基于数据挖掘和网络药理学探讨川贝母治疗肺系疾病的核心中药和机制

基于数据挖掘川贝母治疗肺系疾病的核心中药和基于网络药理学探讨“川贝母-人参”治疗肺系疾病之支气管哮喘的作用机制。通过数据处理软件,利用统计学方法对所收集的含贝母肺系疾病中药组方进行频数统计、关联规则分析和聚类分析。并利用网络药理学知识对核心药对治疗肺系典型疾病支气管哮喘进行靶点收集筛选、基因本体论(gene ontology, GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)富集分析,最后利用分子对接验证。共筛选出含贝母处方420个,涉及中药463味;高频药物有甘草、杏仁等;聚类分析可得8类;高频核心二联药物组合有“川贝母-阿胶”“川贝母-人参”等,三联药物组合包括“川贝母-天冬-麦冬”“川贝母-天冬-甘草”等,四联药物组合“川贝母-桑白皮-桔梗-甘草”“川贝母-桑白皮-杏仁-甘草”等;由于阿胶为动物药材,则分析“川贝母-人参”药对治疗作为治疗支气管哮喘这一典型肺系疾病的核心药对,其中Hub靶点包括“AKT1”“PTGS2”等;核心活性成分包括“beta-sitosterol”“kaempferol”...     

药物分子对接网格研究与进展

药物分子对接所涉及的搜索空间非常巨大,需要耗费大量的时间,并且对计算环境也有较高的要求．将网格技术应用于药物分子对接中,能有效解决上述问题．通过应用改进的遗传算法多种群竞争机制的对接演化模型GADock,以信息熵控制设计空间的收缩,增强了进化的有效性,显著地提高了对接效率、利用网格数据传输和网格任务调度等网格技术对分子对接过程进行了优化,有效利用了网格节点资源,并降低了药物分子的对接时间．实例测试表明了药物分子对接与网格技术相结合的合理性及有效性．     

新型Atorvastatin类HMGR抑制剂的3D-QSAR和分子对接

羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)是内源性胆固醇合成的重要催化限速酶,通过抑制HMGR的活性可以降低内源性胆固醇的合成.HMGR抑制剂(他汀类)是治疗心血管疾病的最佳药物之一.运用计算机辅助药物设计(CADD)方法,综合三维定量构效关系(3D-QSAR)和分子对接分析研究已合成的HMGR抑制剂的结构与抑制活性之间的关系.根据最优3D-QSAR模型,再结合分子对接分析,设计出新型活性高的HMGR抑制剂分子.     

基于预测模型优化的药物分子对接网格

将网格技术应用于药物分子对接中,能有效解决药物分子对接中所涉及的搜索空间巨大、时间耗费长、对计算环境要求高等问题.通过应用改进的遗传算法多种群竞争机制的对接演化模型GAsDock,以信息熵控制设计空间的收缩,增强了进化的目的性,显著地提高了对接效率.然后,利用线性、指数平滑和离散马尔可夫3种预测模型,并结合加权系数法,...     

Pathway-pathway network-based study of the therapeutic mechanisms by which salvianolic acid B regulates cardiovascular diseases

Investigation of the potential therapeutic mechanisms of drug candidates is an essential step in the process of new drug discovery.With the rapid development of systems biology,recent network analyses of proteins,drugs,and diseases have enabled great progress in delineating the molecule mechanisms of drug candidates.However,most analyses perform a direct association between gene/protein and disease levels without considering the intermediate biological pathways regulated by the drugs.Given that a protein performs its biological roles through pathways,we propose using a novel pathway-pathway network analysis to investigate the potential therapeutic functions of the drug candidates.Many studies have demonstrated that salvianolic acid B(SalB) of Salvia miltiorrhiza is an effective therapy for cardiovascular diseases(CVD).Using molecular docking methods to identify direct interacting targets of Sal B,we collected all Sal B-regulated proteins with supporting experimental evidence in PubMed abstracts.FDA-approved CVD drugs and their corresponding targets were also collected.From a traditional drug-protein network analysis,we found that Sal B could affect ACE and REN of the renin-angiotensin-aldosterone system to relax vessels and alleviate hypertension.Subsequent pathway-pathway network analysis was attempted to study the mechanisms of Sal B in treating CVD,and demonstrated that Sal B regulates immunity/inflammation,apoptosis,ion transport and basic metabolism processes in the treatment of CVD.Regulating the immune/inflammation process may be the major mechanism of Sal B.We believe that pathwaypathway network analysis is a novel method for studying the therapeutic mechanisms of herbal ingredients.     

