基于网络药理学和分子对接技术的百合地黄汤抗肝癌作用机制研究

中医药是我国肝癌患者综合治疗方案的重要组成部分之一,本文基于网络药理学和分子对接技术探讨经典名方百合地黄汤治疗肝癌的作用机制。通过TCMSP数据库和文献挖掘百合地黄汤的化学成分,借助SwissTargetPrediction数据库预测其作用靶点,经Uniprot数据库将靶点蛋白名称标准化。从OMIM、GeneCards数据库获取肝癌的有效治疗靶点。取百合地黄汤作用靶点与肝癌靶点制作韦恩图,运用String数据库结合Cytoscape3.7.2软件对百合地黄汤抗肝癌的潜在作用靶点作蛋白相互作用网络,构建“药物−化学成分−作用靶点”和“药物−活性成分−抗肝癌靶点”网络图。利用David平台对百合地黄汤抗肝癌潜在作用靶点进行GO(基因本体)和KEGG(京都基因与基因组)富集分析。运用Autodock Vina软件对百合地黄汤的主要活性成分与核心作用靶点进行分子对接验证。收集得到百合地黄汤131个化学成分,主要活性成分有山奈酚、百合皂苷、百合苷C等,共得到58个百合地黄汤抗肝癌靶点。蛋白−蛋白相互作用(Protein-Protein Interaction, PPI)网络计算出主要有STAT3、CASP3、VEGFA等关键靶点。富集分析得到91条信号通路,涉及癌症蛋白聚糖、VEGF信号通路、PI3K-Akt信号通路等。分子对接结果表明百合地黄汤与肝癌蛋白靶点具有较好的亲和性。百合地黄汤通过多成分、多靶点、多通路抑制肿瘤细胞增殖,促进肿瘤细胞凋亡来治疗肝癌。     

基于网络药理学研究苦瓜活性成分治疗肺癌的潜在靶点及作用机制

肺癌的发病率和死亡率较高,是严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤之一.苦瓜作为药食两用的植物,其活性提取物虽已经被用于肺癌的治疗,但是其对于肺癌的作用机制并不明确.通过文献检索和PubChem构建苦瓜活性成分数据库,并预测活性成分可能的作用靶点,同时检索疾病数据库获取肺癌相关靶点,将苦瓜中活性成分的作用靶点与肺癌疾病靶点相映射得到苦瓜治疗肺癌的潜在靶点;通过网络构建和拓扑异构分析,筛选苦瓜中治疗肺癌的关键化合物和核心靶点,并对潜在靶点基因进行GO功能注释和KEGG通路分析.网络药理学分析结果显示:苦瓜可能主要通过Charantoside V、Caffeic acid、Goyaglycoside a等活性成分作用于AKT1、ALB、EGFR、SRC等靶点,这些活性成分参与了信号转导、凋亡过程的负调控、细胞增殖等生物学过程;关键基因主要富集在PI3K-AKT信号通路、HIF-1信号通路、癌症途径等多条信号通路.研究结果表明,苦瓜通过多化合物、多靶点和多通路的共同作用对肺肿瘤细胞增殖进行抑制,为肺癌新药开发提供理论依据.     

基于网络药理学探究防己茯苓汤治疗肾病综合征的成分与机制

为了探究防己茯苓汤（FJFL）治疗肾病综合征（NS）的作用机制,结合网络药理学和分子对接的方法,通过TCMSP数据库和SwissTargetPrediction在线靶点平台获取FJFL的活性成分及其潜在作用靶点;从GEO数据库和DisGenet数据库获取NS的疾病靶点;采用STRING数据库对“复方-疾病”的共同靶点进行蛋白互作分析,并在Cytoscape软件上构建核心靶点网络;在DAVID数据库上对核心靶点进行基因本体论（GO）分析和京都基因和基因组数据库（KEGG）分析,获取FJFL治疗NS的核心通路机制。最后,利用Autodock Vina对核心化合物和核心靶点进行分子对接。结果表明FJFL包含106个主要活性成分以及309个药物靶点,与1 835个NS疾病靶点相交联后得到72个共同靶点;经MCODE分析得到一个包含30个靶点的核心网络。KEGG分析表明靶点涉及21条相关信号通路网络,包括VEGF信号通路、NF-κB信号通路、HIF-1信号通路等,分子对接显示核心化合物与靶点网络具备良好的对接可能性,其中最优对接结果为NOS3＿quercetin。进一步研究表明Kaempfero...     

