 378, 49.
- 74V. R. Shanker, T. U. J. Bruun, B. L. Hie, P. S. Kim, Science 2024, 385, 46.
- 75J. Qiu, J. Xu, J. Hu, H. Cao, L. Hou, Z. Gao, X. Zhou, A. Li, X. Li, B. Cui, F. Yang, S. Peng, N. Sun, F. Wang, A. Pan, J. Tang, J. Ye, J. Lin, J. Tang, X. Huang, P. A. Heng, G. Chen, bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.04.17.589642.
10.1101/2024.04.17.589642 Google Scholar
- 76D. P. Ryan, J. M. Matthews, Curr. Opin. Struct. Biol. 2005, 15, 441.
- 77B. Treanor, Immunology 2012, 136, 21.
- 78M. Tabasinezhad, Y. Talebkhan, W. Wenzel, H. Rahimi, E. Omidinia, F. Mahboudi, Immunol. Lett. 2019, 212, 106.
- 79M. S. Neuberger, M. R. Ehrenstein, C. Rada, J. Sale, F. D. Batista, G. Williams, C. Milstein, Philos. Trans. R. Soc. Lond. B 2000, 355, 357.
- 80N. A. Doria-Rose, M. G. Joyce, Curr. Opin. Virol. 2015, 11, 137.
- 81X. Lyu, Q. Zhao, J. Hui, T. Wang, M. Lin, K. Wang, J. Zhang, J. Shentu, P. A. Dalby, H. Zhang, Antibody Ther. 2022, 5, 233.
- 82B. D. Weitzner, J. R. Jeliazkov, S. Lyskov, N. Marze, D. Kuroda, R. Frick, J. Adolf-Bryfogle, N. Biswas, R. L. Dunbrack, J. J. Gray, Nat. Protoc. 2017, 12, 401.
- 83A. Sircar, J. J. Gray, PLoS Comput. Biol. 2010, 6, 1000644.
- 84S. S. A. Karim, Q. A. Karim, Lancet 2021, 398, 2126.
- 85T. A. Desautels, K. T. Arrildt, A. T. Zemla, E. Y. Lau, F. Zhu, D. Ricci, S. Cronin, S. J. Zost, E. Binshtein, S. M. Scheaffer, B. Dadonaite, B. K. Petersen, T. B. Engdahl, E. Chen, L. S. Handal, L. Hall, J. W. Goforth, D. Vashchenko, S. Nguyen, D. R. Weilhammer, J. K.-Y. Lo, B. Rubinfeld, E. A. Saada, T. Weisenberger, T.-H. Lee, B. Whitener, J. B. Case, A. Ladd, M. S. Silva, R. M. Haluska, et al., Nature 2024, 629, 878.
- 86F. Zhu, F. A. Bourguet, W. F. D. Bennett, E. Y. Lau, K. T. Arrildt, B. W. Segelke, A. T. Zemla, T. A. Desautels, D. M. Faissol, Sci. Rep. 2022, 12, 12489.
- 87D. Vashchenko, S. Nguyen, A. Goncalves, F. L. da Silva, B. Petersen, T. Desautels, D. Faissol, bioRxiv 2022, https://doi.org/10.1101/2022.08.02.502236.
10.1101/2022.08.02.502236 Google Scholar
- 88F. Wu, Y. Zhao, J. Wu, B. Jiang, B. He, L. Huang, C. Qin, F. Yang, N. Huang, Y. Xiao, R. Wang, H. Jia, Y. Rong, Y. Liu, H. Lai, T. Xu, W. Liu, P. Zhao, J. Yao, bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.02.05.578892.
10.1101/2024.02.05.578892 Google Scholar
- 89H. He, B. He, L. Guan, Y. Zhao, F. Jiang, G. Chen, Q. Zhu, C. Y.-C. Chen, T. Li, J. Yao, Nat. Commun. 2024, 15, 6867.
- 90B. Abanades, W. K. Wong, F. Boyles, G. Georges, A. Bujotzek, C. M. Deane, Commun. Biol. 2023, 6, 575.
- 91H. Cai, Z. Zhang, M. Wang, B. Zhong, Q. Li, Y. Zhong, Y. Wu, T. Ying, J. Tang, Nat. Commun. 2024, 15, 7785.
