外源独脚金内酯缓解小麦干旱胁迫的机制研究

干旱已成为小麦生长发育、产量与品质最重要的限制因素之一.为探究独脚金内酯(SLs)对小麦幼苗干旱胁迫的缓解效应,笔者以20％PEG-6000作为中度干旱胁迫处理水培的小麦品种百农207,以0.8μmol·L-1人工合成的独脚金内酯类似物GR24(rac-GR24)进行灌根处理,对干旱胁迫下小麦幼苗的长势、叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化系统和渗透调节物质,以及SLs信号转导和脱落酸(ABA)等激素相关基因表达谱进行分析.研究结果表明,GR24能有效缓解干旱胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,与干旱胁迫相比,GR24处理后干物质含量增加了40.9％,总叶绿素含量和PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm分别提高了23.6％ 和84.3％,脯氨酸含量降低了41.7％,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别增加了8.4％,6.2％,12.6％,还原型谷胱甘肽(GS H)的含量和还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GS H/GSSG)比值分别提高了43.9％ 和84.2％,活性氧水平显著降低,过氧化氢(H2 O2)和丙二醛(MDA)含量分别降低了26.3％ 和31.6％,根部SLs信号转导基因TaD14,TaMA X2,TaD53的表达量显著上调了18.4％,23.5％,12.3％,叶片ABA合成基因TaNCED1的表达量显著上调了12.5％,而ABA分解基因TaHYD1的表达量显著下调.因此,独脚金内酯提高了干旱胁迫下叶绿素含量和光合效率,增强了叶片的抗氧化能力,促进了SLs信号转导和ABA积累,从而促进了小麦幼苗的生长,有效提高了小麦幼苗的抗旱性.上述结果可为进一步研究SLs调控小麦耐旱胁迫的分子机制奠定基础.     

独脚金内酯类似物GR24的合成

目的:研究一种高效、高收率的独脚金内酯类似物GR24的合成方法.方法:以苯甲醛和琥珀酸二甲酯为原料,经过7步反应,合成最终产物GR24.结果:GR24总收率36.4%,每个单元反应收率60.8%~98%.产物及中间体,经1H NMR、13C NMR、ESI-MS等表征确证.结论:该路线反应条件温和友好,而且绿色环保.     

植物分枝的奥秘——植物分枝激素独脚金内酯的感知机制

 植物激素调控植物的繁衍生息,与人类生存环境和农业生产密切相关;阐明植物激素被其受体感知的机制,对于揭示植物生命活动的本质具有重要意义。植物的分枝主要受到独脚金内酯等重要植物激素的精准调控。简要综述了植物激素独脚金内酯的作用机理,特别是该激素被其受体感知的机制方面近年来取得的重要进展：系统阐明了单子叶模式植物/作物水稻、双子叶模式植物拟南芥以及寄生杂草独脚金中独脚金内酯被其受体感知的机制,为作物株型改良和消除寄生杂草提供了重要理论指导;开创性地揭示了该新型“受体-激素”感知机制不同于生物学领域过去百年建立的配体,可逆地结合受体、并循环触发信号传导链的“配体-受体”识别理论,为创立“受体-配体”不可逆识别的新理论奠定了重要基础。     

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...     

基于网络药理学和分子对接研究三七抗类风湿关节炎的分子机制

通过中药系统药理学数据库与分析平台获取三七的主要活性成分及其相关靶点;通过GeneCards数据库预测类风湿关节炎相关靶点,并运用Uniprot数据库标准化蛋白名称,取三七-类风湿关节炎的交集靶点;通过STRING平台进行蛋白质-蛋白质相互作用分析;采用Metascape平台进行GO(gene ontology)功能分析和KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)信号通路富集分析;采用Cytoscape3.7.2构建活性成分-靶点-信号通路相互作用网络;利用AutoDock Vina 1.1.2软件对关键靶点和成分进行分子对接。结果表明:通过筛选获得三七核心活性成分7种,三七-类风湿关节炎共同作用靶点100个,其中核心靶点包括AKT1、IL6、VEGFA、TNF、TP53、JUN、CASP3、PTGS2等;GO分析获得1 064条信号通路,KEGG分析得到102条信号通路,其中与类风湿关节炎相关的信号通路包括AGE-RAGE、MAPK、TNF、IL-17以及HIF-1等;分子对接结果显示关键靶点与成分具有较好的结合活性。研究认为三七抗类风湿关节炎可能是通过对物质代谢、信号转导、炎症反应等多靶点及多通路的调节从而发挥作用。     