醒脑静注射液对抗新冠病毒肺炎的调控机制

采用网络药理学方法,构建醒脑静有效成分与新冠病毒肺炎(COVID-19)潜在相关靶点相互作用的药理学网络。采用分子对接的方法,评价醒脑静有效成分与网络药理学预测潜在靶标MAPK3以及新冠病毒3CLpro的结合能力,探索醒脑静对抗COVID-19的核心有效成分及其调控机制。结果表明:醒脑静对抗COVID-19存在整体调控和多成分作用多靶点的特点;醒脑静有效成分中与COVID-19相关靶点结合最多的前5个化合物是麝香酮、槲皮素、山奈酚、柚皮素、β-谷甾醇;醒脑静通过与MAPK3,CSF2,IL4,IL13,IL17A,TNF等核心靶点相互作用,参与抗炎、抗病毒、调节免疫功能等整体综合调节过程;以MAPK3为例,分子对接的核心有效成分预测与网络药理学预测结果基本一致。     

基于网络药理学的扶正抗癌方(FZAF)抗非小细胞肺癌的物质基础和作用机制分析

应用网络药理学探究扶正抗癌方(FZAF)抗非小细胞肺癌的有效活性化合物及其靶点、信号通路的作用机制.通过中药系统药理学技术平台(TCMSP、TCMID)数据库并结合相关文献筛选出扶正抗癌方中潜在化学活性成分及相关靶点蛋白;借助基因组注释数据库平台Genecards、TTD、CTD等数据库获取非小细胞肺癌的作用靶标;利用STRING数据库构建蛋白互作网络图并筛选出核心靶点;再通过DAVID进行GO、KEGG通路基因富集分析,最后利用Cytoscape-3.8.0软件构建药物-疾病-靶点网络、靶蛋白互作PPI可视化网络图.根据筛选条件得到165个扶正抗癌方的活性成分,1236个药物靶点;扶正抗癌方-非小细胞肺癌共同靶点189个,获得171条GO生物学过程和134条KEGG信号通路,主要涉及细胞周期、细胞增殖与迁移、炎症和免疫力.并利用pubchem数据库和AutoDock Tools 1.5.6软件、Autodock vina 1.1.2进行分子对接,采用Discovery Studio 2020可视化分析对接构象.研究其活性成分及其治疗非小细胞肺癌的相关靶点,能够在一定程度上说明活性成分与靶点蛋白的作用机制与结合活性.扶正抗癌方抗非小细胞肺癌体现了中药复方多成分、多靶点、多通路的特点,其作用机制可能与抑制细胞周期、细胞增殖、迁移及调节免疫等作用有关,为后续实验验证提供了思路和依据.     

基于网络药理学初步探索散偏汤治疗偏头痛的作用机制

目的:采用网络药理学方法初步探索散偏汤治疗偏头痛的作用机制.方法:利用TCMSP数据库收集散偏汤各药物的成分,进行ADME筛选,得到潜在活性成分,并利用SwissTargetPrediction获取活性成分的作用靶点;运用OMIM数据库和GeneCards数据库搜集偏头痛相关靶点,将药物靶点与疾病靶点导入jvenn网站...     