- 92N. R. Bennett, J. L. Watson, R. J. Ragotte, A. J. Borst, D. L. See, C. Weidle, R. Biswas, E. L. Shrock, P. J. Y. Leung, B. Huang, I. Goreshnik, R. Ault, K. D. Carr, B. Singer, C. Criswell, D. Vafeados, M. G. Sanchez, H. M. Kim, S. V. Torres, S. Chan, D. Baker, bioRxiv 2024.
- 93L. A. Rabia, A. A. Desai, H. S. Jhajj, P. M. Tessier, Biochem. Eng. J. 2018, 137, 365.
- 94E. K. Makowski, P. C. Kinnunen, J. Huang, L. Wu, M. D. Smith, T. Wang, A. A. Desai, C. N. Streu, Y. Zhang, J. M. Zupancic, J. S. Schardt, J. J. Linderman, P. M. Tessier, Nat. Commun. 2022, 13, 3788.
- 95G. Andrei, Frontiers Media SA 2021, 1, 666548.
- 96M. Brisse, S. M. Vrba, N. Kirk, Y. Liang, H. Ly, Front. Immunol. 2020, 11, 583077.
- 97M. S. Gebre, L. A. Brito, L. H. Tostanoski, D. K. Edwards, A. Carfi, D. H. Barouch, Cell 2021, 184, 1589.
- 98S. Meier, S. Güthe, T. Kiefhaber, S. Grzesiek, J. Mol. Biol. 2004, 344, 1051.
- 99D. Fu, W. Wang, Y. Zhang, F. Zhang, P. Yang, C. Yang, Y. Tian, R. Yao, J. Jian, Z. Sun, N. Zhang, Z. Ni, Z. Rao, L. Zhao, Y. Guo, Nat. Commun. 2024, 15, 8601.
- 100J. S. McLellan, W. C. Ray, M. E. Peeples, in Challenges and Opportunities for Respiratory Syncytial Virus Vaccines, L. J. Anderson, B.S. Graham, Eds., Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, 2013, 83.
10.1007/978-3-642-38919-1_4 Google Scholar
- 101E. Saeland, L. van der Fits, R. Bolder, M. Heemskerk-van der Meer, J. Drijver, Y. van Polanen, C. Vaneman, L. Tettero, F. Cox, J. Serroyen, M. J. Jorgensen, J. P. M. Langedijk, H. Schuitemaker, B. Callendret, R. C. Zahn, npj Vaccines 2023, 8, 45.
- 102M. J. G. Bakkers, F. Cox, A. Koornneef, X. Yu, D. van Overveld, L. Le, W. van den Hoogen, J. Vaneman, A. Thoma, R. Voorzaat, L. Tettero, J. Juraszek, L. van der Fits, R. Zahn, J. P. M. Langedijk, Nat. Microbiol. 2024, 9, 3254.
- 103S. Aguirre, A. M. Maestre, S. Pagni, J. R. Patel, T. Savage, D. Gutman, K. Maringer, D. Bernal-Rubio, R. S. Shabman, V. Simon, J. R. Rodriguez-Madoz, L. C. F. Mulder, G. N. Barber, A. Fernandez-Sesma, PLoS Pathog. 2012, 8, 1002934.
- 104S. T. Kudlacek, S. Metz, D. Thiono, A. M. Payne, T. T. N. Phan, S. Tian, L. J. Forsberg, J. Maguire, I. Seim, S. Zhang, A. Tripathy, J. Harrison, N. I. Nicely, S. Soman, M. K. McCracken, G. D. Gromowski, R. G. Jarman, L. Premkumar, A. M. de Silva, B. Kuhlman, Sci. Adv. 2021, 7, 4084.
- 105D. Ellis, N. Brunette, K. H. D. Crawford, A. C. Walls, M. N. Pham, C. Chen, K.-L. Herpoldt, B. Fiala, M. Murphy, D. Pettie, J. C. Kraft, K. D. Malone, M. J. Navarro, C. Ogohara, E. Kepl, R. Ravichandran, C. Sydeman, M. Ahlrichs, M. Johnson, A. Blackstone, L. Carter, T. N. Starr, A. J. Greaney, K. K. Lee, D. Veesler, J. D. Bloom, N. P. King, Front. Immunol. 2021, 12, 710263.
- 106E. B. Buynak, R. R. Roehm, A. A. Tytell, A. U. Bertland, G. P. Lampson, M. R. Hilleman, JAMA, J. Am. Med. Assoc. 1976, 235, 2832.
- 107R. Rappuoli, Curr. Opin. Microbiol. 2000, 3, 445.
- 108Y. He, Z. Xiang, H. L. Mobley, Biomed Res. Int. 2010, 2010, 297505.