基于网络药理学和分子对接探讨黄连温胆汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的作用机制

运用网络药理学和分子对接方法探索黄连温胆汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的分子机制。应用中药系统药理学数据库与分析平台对黄连温胆汤药物活性成分及药物作用靶点基因进行筛选。通过Genecards数据库、DisGENET数据库查找幽门螺杆菌相关性胃炎疾病相关靶点,利用维恩在线绘图工具获得疾病与药物的共同靶点基因。利用Cytoscape 3.8.2软件以及STRING数据库分别构建药物-化合物-靶点相互作用网络及蛋白质-蛋白质相互作用网络图。运用DAVID数据库进行基因本体功能和京都基因与基因组百科全书通路富集分析。选取度值排名前3的靶点蛋白和活性成分使用AutoDockTools 1.5.6软件进行分子对接。共筛选得到槲皮素、川皮苷、柚皮素等127种黄连温胆汤药物活性成分,并获得Akt1、JUN、TNF-α、STAT3等101个潜在靶点蛋白,涉及P53信号通路、NOD样受体信号通路、TNF信号通路等90条信号通路。分子对接结果显示关键靶点STAT3、TP53、Akt1与活性成分槲皮素、川皮苷、柚皮素的亲和力较好,其中以Akt1与柚皮素的结合能力最强。通过分析黄连温胆汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的作...     

Docking and molecular dynamics studies on CYP2D6

Drug-metabolizing enzymes, also known as cytochrome P450s, are a superfamily of hemoglobin responsible for metabolizing more than 90% clinical drugs. Cytochrome P450 2D6 (CYP2D6) is a significant member of cytochrome P450s for the reason of metabolizing about 20% clinical drugs. In this paper, molecular docking and molecular dynamic simulations are used to investi- gate the active site of CYP2D6, roles of essential amino acids within the active site and time-dependent protein energy changes. The results suggest that amino acids Glu216, Asp301, Ser304 and Ala305 in the active site are likely to form hydrogen bonding interac-tions with substrates; the benzene ring of Phe120 and aromatic ring in the substrates form ∏-∏ interactions. In addition, molecular dynamics simulations prove that the catalytic conformation of CYP2D6 without ligands can be obtained by their own atomic fluctuations. The impact of ligands on protein system energy and large conformational shift is not very large. Cytochrome P450s is known for their genetic polymorphisms, which will result in severe adverse drug reactions. Ideally, we hope to use mo- lecular modeling to investigate the differences between the substrates of wild-type and mutants while they are bonded with drugs, and predict the drug metabolizing ability of mutants. Reduce the possibility for people taking drugs that they can not metabolize, therefore reduce the rate of adverse drug reactions, and eventually establish a platform of personalized drugs to largely benefit human health.     

基于网络药理学与分子对接的新冠肺炎三焦疫毒寒湿症用药机理研究

针对新冠肺炎（COVID-19）中三焦疫毒寒湿症的一个临床用药药队,运用网络药理学和分子对接方法分析其药物作用机制。结果显示,筛选到中药活性成分 77 种,作用靶标 4760 个;使用DAVID（the database for annotation,visualization and intergated discovery)数据库对核心靶点进行GO（gene ontology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,主要涉及蛋白结合、ATP结合等生物过程和PI3K-Akt、FOXO等信号通路;Maestro对接结果表明COVID-19涉及靶点与药物有效入血分子成分的对接分数均小于-5。研究显示药队中的多种活性成分可通过与新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的相关靶标结合发挥直接抗病毒作用,并通过多种途径与通路发挥对COVID-19的系统调节作用。     

药物杂质结构鉴定的研究进展

药物杂质是指任何影响药物纯度的物质,它是反映药物质量的重要指标。药物中的杂质一方面导致药物活性成分含量降低,影响药物的治疗效果;另一方面毒性杂质在用药过程中会威胁人类的健康。因此必须选择合适的分析技术进行研究,确定其来源,并对其结构进行鉴定。液质联用技术灵敏度高、专属性强、重现性好,能提供丰富的结构信息,是目前药物杂质结构鉴定分析领域应用最为广泛的一种技术。本文对近年来液质联用技术在抗生素药物、喹诺酮类药物、沙坦类药物及其他药物中杂质的结构鉴定方面进行综述,并对其发展趋势进行展望。     