基于网络药理学探讨绞股蓝治疗阿霉素心肌病的药效物质基础和分子机制

采用中药网络药理学方法探讨绞股蓝治疗阿霉素心肌病的药效物质基础和潜在作用机制.通过检索TC‐MSP、SymMap、TCMID数据库平台获取绞股蓝的候选药效成分,并借助Uniprot数据库获取候选药效成分的潜在作用靶点;采用Cytoscape 3.8.1软件构建有效成分-靶点蛋白相互作用网络图;运用Genecards、OMIM数据库筛选阿霉素心肌病的疾病相关靶点,结合String数据库绘制药物-疾病基因的蛋白互作网络;采用Metascape数据库对交集靶标进行基因功能分析(GO)及KEGG通路富集分析,对绞股蓝改善阿霉素心肌病的作用机制作出合理推测.共筛选出绞股蓝有效活性成分26个,包括槲皮素、谷甾醇、绞股蓝皂苷等,活性成分发挥作用的潜在靶标有89个,主要有TNF-α、TP53、AKT1、IL-6等;靶点参与的功能主要有氧化应激、凋亡调控、炎症因子刺激反应、蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性调节等,主要富集通路有p53、TNF-α、PI3K-Akt、AMPK等信号通路,以及线粒体自噬和细胞钙调控通路等.结果表明,绞股蓝中槲皮素、谷甾醇、绞股蓝皂苷等有效活性成分能够通过调节p53、TNF-α、Akt、AMPK等信号分子,参与细胞程序性死亡、氧化应激和线粒体稳态调控,从而达到防治阿霉素心肌病的目的.     

车前草治疗隐匿性肾炎的网络药理学机制

为了明确车前草治疗隐匿性肾炎的作用机制,本研究利用网络药理学的方法通过中医药数据库及分析平台和Swiss Target Prediction数据库获得车前草活性成分及对应基因靶点;利用在线人类孟德尔遗传和Genecards数据库获取隐匿性肾炎的基因靶点;在Venny2.1.0平台对车前草靶点及隐匿性肾炎靶点进行重叠;采用String数据库和Cytoscape3.7.1软件对交集基因进行蛋白互作网络分析;再利用R语言对交集基因进行基因本体和京都基因与基因组百科全书富集分析;最后对重要活性成分进行分子对接预测。结果表明车前草可能通过蛋白酪氨酸激酶等生物功能过程,参与PI3K-Akt信号通路达到治疗隐匿性肾炎的目的。分子对接结果显示了重要化合物对AKT1、TP53、VEGFA具有很好的亲和能力。明确了车前草通过调控多种抗炎症基因,参与多条信号通路达到治疗隐匿性肾炎的目的,为进一步探究其作用机制提供一定理论基础。     

TNNI3K抑制剂3D-QSAR的研究及虚拟筛选

通过一系列肌钙蛋白I相关激酶抑制剂苯磺酰胺衍生物构建了其3D-QSAR模型,研究其结构与活性关系。所得CoMFA、TopomerCoMFA模型的交叉验证相关系数q2分别为0.622、0.768,非交叉验证系数r2分别为0.952、0.981,外部验证相关系数R2pred分别为0.823、0.754,说明模型具有良好的预测性能和稳定性。采用Topomer Search对ZINC数据库进行虚拟筛选,共得到25个分子,其预测活性均高于活性最高的模板分子。最后通过分子对接筛选得到11个分子可作为TNNI3K抑制剂进一步研究。     

车前子环烯醚萜苷类化合物与其抑制PTP1B的活性研究

蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B在胰岛素信号传达过程中起负调控作用,也是研究治疗2型糖尿病的重要靶点.利用生物活性导向分离方法从车前子中分离得到6个环烯醚萜苷类活性化合物.通过光谱和文献比较鉴定,6种化合为Desacetylhookerioside（1）,Hookerioside（2）,Alpinoside（3）,Majoroside（4）,Anagalloside（5）和10-hydroxymajoroside（6）,其中化合物3和5可以有效抑制PTP1B的活性,其IC50值分别为（17.7±2.5）和（19.8±1.2）μM.     

