一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法，属于生物医药技术领域。本发明专利技术采用网络药理学方法，通过获取虾青素作用靶点和糖尿病肾病疾病靶点，找到虾青素抗糖尿病肾病的靶点，构建靶蛋白网络互作图，运用多个网络数据库和数据分析软件等工具，从分子层面探究虾青素对糖尿病肾病的潜在治疗靶点，并阐明对糖尿病肾病的抑制机制，为虾青素的进一步临床应用提供参考依据与新思路。据与新思路。据与新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法


[0001]本专利技术涉及生物医药
，尤其涉及一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法。

技术介绍

[0002]由于生活质量的提高、肥胖症的增加和人口的日益老龄化，糖尿病的发病率正以惊人的速度增长。糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是1型和2型糖尿病常见且严重的长期微血管并发症，已经成为导致终末期肾病的重要原因。大约有25％
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40％的1型糖尿病患者和5％
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40％的2型糖尿病患者在患病的第20年左右会发展成肾病。根据流行病学统计研究，到2030年，糖尿病肾病患者的人数预计将超过1亿人。糖尿病肾病的早期症状起初并不明显，不容易诊断，但其发病机制复杂，当其发展到终末期肾病时，往往比其他肾脏疾病更难治疗，因此，及时治疗糖尿病肾病的意义重大。目前治疗该疾病的常用药物为血管紧张素受体阻滞剂(arb)和血管紧张素转换酶抑制剂(ACEIs)，然而，这两种药物都有一定的副作用，如高钾血症和肾损害等。因此，迫切需要开发出能够预防和治疗糖尿病肾病的强作用且低毒性的新药。
[0003]虾青素(Astaxanthin,ASX)是一种酮式类胡萝卜素，在果蔬和海洋资源中含量极其丰富，有显著的抗氧化能力，可抗糖尿病、抗炎症、抗癌、改善视力等。目前，雨生红球藻是市场上应用的天然虾青素的主要来源。已有研究证实虾青素可以显著降低尿蛋白水平，改善db/db小鼠的肾组织结构，有保护肾脏的作用。尽管虾青素已被证实对人体健康有益，不仅能预防且改善糖尿病及其引发的并发症，但是目前有关虾青素对糖尿病肾病的影响及作用机制尚不明确。
[0004]网络药理学是研究药物活性成分
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潜在靶点
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疾病治疗之间复杂关系的一种新方法，其融合了系统生物学、分子生物学和生物信息学等多个学科，从整体角度出发来揭示药物作用机制。近年来，采用网络药理学的方法来进行病症的分析以及药理机制探讨是医药研究的重要策略之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法。本专利技术采用网络药理学方法，通过获取虾青素作用靶点和糖尿病肾病疾病靶点，找到虾青素抗糖尿病肾病的靶点，构建靶蛋白网络互作图，运用多个网络数据库和数据分析软件等工具，从分子层面探究虾青素对糖尿病肾病的潜在治疗靶点，并阐明对糖尿病肾病的抑制机制，为虾青素的进一步临床应用提供参考依据与新思路。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法，包括如下步骤：
[0008](1)获取虾青素的结构化数据格式，借助在线数据库获得虾青素的作用靶点；
[0009](2)借助疾病数据库获取糖尿病肾病的疾病靶点；
[0010](3)将步骤(1)得到的作用靶点和步骤(2)得到的疾病靶点进行交集映射，得到虾青素抗糖尿病肾病的交集靶点；
[0011](4)将所述交集靶点导入STRING平台制作靶点蛋白互作网络并进行分析，筛选得到核心靶点；
[0012](5)获取所述核心靶点的蛋白结构和虾青素的三维结构进行分子对接，确定结合位置、计算结合能，获得虾青素抗糖尿病肾病的靶点。
[0013]优选的，步骤(1)所述虾青素的结构化数据格式的获取途径为Pubchem数据库。
[0014]优选的，步骤(1)所述在线数据库包括Swiss Target Prediction数据库和BATMAN
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TCM数据库。
[0015]优选的，步骤(1)所述虾青素的作用靶点是通过在Swiss TargetPrediction数据库中设定P值≥0.05，在BATMAN
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TCM数据库中设定截止分数为20，P值临界值为0.05获得的。
[0016]优选的，步骤(2)所述疾病数据库包括GeneCards数据库和OMIM数据库。