甘草次酸药物代谢动力学评价及其抗肝细胞癌机制研究

利用药物信息学技术研究甘草次酸的药物代谢动力学参数及抗肝细胞癌机制。在SwissADME服务器分析甘草次酸的药动学参数,运用TCMSP、Swiss TargetPrediction、PharmMapper、GeneCards、CTD数据库和STRING数据平台预测和筛选甘草次酸抗肝细胞癌靶点,并构建靶蛋白互作网络,运用OmicShare及DAVID v 6.8平台对靶点进行GO功能富集分析和KEGG通路分析。运用AutoDuck Vina软件对甘草次酸与核心靶点进行分子对接,分析二者间的亲和力。实验结果显示：甘草次酸符合类药五原则,具有较好的胃肠吸收性。甘草次酸主要作用于HSP90AA1、CTNNB1、SRC、TNF 4个核心靶点,与TNF的亲和力最大;参与细胞增殖、活性氧、类固醇激素、氧化应激等生物过程;重点调控VEGF信号通路、TNF信号通路、癌症通路和癌症蛋白聚糖,能够遏制细胞增殖、侵袭转移,以及抗炎、抗血管生成。因此甘草次酸成药性好,具有多靶点-多通路-多机制抗肝细胞癌活性,可作为潜在的抗肝细胞癌药物进一步研究。     

一种采用知识打分函数的分子对接方法

分子对接是计算机辅助药物分子优化设计的重要组成部分.引入了一种通过计算原子对间距离来评价结合自由能的知识打分函数,其构造方法与平均力势能函数相似.同时采用基于信息熵的多种群自适应遗传算法,形成一种新型的分子对接程序KGAsDock.给出与著名的分子对接程序DOCK6.1的对接结果比较,数值实验表明,该算法在不降低计算效率的前提下,提高了对接的精度.     

葡萄糖醛酸轭合反应及其在药物代谢转化中的作用

 综述了葡萄糖醛酸轭合反应在药物代谢转化中的作用研究进展。论述了催化药物葡萄糖醛酸轭合反应的葡萄糖醛酸转移酶(UDP-Glucuronosyltransferases, UGTs)的分布、分类及其底物多样性,药物葡萄糖醛酸轭合反应的产物类型,药物葡萄糖醛酸轭合反应的毒理药理效应等;阐述了药物代谢中的去葡萄糖醛酸轭合反应的风险和意义,脑部葡萄糖醛酸转移酶的分布活性及功能,葡萄糖醛酸轭合产物的分析方法,葡萄糖醛酸轭合反应过程的个体差异、种间差异等。研究表明,葡萄糖醛酸轭合反应是重要的药物清除与代谢反应,与药物代谢、药效、毒副作用及癌症的发生等关系密切。     

热分析法在药物研究中应用的新进展

综述了热分析方法在药物研究中应用的一些新进展．它主要包括热机械方法和微区热分析法．热机械法是在程序控温下测量物质的机械性能的一种热分析方法,讨论了它在药用材料、药物的机械性能和药物控制释放等研究中的一些应用．微区热分析法是一种将扫描探针显微镜成像技术和热分析技术结合起来的新兴的热分析方法,讨论了它在药用高分子材料、多组分分析、多晶现象、药物剂型和药物控制释放等研究中的应用．     

基于流形正则化非负矩阵分解预测药物-靶蛋白作用关系

识别药物-靶蛋白作用关系是当前药物研究的重要内容,其可帮助识别已有药物的新功能,发现药物的"偏靶蛋白"等。现有预测算法对新药物的作用靶蛋白,及新靶蛋白的作用药物预测存在困难,由此提出一种新奇的基于流形正则化非负矩阵分解的新药物/新靶蛋白作用关系预测算法,该方法首先通过聚类算法构建新药物/新靶蛋白的初始作用标签,然后设计引入流形学习正则化约束的非负矩阵分解算法预测药物-靶蛋白作用关系,最后在四个经典数据集中测试,并与最新预测算法BLM-NII、RLS-WNN和WKNKN+WGRMF算法进行比较,证明本文算法可获取较高的预测精度。     