G偶联蛋白受体142活性位点预测及其与激动剂对接研究

G偶联蛋白受体142(GPR142)主要在胰岛B细胞中表达,可通过内源性配体色氨酸或合成的GPR142激动剂来调节胰岛素分泌而治疗糖尿病,是重要靶点蛋白,但因属于膜蛋白,晶体结构难以解析.本实验对GPR142膜蛋白进行同源建模,优化评估,构建出可靠的蛋白模型;根据最优蛋白三维模型预测到6个潜在药物作用活性位点并分析其氨基酸组成;将潜在药物苯并氧氮杂类衍生物对接至活性位点并分析蛋白-药物相互作用力.本实验获得可靠的GPR142蛋白模型和蛋白-药物作用模型,从而设计苯并氧氮杂类衍生物,为获得以GPR142为靶点的更高效治疗II型糖尿病的药物提供了理论基础.     

基于网络药理学探讨水红花子抗肝硬化机制

为进一步研究水红花子的药用物质基础,利用网络药理学和分子对接技术探讨了水红花子治疗肝硬化的作用机制.首先利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、人类基因数据库(GeneCards)、蛋白质-蛋白质相互作用网络功能富集分析平台(STRING)建立了水红花子有效成分 - 肝硬化的靶点基因网络,然后利用基因本体(gene ontology,GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析和分子对接手段研究了水红花子的抗肝硬化机制.研究结果显示:水红花子治疗肝硬化的成分可能是具有保肝功能的β- 谷甾醇、山奈酚、儿茶素、圣草酚、槲皮素,作用靶点可能为IL - 6、VEGFA、AKT1、TP53、CXCL8、TNF; 水红花子参与抗肝硬化的生物学过程可能有凋亡负调控、程序性细胞死亡负调控、细胞增殖调控等,相关信号通路可能包括癌症通路、细胞因子 - 细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路等; 槲皮素、山奈酚与AKT1的结合能和呋塞米与AKT1的结合能相似.该研究结果可为后续研究水红花子抗肝硬化的机制提供理论依据.     

利用药物重定位策略挖掘胃癌治疗药物

利用药物重定位和生物信息学的方法预测治疗胃癌的候选小分子药物及其潜在靶点，为胃癌的治疗提供新的思路。首先在胃癌数据集GSE54129、GSE26899和GSE65801中鉴定了203个差异表达基因，并利用关联图谱(connectivity map, CMap)分析筛选得到10种候选的小分子化合物。然后，通过对差异表达基因组成的蛋白质-蛋白质相互作用网络进行拓扑性质分析，鉴定TIMP1、PDGFRB、COL1A1等为枢纽基因。进一步，分子对接的结果显示，新鉴定的小分子药物左炔诺孕酮(levonorgestrel)与TIMP1具有较强的结合能力，结合能为-9.24 kcal/mol；已报道的胃癌药物西地尼布(cediranib)与靶点PDGFRB的结合能为-6.28 kcal/mol。另外，潜在靶点基因TIMP1和PDGFRB的表达模式、诊断和预后价值在胃癌数据集中得到了验证。     

多巴胺D3R蛋白同源模建及其应用

以分辨率为2．2A的牛视紫红质蛋白的晶体结构为模板,采用同源模建方法,建立D3R模蛋白。对接D3R模蛋白与刺桐属配体分子,在对接的D3R蛋白的结合腔中选定一个以药物分子为质心,以半径为6A的空间范围,计算此空间范围内的所有氨基酸残基与配体分子的作用能量,即残基／配体的结合能或排斥能,据此得到配体分子与受体蛋白的活性结合位点。     

12味药食两用中药抑制α-葡萄糖苷酶作用研究

选择对糖尿病有治疗作用的12味药食两用中药,经正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、水5种溶剂系统提取获得60个提取部位,以对-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷为底物,通过高效液相色谱分析水解产物中的对-硝基酚,进行α-葡萄糖苷酶抑制活性的体外筛选。结果表明,12味药食两用中药各提取部位均表现出不同程度的α-葡萄糖苷酶抑制活性,且抑制活性普遍高于常用降糖药物Acarbose。丁香和肉桂的所有提取部位均表现出较高的抑制活性;榧子的甲醇提取部位及丁香和肉桂的水提取部位活性显著,抑制率在95%以上。筛选工作为药食两用中药资源的开发利用提供了重要的活性数据参考。     