[0017]优选的，步骤(2)所述糖尿病肾病的疾病靶点是通过在GeneCards数据库和OMIM数据库中搜索疾病关键词“Diabetic Nephropathy”，整合所有靶点并去除重复项后获得的。
[0018]优选的，步骤(3)所述交集映射是使用微生物平台上的Jvenn功能实现的。
[0019]优选的，步骤(4)所述分析的软件为Cytoscape 3.9.1软件。
[0020]优选的，步骤(5)所述分子对接的软件为AutoDock软件。
[0021]优选的，对步骤(3)所述交集靶点进行GO功能分析和KEGG通路富集分析，能够获得虾青素抗糖尿病肾病的分子机制。
[0022]本专利技术提供了一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法。本专利技术首次采用网络药理学方法进行虾青素抗糖尿病肾病靶点和作用机制的研究，首次公开了虾青素抗糖尿病肾病的作用靶点，揭示可能调节的信号通路，为全面认识虾青素发病机制以及糖尿病肾病的发病机制提供参考。本专利技术还首次揭示了虾青素抗糖尿病肾病关键靶点和所涉及的生物学过程。同时大幅度提高了药物筛选和预测的效率，为虾青素临床用药开发提供基础理论依据，给虾青素等其他天然活性成分研发提供了新参考，同时为糖尿病肾病相关药物研究提供新思路。
附图说明
[0023]图1为实施例1中虾青素抗糖尿病肾病的交集靶点的韦恩图。
[0024]图2为实施例1中虾青素抗糖尿病肾病的靶蛋白网络互作图。
[0025]图3为实施例1中虾青素抗糖尿病肾病的GO生物过程柱状图。
[0026]图4为实施例1中虾青素抗糖尿病肾病的KEGG通路富集气泡图。
[0027]图5为实施例1中虾青素
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靶蛋白对接图，其中，A为虾青素
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RXRA，B为虾青素
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RARA，C为虾青素
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NR0B1，D为虾青素
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VDR。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供了一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的
方法，包括如下步骤：
[0029](1)获取虾青素的结构化数据格式，借助在线数据库获得虾青素的作用靶点；
[0030](2)借助疾病数据库获取糖尿病肾病的疾病靶点；
[0031](3)将步骤(1)得到的作用靶点和步骤(2)得到的疾病靶点进行交集映射，得到虾青素抗糖尿病肾病的交集靶点；
[0032](4)将所述交集靶点导入STRING平台制作靶点蛋白互作网络并进行分析，筛选得到核心靶点；
[0033](5)获取所述核心靶点的蛋白结构和虾青素的三维结构进行分子对接，确定结合位置、计算结合能，获得虾青素抗糖尿病肾病的靶点。
[0034]本专利技术首先获取虾青素的结构化数据格式，借助在线数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于网络药理学和分子对接筛选虾青素抗糖尿病肾病靶点的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取虾青素的结构化数据格式，借助在线数据库获得虾青素的作用靶点；(2)借助疾病数据库获取糖尿病肾病的疾病靶点；(3)将步骤(1)得到的作用靶点和步骤(2)得到的疾病靶点进行交集映射，得到虾青素抗糖尿病肾病的交集靶点；(4)将所述交集靶点导入STRING平台制作靶点蛋白互作网络并进行分析，筛选得到核心靶点；(5)获取所述核心靶点的蛋白结构和虾青素的三维结构进行分子对接，确定结合位置、计算结合能，获得虾青素抗糖尿病肾病的靶点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述虾青素的结构化数据格式的获取途径为Pubchem数据库。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述在线数据库包括SwissTargetPrediction数据库和BATMAN
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TCM数据库。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述虾青素的作用靶点是通过在SwissTargetPrediction...

【专利技术属性】
技术研发人员：章真，杨宁，张荣庆，张清洋，吴世林，陈静芸，李坤，陈冉，
申请(专利权)人：浙江清荣生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：