甘蓝型油菜独脚金内酯相关基因的克隆与表达分析

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类新鉴定的植物激素,参与抑制茎分枝.采用同源克隆技术自甘蓝型油菜中得到了三个SLs相关基因,分别命名为BnMAX4,BnMAX1和BnD14,其CDS各长1707,1593,804bp,推测编码的蛋白质功能分别为β-类胡萝卜素加氧酶,细胞色素P450,α/β水解酶.RT-qPCR表达分析显示在野生型甘蓝型油菜二叶及四叶一心期的各组织器官中,BnMAX4主要在二叶一心期的根中表达;BnMAX1无明显表达优势组织;BnD14在二叶一心期的叶中高表达.旱胁迫及盐胁迫处理时BnMAX4的表达趋势为骤降;BnMAX1旱胁迫处理时表达量降低,盐胁迫处理时先下降后上升,9h后又下降;BnD14旱胁迫处理时在3h与12h各有两个表达高点,盐胁迫处理时在3h表达量最高.     

基于网络药理学和分子对接法研究芫花抗炎作用机制

通过网络药理学和分子对接的方法,对芫花中主要抗炎活性成分及其潜在抗炎作用机制进行探讨.首先,基于中药系统药理学技术平台(Traditional Chinese Medicine Sys-tems Pharmacology,TCMSP)建立小分子数据库,然后,借助Swiss Target Prediction在线进行反向...     

基于网络药理学和分子对接研究太子参抗心肌缺血的作用机制

为了探究太子参抗心肌缺血的潜在作用机制,采用网络药理学方法对太子参的活性成分及心肌缺血的相关靶点进行预测,构建太子参抗心肌缺血的关键靶点网络,对其进行基因本体(gene ontology,GO)功能及Pathway富集分析,并将太子参活性成分与关键靶点进行分子对接验证。筛选获得太子参活性成分8个,对应的抗心肌缺血关键靶点50个。GO功能及Pathway富集分析显示：太子参抗心肌缺血主要参与细胞凋亡、血管新生及炎症反应等生物过程,涉及MyD88-independent TLR4 cascade（非依赖MyD88的TLR4信号传导通路）、MyD88:Mal cascade initiated on plasma membrane（MyD88：质膜上启动的MAL级联）及Activated TLR4 signalling（激活的TLR4信号通路）等,其中主要的作用靶点包括JUN、MAPK1、IKBKG、PTPN11、RELA等;分子对接验证蒲公英萜醇与关键靶点AKT1、IL6、MAPK1、TP53的结合性最好。该研究揭示了太子参通过多途径、多靶点抗心肌缺血的作用机制,为进一步研究其抗心肌缺血作用提供了基础。     

基于网络药理学和分子对接技术研究党参抗胃溃疡作用机制

基于网络药理学和分子对接技术探究党参治疗胃溃疡(gastric ulcer)的作用机制.利用TCMSP数据库,筛选党参治疗胃溃疡的活性成分和潜在靶点;结合Genecards数据库挖掘治疗胃溃疡的相关靶点,对党参与治疗胃溃疡的靶点进行PPI网络构建,交互处理得到党参治疗胃溃疡的关键靶点,并进行GO分析和KEGG通路富集分析;并采用分子对接技术将主要活性成分与EGFR、ESR1、CCND1、MDM2和CASP3进行分子对接.最后利用吲哚美辛损伤GES-1细胞模型进行体外实验验证,结果表明党参可能主要是通过其活性成分MOL000449实现其抗胃溃疡作用.     