水溶性苦瓜多糖的提取与测定

苦瓜是一种传统药食同源瓜果 ,通过沸水提取、醇析、脱蛋白和透析 ,从鲜苦瓜中分离出多糖粗品 ,粗品经sephadexG 1 0 0柱层析纯化 ,硫酸 酚法鉴定出多糖部位 ,收集单一峰组分得一苦瓜多糖样品 ,分子量约 80 0 0 ,并利用薄层色谱和气相色谱对该多糖中的成分单糖进行了定性和定量分析 ,结果表明 ,苦瓜水溶性多糖是由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成的杂多糖 ,其百分组成分别为 2 4 0 3% ,1 6 47% ,6 7% ,2 4 84% ,2 7 94% ,红外光谱显示该多糖有 881cm 1 吸收峰 ,提示含有 β D 吡喃糖苷键 ,可能是一活性多糖     

苦瓜提取物的抗氧化活性研究

探讨了苦瓜提取物的抗氧化活性。采用水杨酸比色法、邻苯三酚自氧化法和DPPH?法,分别研究了苦瓜不同提取物的体外抗氧化活性。实验结果显示苦瓜各提取物对自由基均有较好的清除作用,说明苦瓜各提取物都有一定的抗氧化活性。     

基于网络药理学探讨罗汉果有效成分抗肺癌的作用机制

为分析罗汉果治疗肺癌的潜在作用机制,通过TCMSP数据库及网络药理学分析得出罗汉果中有182个潜在有效成分,运用化合物-靶点及蛋白相互作用网络筛选出4个与抗肺癌相关的有效成分及5个抗肺癌关键靶点.这5个关键靶点主要富集在cAMP、HIF-1和TNF等信号通路,且5个关键靶点在肺癌组织中的转录水平和蛋白水平有差异表达,与...     

分子电性-距离矢量对典型抗HIV类药物的有效表征

采用二维拓扑结构描述子—分子电性距离矢量(MEDV),对TIBO类衍生物、非核苷类逆转录酶抑制剂和环脲类化合物等三类抗HIV病毒的药物定量结构活性关系进行了研究.用MEDV描述子对三类药物分子进行结构表征,以VSMP法对所得的91个分子结构描述符进行优化筛选以得到最优子集,用多元线性回归方法(MLR)分别构建了三类抗HIV病毒药分子结构与生物活性之间的定量构效关系(QSAR)模型.模型相关系数r分别为0.930 4,0.852 5和0.957 9,留一法交互验证(leave-one-out cross validation,LOO-CV)相关系数q分别为0.888 8,0.815 5和0.908 4,表明QSAR模型具有良好的稳定性和预测能力.QSAR模型表明分子中取代基团的种类和取代位置对药物分子的生物活性有显著影响.     

基于分子对接和药效团的磷脂酶PLA2G1B抑制剂的虚拟筛选

磷脂酶PLA2G1B 与饮食诱导肥胖及相关代谢紊乱密切联系，研究表明一些天然类黄酮化合物对磷脂酶有抑制作用. 采用整合分子对接和药效团策略筛选PLA2G1B靶向小分子抑制剂. 对5种类黄酮化合物与PLA2G1B靶标进行分子模拟对接，分析其相互作用，建立基于配体分子共同特征（HipHop）的药效团模型，应用该模型对ZINC数据库中小分子化合物进行筛选，并对匹配评分良好的化合物进行类药性和药代动力学性质（ADME）预测分析. 结果表明，山柰酚、木犀草素、槲皮素、杨梅素和表没食子儿茶素没食子酸酯与PLA2G1B均能较好结合，结合能为?7.17~?6.17 kJ/mol；所构建的药效团模型含有3个氢键供体和1个氢键受体4个特征元素；通过对ZINC数据库中10 897个小分子的筛选，共得到722个分子，命中率为6.6%. 其中匹配评分>2.5的29个化合物均满足Lipinski规则，大部分化合物的ADME参数良好. 研究结果为PLA2G1B抑制剂设计及先导化合物发现提供了参考数据.