10.1155/2010/297505 Google Scholar
- 109S. Vivona, F. Bernante, F. Filippini, BMC Biotechnol. 2006, 6, 35.
- 110V. Jaiswal, S. K. Chanumolu, A. Gupta, R. S. Chauhan, C. Rout, BMC Bioinf. 2013, 14, 211.
- 111M. Rizwan, A. Naz, J. Ahmad, K. Naz, A. Obaid, T. Parveen, M. Ahsan, A. Ali, BMC Bioinf. 2017, 18, 106.
- 112I. Dimitrov, N. Zaharieva, I. Doytchinova, Vaccines 2020, 8, 709.
- 113B. N. Bowman, P. R. McAdam, S. Vivona, J. X. Zhang, T. Luong, R. K. Belew, H. Sahota, D. Guiney, F. Valafar, J. Fierer, Vaccine 2011, 29, 8156.
- 114E. Ong, M. F. Cooke, A. Huffman, Z. Xiang, M. U. Wong, H. Wang, M. Seetharaman, N. Valdez, Y. He, Nucleic Acids Res. 2021, 49, W671.
- 115A. I. Heinson, Y. Gunawardana, B. Moesker, C. C. Denman Hume, E. Vataga, Y. Hall, E. Stylianou, H. McShane, A. Williams, M. Niranjan, Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 312.
- 116M. Dalsass, A. Brozzi, D. Medini, R. Rappuoli, Front. Immunol. 2019, 10, 113.
- 117B. Leader, Q. J. Baca, D. E. Golan, Nat. Rev. Drug Discovery 2008, 7, 21.
- 118A. S. Parker, K. E. Griswold, C. Bailey-Kellogg, J. Bioinf. Comput. Biol. 2011, 9, 207.
- 119M. Onda, S. Nagata, D. J. FitzGerald, R. Beers, R. J. Fisher, J. J. Vincent, B. Lee, M. Nakamura, J. Hwang, R. J. Kreitman, R. Hassan, I. Pastan, J. Immunol. 2006, 177, 8822.
- 120M. H. Van Regenmortel, Methods Mol. Biol. 2009, 524, 3.
- 121N. Kumar, S. Tripathi, N. Sharma, S. Patiyal, N. L. Devi, G. P. S. Raghava, Comput. Biol. Med. 2024, 170, 108083.
- 122W. M. Abbott, M. M. Damschroder, D. C. Lowe, Immunology 2014, 142, 526.
- 123J. L. Pellequer, E. Westhof, J. Mol. Graphics 1993, 11, 204.
- 124M. Odorico, J. L. Pellequer, J. Mol. Recognit. 2003, 16, 20.
- 125M. J. Blythe, D. R. Flower, Protein Sci. 2005, 14, 246.
- 126M. C. Jespersen, B. Peters, M. Nielsen, P. Marcatili, Nucleic Acids Res. 2017, 45, W24.
- 127S. Saha, G. P. S. Raghava, Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2006, 65, 40.
- 128Y. El-Manzalawy, D. Dobbs, V. Honavar, J. Mol. Recognit. 2008, 21, 243.
- 129U. Kulkarni-Kale, S. Bhosle, A. S. Kolaskar, Nucleic Acids Res. 2005, 33, W168.
- 130J. Ponomarenko, H.-H. Bui, W. Li, N. Fusseder, P. E. Bourne, A. Sette, B. Peters, BMC Bioinf. 2008, 9, 514.
- 131A. M. Avalos, H. L. Ploegh, Front. Immunol. 2014, 5, 92.
- 132R. J. Noelle, E. C. Snow, FASEB J. 1991, 5, 2770.
- 133A. Lanzavecchia, N. Bernasconi, E. Traggiai, C. R. Ruprecht, D. Corti, F. Sallusto, Immunol. Rev. 2006, 211, 303.
- 134D. T. Harris, D. M. Kranz, Trends Pharmacol. Sci. 2016, 37, 220.
- 135S. R. Woo, M. B. Fuertes, L. Corrales, S. Spranger, M. J. Furdyna, M. Y. Leung, R. Duggan, Y. Wang, G. N. Barber, K. A. Fitzgerald, M. L. Alegre, T. F. Gajewski, Immunity 2014, 41, 830.
- 136K. L. Hilligan, F. Ronchese, Cell. Mol. Immunol. 2020, 17, 587.
- 137J. Hennecke, D. C. Wiley, Cell 2001, 104, 1.