基于网络药理学和分子对接探究三棱-莪术抗乳腺癌的作用机制

运用网络药理学和分子对接探究三棱-莪术药对抗乳腺癌的有效活性成分及分子机制。通过中药系统药理学数据库与分析平台检索并筛选出三棱、莪术的有效活性成分和对应作用靶点,运用OMIM数据库、GeneCards数据库检索乳腺癌的疾病靶点。运用Cytoscape 3.7.2软件绘制药物-成分-疾病-靶点网络图。利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein- protein interaction,PPI)网络,使用Cytoscape中MCODE插件进行分析并筛选出前10个核心靶点。借助DAVID数据库对作用靶点进行基因本体及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析,并绘制成分-靶点-通路网络图。最后通过AutoDock Vina等软件进行分子对接,验证核心成分与核心靶点的相互作用。结果表明,通过筛选得出7种活性成分、73个作用靶点,三棱-莪术与乳腺癌共同靶点43个。核心成分为常春藤皂苷元、β-谷甾醇、芒柄花黄素、豆甾醇、反式软骨酸,PPI网络显示其核心靶点为JUN、CASP3、PTGS2、ESR1、MPK14、PPARG、SIRT1、NOS3、TGFB1、NOS2。KEGG富集分析得到72条通路,根据P值筛选出与乳腺癌相关的前20条,主要涉及PI3K-Akt通路、VEGF通路、p53通路、MAPK通路等。分子对接显示活性成分与核心靶点之间有较好的结合力。研究表明三棱-莪术药对抗乳腺癌具有多成分、多靶点、多通路的特点,为该药对在临床中的应用提供了理论依据。     

基于分子对接技术筛选抗新型冠状病毒的中药活性成分

运用ADME/T预测进行首轮筛选中药数据库TCMSP(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform)中的化学成分,然后分别以(刺突糖蛋白,Spike glycoprotein,简称S蛋白)和ACE2蛋白(血管紧张素转化酶2,Angiotensin Converting Enzyme 2,ACE2)为靶点,采用YASARA和AutoDock VINA进行第二轮虚拟筛选,最后基于靶点与药物相互作用位点对候选药物分子进行相互作用分析.从TCMSP数据库中筛选出425个候选中药成分,以S蛋白为靶点,筛选出中药成分有12个,包含在青蒿、丹参、黄芩、半夏、甘草、柴胡等;以ACE2为靶点,筛选出中药成分有77个,包含在丹参、甘草、黄芩、麻黄、杏仁、柴胡等,并最终找到潜在的抑制剂分子鼠尾草酚酮和二氢丹参内酯.     

基于网络药理学和分子对接预测黄芪-莪术治疗胃癌的分子机制

基于网络药理学和分子对接探讨黄芪-莪术治疗胃癌的作用机制。利用中药系统药理学数据库与分析平台筛选出黄芪、莪术的活性成分,从Uniprot数据库获取靶点蛋白的基因名。以gastric cancer为关键词,在GeneCards数据库中检索胃癌的相关靶基因,将其与药对的活性成分靶基因相互映射,筛选出共同靶点。利用Cytoscape 3.7.0 软件绘制活性成分-靶点网络。将筛选出来的靶点在STRING数据库中构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,同时,选择Omicshare平台进行基因本体功能及京都基因与基因组百科全书通路的富集分析。使用AutoDock Vina和PyMol软件进行分子对接。从黄芪-莪术药对中共筛选出26个活性成分,包括槲皮素、山奈酚、莪术醇、7,2'-二羟基-3',4'-二甲氧基异黄烷、β-榄香烯等,作用于TP53、MYC、CASP3、AKT1、 JUN等74个靶点,这些靶点主要富集在癌症、癌症中的蛋白聚糖、PI3K-Akt、 MAPK、 Rap1、TNF、 FoxO等信号通路上。该研究为黄芪-莪术药对治疗胃癌的基础研究和临床应用提供了参考依据。     

SCF法计算分子极性反向之探讨

本文在SCF法极小基组下探讨了同一分子计算偶极矩方向之不同:1.在其他参数均相同时,由STO—GTF极小基组算得的分子偶极矩与纯STO极小基组的结果方向相反。2.用STO—GTF极小基组计算时,与最低总能量对应的计算偶极矩方向(按习惯规定)与实验值方向相反;若将计算偶极矩各分量的矢量和方向规定为由负到正,则STO—GTF极小基组算得的偶极矩方向与实验结果一致。     

基于网络药理学和分子对接探讨黄花柳抗氧化作用机制研究

黄花柳（Salix caprea）具有较强的抗氧化作用,但目前关于黄花柳抗氧化作用机制的研究尚未详尽报道。文章通过网络药理学和分子对接技术筛选得到黄花柳活性成分21种,预测到靶点320个,抗氧化相关靶点1056个,取交集得到的黄花柳与抗氧化相关靶点118个,GO富集分析得到基因功能354条,KEGG通路富集分析得到通路146条。分子对接结果显示,核心成分柚皮素、二氢杨梅素、香叶木素等可与核心靶点AKT1、MAPK3、PIK3CA等均具有良好的结合活性。初步验证了黄花柳可通过多成分、多靶点、多途径发挥抗氧化作用,为下一步实验研究提供验证依据和方向。     