基于网络药理学探讨玫瑰花抗抑郁物质基础及作用机制

利用网络药理学和分子对接方法探究玫瑰花抗抑郁的物质基础及作用机制。通过中国知网收集抗抑郁单体和玫瑰花的化学成分,借助PubChem、SwissTargetPrediction数据库预测玫瑰花的抗抑郁活性成分及作用靶点,通过DAVID数据库进行通路富集分析,运用Discovery Studio 2017软件对关键成分和靶点进行分子对接。收集抗抑郁单体117个,玫瑰花成分127个,筛选出玫瑰花与抗抑郁相关的核心成分17个,分子对接显示玫瑰花所含芹菜素、槲皮素、山柰酚、异丁香酚、异槲皮苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷6个活性成分,可较好地与AKT1、PTGS2、ESR1 3个抑郁相关靶点结合。结果表明玫瑰花抗抑郁的物质基础为芹菜素、槲皮素、山柰酚等黄酮类化合物,主要通过影响HIF-1信号通路、神经活性配体-受体相互作用信号通路、催乳激素信号通路、多巴胺能神经突触信号通路发挥抗抑郁作用。该研究为抗抑郁新药研发提供了理论依据及新的研究思路。     

黄连治疗新冠肺炎的作用机理——基于网络药理学方法和分子对接技术

基于网络药理学方法和分子对接技术,初步探索了黄连治疗新冠肺炎（COVID-19）的作用机理.使用中草药系统药理学平台筛选黄连的有效活性成分与作用靶点,GeneCards和OMIM数据库筛选COVID-19的疾病靶点,R软件筛选药物与疾病的共同靶点,并利用Cytoscape软件构建“药物—活性成分—靶点—疾病”互作网络,STRING数据库构建共同靶点蛋白互作网络,ClueGo软件对共同靶点进行基因功能分析,R软件对共同靶点进行KEGG通路富集分析,然后将黄连有效成分中的核心成分与其治疗COVID-19的主要靶点进行分子对接.结果表明,黄连的有效活性成分共14种,靶点共235个;COVID-19的相关基因共341个;黄连治疗COVID-19的关键靶点包括VEGFA,IL6,POR,PLAT.分子对接结果显示,黄连中核心化合物榭皮素与PLAT,VEGFA,IL6对接效果良好.     

一种考虑蛋白质柔性的分子对接方法

分子对接是计算机辅助药物分子优化设计中的一种重要方法,为此建立了基于诱导契合的分子对接优化模型.模型中引入残基基团的概念,将蛋白质划分成若干个残基基团,通过这些残基基团的运动近似表征整个蛋白质的运动情况,并将配体小分子的运动处理为平移、转动和柔性键旋转三部分分量.设计了一个将k-均值聚类和遗传算法相结合的快速迭代格式,并采用多种群遗传策略和信息熵控制的空间减缩搜索技术加速了分子对接设计中的遗传演化进程.在此基础上,开发了一种考虑蛋白质柔性的对接程序FkxGAsDock.数值试验表明,该程序较好地平衡了效率与精度之间的关系,取得了满意的对接结果.     

类风湿关节炎全球药物研发状况分析

 类风湿关节炎（RA）是一种自身免疫性疾病,全球患病率约0.24%。RA发病机制复杂,致残率极高,严重影响患者的生活质量,给社会带来沉重的经济负担,对RA的有效治疗成为全球医药行业关注的重点。据艾美仕数据统计,2015年全球医药市场用于治疗RA的药物支出达214亿美元。本报告依据相关文献及Thomson Reuters、IMS Health等数据库信息,对RA全球药物研发市场、治疗药物类别、靶标、专利等药物研发状况进行分析。目前,RA治疗药物类别包括抗炎药、抗风湿药、激素类药物、生物制剂、联合用药、免疫重建等;治疗靶标有肿瘤坏死因子α、环氧化酶类、B-淋巴细胞抗原、白细胞介素类、细胞核转录因子kB、小分子激酶等;近些年,生物技术药物在RA等自身免疫性疾病治疗领域取得了前所未有的成功,未来市场小分子药物及生物仿制药也将会发挥关键作用。     

分子对接技术筛选沉香中抗新型冠状病毒活性成分

从沉香中筛选潜在的抗新型冠状病毒活性成分,指导以沉香小分子作为SARS-CoV-2潜在阻断剂和抑制剂药物的研发.根据沉香已知的化学成分,采用分子对接的方法,以血管紧张素转化酶-2(ACE2)、SARS-CoV-2的3CL水解酶(3CLpro)为靶标,通过结合打分值以及与靶蛋白受体的相互作用模式,获得沉香中具有潜在抗SA...     

抗鸡球虫病药物及其耐药性现状

鸡球虫病是严重危害养禽业的重要寄生虫病之一,目前鸡球虫病的防治主要依靠抗球虫药。因抗球虫药的长期应用极易导致球虫耐药性,使药物的防治效果大大降低甚至失效。本研究对抗鸡球虫病药物的种类及耐药性现状进行了综述,并对球虫耐药性产生机理进行了探讨。