基于分子对接方法从临床药物和天然小分子化合物筛选潜在抗COVID-19病毒药物

目的从现有临床药物和天然小分子化合物中筛选潜在抗COVID-19病毒药物。方法通过数据库与文献挖掘收集临床抗逆转录病毒、抗金黄色葡萄球菌、抗肺炎链球菌药物及天然小分子化合物,通过分子对接筛选特异性作用于COVID-19主蛋白酶M~(pro)及宿主关键受体ACE2上的潜在治疗药物。结果根据分子对接评分,提出以下几种潜在有效药物:1)抗逆转录病毒药物除洛匹那韦与利托那韦外,阿巴卡韦、奈非那韦和氨苯那韦可能有效; 2)抗菌药物奥司他韦可能有效,西司他丁与亚胺培南(泰能)可能有效; 3)天然小分子化合物紫草素、姜黄素及穿心莲内酯可能有效。结论本研究通过分子对接预测作用于COVID-19主蛋白酶M~(pro)及关键受体ACE2上的潜在药物,为寻找临床潜在有效治疗药物奠定基础。     

Mechanisms of the Traditional Chinese Herb Atractylodes lancea against COVID-19 Based on Network Pharmacology and Molecular Docking

Atractylodes lancea(Thunb.) DC.(AL) has been proven to be effective in the treatment of coronavirus disease2019(COVID-19). In this study, TCMSP, TCMID, OMIM, GeneCards, PharmMapper and SwissTargetPrediction were used to collect potential targets for AL against COVID-19. The online STRING analysis platform and Cytoscape were used for generating a(protein-protein interaction) PPI network. The Cytoscape and Autodock software were used for determining hub genes and key compounds. Gene Ontology(GO) a...     

基于分子对接研究小分子对冰核蛋白的微观抑制机理

使用分子模拟软件AutoDock研究了甘油和三聚甘油分子与北方假单胞菌的冰核蛋白(PbINP)模型之间的相互作用,以期阐释聚甘油对冰核细菌丁香假单胞菌冰核蛋白(INP)冰成核抑制行为的分子机理,以及该机理是否在INP类结构中具有普适性.模拟结果显示了配体分子与TXT(T表示苏氨酸,X表示其他残基)结冰模板和酪氨酸(TYR)阶梯结构之间的不同结合能力,并且在配体与TXT结冰模板的结合中发现有INP的其他残基参与结合.表明配体分子与INP的特异性结合可能适用于其他具有类似结构的INP.该结果为聚甘油作为冷冻保护材料的开发和进一步理解INP的结冰机理提供了有用的理论信息.     

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.     

基于分子对接技术从虾夷扇贝中筛选抗SARS-CoV-2活性肽研究

为从食品原料中筛选具有抗2019新型冠状病毒(SARS-CoV-2)能力的生物活性肽段,选用虾夷扇贝肌球蛋白为目标序列,利用计算机对虾夷扇贝肌球蛋白进行模拟酶解,对酶解所得的肽段进行毒性和生物活性预测。选取活性评分超过0.5且无毒性的肽段,以SARS-CoV-S/ACE2复合蛋白和COVID-19 Mpro水解酶为靶标进行分子对接,鉴定其病毒抗性。结果表明:肽段CSNAIPEL可以与SARS-CoV-S/ACE2复合蛋白上的GLN42和GLU329两个关键氨基酸结合,LibDock Score为136.03;肽段LPIY不仅能与SARS-CoV-S/ACE2复合蛋白上的ASP38和TYR491氨基酸结合,还能够与COVID-19 Mpro上的THR24、THR25和THR26氨基酸结合,LibDock Score 分别为142.85和168.04;肽段QRPR与COVID-19 Mpro 水解酶晶体上的THR24、THR25和THR26氨基酸结合,LibDock Score为154.93。研究表明,肽段CSNAIPEL、LPIY和QRPR三者表现出较好的抗SARS-CoV-2能力。本研究旨在为抗新型冠状病毒功能食品的研发提供新的思路。     

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...     

基于网络药理学与分子对接技术预测艾叶抗动脉粥样硬化的分子机制

为探讨艾叶抗动脉粥样硬化的作用机制,运用网络药理学与分子对接方法,通过PharmMapper、Swiss Target Prediction平台预测艾叶有效成分及潜在靶标,检索DisGeNET和Genecards数据库获取动脉粥样硬化相关靶点,利用STRING构建靶标PPI网络,利用Cytoscape软件进行可视化分析...     

基于多隔离策略的新冠肺炎疫情建模及分析

针对已经爆发的新冠肺炎疫情,考虑多隔离措施建立了非线性传染病模型来研究新冠肺炎疫情的趋势.利用新冠肺炎疫情的全国数据与仿真实验结果的对比拟合,说明了隔离措施对于新冠肺炎防控的重要性.结果表明:如果隔离措施晚执行一周,那么整个疫情的感染人数就将增加近7倍.此外,针对湖北省新增临床确诊病例的措施,进行了仿真实验分析,结果表明:该措施有效地解决了之前可能存在漏诊病例的问题,并可以大幅加快疫情的消亡速度.后续官方公布的实际数据也验证了本文的仿真结果.     

基于DNA分子密码算法的防伪认证技术

基于DNA分子的密码实现方法和DNA分子的防伪认证技术的研究进行了综述。介绍了DNA防伪技术的发展背景以及目前该领域的主要研究进展及其应用，并指出了此技术今后的发展前景。     

基于改进ConvNeXt的COVID-19胸部图像分类

针对新型冠状病毒感染胸部 X-ray 图像分类任务数据集样本过少,现有的两阶段分类器和三阶段分类器模型对高纬度的图像特征提取效果差,模型训练慢等问题,提出一种基于 ConvNeXt 卷积神经网络改进的分类任务算法 ConvNeXt-AT。 ConvNeXt-AT 分类模型首先通过在 ConvNeXt Block 层添加混合域注意力机制 CBAM 来提高图像特征提取能力,不仅考虑了通道间的信息交互能力还考虑到了空间域上像素间的联系,得到 ConvNeXt-AT 模型;然后针对 X-ray 图片常见的泊松噪声使用全变差正则化方法对数据集进行降噪处理;最后在 COVID-19 公开的大型数据集共 21165 张图片进行对比实验。 实验结果表明,在训练数据集充分的情况下,改进的 ConvNeXt-AT 模型相较于常用分类模型 ResNet-50、MobileNet、EfficientNet 以及原 ConvNeXt-T 在准确率上分别提升了 2%、2. 7%、2. 1%、1. 9%。 最后通过 Grad-CAM 显示类激活图的图像可视化方法证明改进方法是可行的,模型具有很好的鲁棒性。     

中草药中胰高血糖素受体拮抗剂的高通量细胞筛选

为筛选胰高血糖素受体拮抗剂，建立了一种高通量筛选胰高血糖素受体拮抗剂的细胞模型.利用PCR方法扩增得到人的胰高血糖素受体 cDNA，并连接到哺乳动物细胞表达载体pCDNA3.1上，构成质粒h glucagons-R/pCDNA3.1，将这种质粒与报告基因质粒(3×CRE/3×MRE/SRE-LUC)共转染到HEK293细胞，通过G418筛选，建立稳定的人胰高血糖素受体拮抗剂筛选细胞株.利用胰高血糖素受体内源激动剂探索和优化了筛选条件，筛选方法合理， Z′因子大于0.6，系统稳定，符合胰高血糖素受体拮抗剂的高通量筛选的要求.