基于网络药理与分子对接研究百合行治疗认知障碍的机制

为了研究百合治疗认知障碍的作用机制,采用网络药理学方法从TCMSP数据库中筛选出百合的7种主要活性成分及其潜在的465个作用靶点.在GeneCards,OMIM,PharmGkb,CTD,DrugBank数据库中获取认知障碍疾病靶点,然后取百合化学成分与认知障碍靶点两者交集,得到“药物成分—疾病”交集靶点44个.采用Metascape利用STRING数据库,构建交集靶点蛋白相互作用（PPI）网络图,筛选后得到核心靶点与核心成分,其中MAOB（单胺氧化酶B）、CASP3（半胱天冬氨酸蛋白酶3）、ESR1（雌激素受体）、JUN（1号染色体的基因）、CASP8（天冬氨酸蛋白水解酶8）、CASP9（天冬氨酸蛋白水解酶9）、PGR（类固醇受体基因）、AR（肾上腺素能受体）、SLC6A3（多巴胺转运蛋白基因）、PTGS2（环氧合酶-2）为百合药效成分抗认知障碍作用的关键靶点蛋白.利用DAVID和Metascape平台进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,采用AutodockVina平台实现分子对接.结果表明,百合的4个活性化合物与10个认知障碍关键核心靶标相关,参与调节的关键信号通路有30条.其中,度值较大的化学成分有豆甾醇、3-去甲秋水仙碱、β-谷甾醇、松香酸;度值较大的靶点蛋白有MAOB,PTGS2,CASP3,CASP9等;主要涉及的通路有神经活动配体—受体相互作用通路、钙离子信号通路、小细胞肺癌通路等.百合治疗认知障碍的作用机制可能是通过抑制单胺氧化酶B的活性,改善认知功能.     

基于网络药理学和分子对接探讨三黄泻心汤治疗阿尔茨海默病的机制

运用网络药理学方法探讨三黄泻心汤治疗阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)的作用机制。利用中药系统药理学数据库与分析平台检索并筛选出三黄泻心汤的有效成分及作用靶点。通过GeneCards数据库检索并筛选出AD相关靶点,维恩图获取药物与疾病交集靶点。使用STRING数据库得到蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络信息。使用Cytoscape构建药物-有效成分-靶点-疾病网络与PPI网络图,通过DAVID数据库对共同靶点进行GO(gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析。使用SYBYL-X 2.1.1软件进行分子对接验证。筛选出三黄泻心汤47个有效成分,71个药物与疾病交集靶点,主要活性成分为槲皮素、β-谷甾醇、汉黄芩黄素、黄芩新素、半枝莲种素、苏荠苎黄酮,核心靶点为IL-6、TNF、IL-1β、VEGFA、TP53。GO功能分析主要涉及药物反应、缺氧反应、细胞迁移的正向调节、一氧化氮生物合成过程的正调控等生物过程,KEGG分...     

基于网络药理学和分子对接技术探讨槐花止血的作用机制

目的:基于网络药理学和分子对接技术探讨槐花止血的作用靶点及信号通路,明确其疗效机制。方法:从TCMSP中检索出槐花的有效活性成分,收集其靶点;通过GeneCards数据库收集止血相关的疾病靶点,取与药物靶点重复的靶点作为关键靶点,使用Cytoscape软件构建“药物-有效成分-靶点”网络,利用String数据库构建蛋白互作网络,应用DAVID数据库对核心靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析,最后利用分子对接技术初步验证。结果:最终获得6个槐花活性成分,68个交集基因。蛋白互作分析发现JUN、TNF和MAPK1止血的作用,GO功能富集得到407个条目,KEGG通路富集分析得到151条信号通路,且发现槐花止血主要通过TNF signaling pathway、Hepatitis B等信号通路进行调控。分子对接显示isorhamnetin、beta-sitosterol等成分与MAPK1、TNF和JUN等靶点有较强亲和能力。结论:槐花可能通过isorhamnetin、quercetin-3’-methyl ether等化学成分调控TNF signaling pathway等信号通路上的MA...     

基于反向学习机制的蝙蝠算法

针对蝙蝠算法存在收敛速度慢,寻优精度低问题,提出一种基于反向学习的蝙蝠算法,该算法具有易跳出局部最优,寻优精度高,种群多样性且鲁棒性好等特点.通过对6个典型的测试函数进行仿真实验,结果表明该算法是行之有效的,且在求解多峰函数时运算的效果更好.