- 138L. V. Zinsli, N. Stierlin, M. J. Loessner, M. Schmelcher, Comput. Struct. Biotechnol. J 2021, 19, 315.
- 139J. R. Cantor, T. H. Yoo, A. Dixit, B. L. Iverson, T. G. Forsthuber, G. Georgiou, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 1272.
- 140R. Mazor, A. N. Vassall, J. A. Eberle, R. Beers, J. E. Weldon, D. J. Venzon, K. Y. Tsang, I. Benhar, I. Pastan, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, E3597.
- 141R. S. Salvat, D. Verma, A. S. Parker, J. R. Kirsch, S. A. Brooks, C. Bailey-Kellogg, K. E. Griswold, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2017, 114, E5085.
- 142S. J. Bing, M. Seirup, T. T. Hoang, S. S. Najera, C. Britten, S. L. Warrington, S.-L. Chu, R. Mazor, Nat. Biomed. Eng. 2024, 8, 193.
- 143J. Robinson, J. A. Halliwell, H. McWilliam, R. Lopez, P. Parham, S. G. Marsh, Nucleic Acids Res. 2012, 41, D1222.
- 144L. Zhang, Y. Chen, H.-S. Wong, S. Zhou, H. Mamitsuka, S. Zhu, PLoS One 2012, 7, 30483.
- 145B. Reynisson, B. Alvarez, S. Paul, B. Peters, M. Nielsen, Nucleic Acids Res. 2020, 48, W449.
- 146R. You, W. Qu, H. Mamitsuka, S. Zhu, Bioinformatics 2022, 38, i220.
- 147M. G. Rudolph, I. A. Wilson, Curr. Opin. Immunol. 2002, 14, 52.
- 148D. Dong, L. Zheng, J. Lin, B. Zhang, Y. Zhu, N. Li, S. Xie, Y. Wang, N. Gao, Z. Huang, Nature 2019, 573, 546.
- 149R. Vita, L. Zarebski, J. A. Greenbaum, H. Emami, I. Hoof, N. Salimi, R. Damle, A. Sette, B. Peters, Nucleic Acids Res. 2009, 38, D854.
- 150K. Mayer-Blackwell, A. Fiore-Gartland, P. G. Thomas, in T-Cell Repertoire Characterization, New York, NY: Springer US, 2022, 309.
10.1007/978-1-0716-2712-9_16 Google Scholar
- 151Y. Tong, J. Wang, T. Zheng, X. Zhang, X. Xiao, X. Zhu, X. Lai, X. Liu, Comput. Biol. Chem. 2020, 87, 107281.
- 152S. Gielis, P. Moris, N. De Neuter, W. Bittremieux, B. Ogunjimi, K. Laukens, P. Meysman, BioRxiv 2018, 373472.
- 153P. Moris, J. De Pauw, A. Postovskaya, S. Gielis, N. De Neuter, W. Bittremieux, B. Ogunjimi, K. Laukens, P. Meysman, Briefings Bioinf. 2021, 22, 318.
- 154E. Jokinen, J. Huuhtanen, S. Mustjoki, M. Heinonen, H. Lähdesmäki, PLoS Comput. Biol. 2021, 17, 1008814.
- 155I. Springer, N. Tickotsky, Y. Louzoun, Front. Immunol. 2021, 12, 664514.
- 156J. W. Sidhom, H. B. Larman, D. M. Pardoll, A. S. Baras, Nat. Commun. 2021, 12, 1605.
- 157T. Zhu, M. Ren, Z. He, S. Tao, M. Li, D. Bu, H. Zhang, bioRxiv 2024, https://doi.org/10.1101/2024.11.13.621715.
10.1101/2024.11.13.621715 Google Scholar
- 158Y. Zhao, B. He, F. Xu, C. Li, Z. Xu, X. Su, H. He, Y. Huang, J. Rossjohn, J. Song, J. Yao, Sci. Adv. 2023, 9, 5128.
- 159G. Shankar, C. Pendley, K. E. Stein, Nat. Biotechnol. 2007, 25, 555.
- 160E. C. Lee, Q. Liang, H. Ali, L. Bayliss, A. Beasley, T. Bloomfield-Gerdes, L. Bonoli, R. Brown, J. Campbell, A. Carpenter, S. Chalk, A. Davis, N. England, A. Fane-Dremucheva, B. Franz, V. Germaschewski, H. Holmes, S. Holmes, I. Kirby, M. Kosmac, A. Legent, H. Lui, A. Manin, S. O'Leary, J. Paterson, R. Sciarrillo, A. Speak, D. Spensberger, L. Tuffery, N. Waddell, et al., Nat. Biotechnol. 2014, 32, 356.
- 161R. A. Norman, F. Ambrosetti, A. M. J. J. Bonvin, L. J. Colwell, S. Kelm, S. Kumar, K. Krawczyk, Briefings Bioinf. 2020, 21, 1549.
- 162C. Marks, A. M. Hummer, M. Chin, C. M. Deane, Bioinformatics 2021, 37, 4041.
- 163D. Prihoda, J. Maamary, A. Waight, V. Juan, L. Fayadat-Dilman, D. Svozil, D. A. Bitton, mAbs 2022, 14, 2020203.
- 164M. Heim, L. Römer, T. Scheibel, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 156.
- 165Y. Tang, H. Wang, S. Liu, L. Pu, X. Hu, J. Ding, G. Xu, W. Xu, S. Xiang, Z. Yuan, Colloids Surf., B 2022, 220, 112973.
- 166J. M. White, S. E. Delos, M. Brecher, K. Schornberg, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 2008, 43, 189.
- 167D. Bhella, Philos. Trans. R. Soc., B 2015, 370, 20140035.
- 168J. F. Brooks, J. Riggs, J. L. Mueller, R. Mathenge, W.-Y. Wholey, A. R. Meyer, S.-T. Yoda, V. S. Vykunta, H. V. Nielsen, W. Cheng, J. Zikherman, Nat. Immunol. 2023, 24, 1762.
- 169G. Ueda, A. Antanasijevic, J. A. Fallas, W. Sheffler, J. Copps, D. Ellis, G. B. Hutchinson, A. Moyer, A. Yasmeen, Y. Tsybovsky, Y.-J. Park, M. J. Bick, B. Sankaran, R. A. Gillespie, P. J. M. Brouwer, P. H. Zwart, D. Veesler, M. Kanekiyo, B. S. Graham, R. W. Sanders, J. P. Moore, P. J. Klasse, A. B. Ward, N. P. King, D. Baker, eLife 2020, 9, 57659.
- 170T. F. Huddy, Y. Hsia, R. D. Kibler, J. Xu, N. Bethel, D. Nagarajan, R. Redler, P. J. Y. Leung, C. Weidle, A. Courbet, E. C. Yang, A. K. Bera, N. Coudray, S. J. Calise, F. A. Davila-Hernandez, H. L. Han, K. D. Carr, Z. Li, R. McHugh, G. Reggiano, A. Kang, B. Sankaran, M. S. Dickinson, B. Coventry, T. J. Brunette, Y. Liu, J. Dauparas, A. J. Borst, D. Ekiert, J. M. Kollman, et al., Nature 2024, 627, 898.
- 171R. Divine, H. V. Dang, G. Ueda, J. A. Fallas, I. Vulovic, W. Sheffler, S. Saini, Y. T. Zhao, I. X. Raj, P. A. Morawski, M. F. Jennewein, L. J. Homad, Y.-H. Wan, M. R. Tooley, F. Seeger, A. Etemadi, M. L. Fahning, J. Lazarovits, A. Roederer, A. C. Walls, L. Stewart, M. Mazloomi, N. P. King, D. J. Campbell, A. T. McGuire, L. Stamatatos, H. Ruohola-Baker, J. Mathieu, D. Veesler, D. Baker, Science (New York, N.Y.) 2021, 372, 9994.
- 172Q. Qin, X. Jiang, L. Huo, J. Qian, H. Yu, H. Zhu, W. Du, Y. Cao, X. Zhang, Q. Huang, J. Nanobiotechnol. 2024, 22, 58.
- 173H. Shen, E. M. Lynch, S. Akkineni, J. L. Watson, J. Decarreau, N. P. Bethel, I. Benna, W. Sheffler, D. Farrell, F. DiMaio, E. Derivery, J. J. De Yoreo, J. Kollman, D. Baker, Nat. Nanotechnol. 2024, 19, 1016.
- 174K. J. Kim, G. Kim, J. H. Bae, J. J. Song, H. S. Kim, Adv. Healthcare Mater. 2023, 13, 2302656.
- 175J. Zhang, J. Yang, Q. Li, R. Peng, S. Fan, H. Yi, Y. Lu, Y. Peng, H. Yan, L. Sun, J. Lu, Z. Chen, Adv. Sci. 2023, 10, 2303049.