一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法，属于生物医药技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法


[0001]本专利技术涉及生物医药
，尤其涉及一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法
。

技术介绍

[0002]糖尿病分为1型糖尿病
、2
型糖尿病和妊娠糖尿病，其中2型糖尿病的发病率占糖尿病发病率的
90
％
。
有效治疗糖尿病成为人们关注的问题，西药降糖临床效果好，但长期使用副作用大且易产生药物依赖，不能有效预防及控制并发症，目前尚无有效治愈2型糖尿病的方案
。
因此，探索有效药物预防和治疗2型糖尿病已成为一个紧迫的问题
。
[0003]虾青素是一种酮式类胡萝卜素，广泛存在于藻类
、
水生动物等生物中
。
雨生红球藻是目前公认生产天然虾青素最好的生物来源，其虾青素含量约占细胞干重的
2.7
％～
3.8
％
。
天然虾青素具有很强的抗氧化活性，具有保护细胞
、
增强免疫力，防治心血管疾病
、
动脉粥样硬化
、2
型糖尿病
、
癌症等多方面的作用
。
[0004]网络药理学结合生物信息学
、
分子生物学及各大相关数据库信息，形成了一种多靶标与多种疾病之间网状研究模式，可系统研究“活性物质
‑
靶点
‑
疾病
‑
通路”之间的相互作用，揭示了药物基因靶点之间的复杂网络关系及药物治疗的分子机制，提高了筛选靶标药物和新药临床试验的成功率
。
因此，为探究虾青素与2型糖尿病的相互关系
、
抑制机制等，进行网络药理学分析，将在相关新药开发等方面提供科学依据和新的思路
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法
。
本专利技术通过结合多个网络药理学数据库，进行大数据分析，在2型糖尿病背景下对可能具有潜在治疗功能的虾青素靶点进行全面筛查，从而筛选虾青素治疗2型糖尿病的关键靶点，并预测虾青素在2型糖尿病发生发展中具有的调控潜力
。
[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利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法，包括如下步骤：
[0008](1)
获取虾青素的
3D
结构，通过在线数据库获取虾青素的潜在靶点；
[0009](2)
通过疾病数据库获取2型糖尿病的疾病靶点；
[0010](3)
将步骤
(1)
所述潜在靶点和步骤
(2)
所述疾病靶点进行交集，得到虾青素治疗2型糖尿病的候选靶点；
[0011](4)
将所述候选靶点导入
STRING
平台制作蛋白质互作网络并进行分析，筛选得到关键靶点；
[0012](5)
获取所述关键靶点的蛋白结构和虾青素的三维结构进行分子对接，获得虾青素治疗2型糖尿病的靶点
。
[0013]优选的，所述虾青素的
3D
结构获取途径为
PubChem
数据库
。
[0014]优选的，所述在线数据库包括
Swiss Target Prediction
数据库和
BATMAN
‑
TCM
数据库
。
[0015]优选的，所述疾病数据库包括
GeneCards
数据库
、TTD
数据库和
OMIM
数据库
。
[0016]优选的，所述候选靶点是通过构建韦恩图，取交集的靶点得到的
。
[0017]优选的，所述分析的软件为
Cytoscape 3.9.1
软件
。
[0018]优选的，所述分子对接的软件为
AutoDock
软件
。
[0019]优选的，对步骤
(3)
所述候选靶点进行
GO
功能分析和
KEGG
通路富集分析，能够获得虾青素治疗2型糖尿病的作用机制
。
[0020]优选的，所述
GO
功能分析和
KEGG
通路富集分析的途径为
DAVID
数据库
。
[0021]本专利技术提供了一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法
。
与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
(1)
利用网络药理学技术首次构建了虾青素治疗2型糖尿病的“药物成分
‑
靶点
‑
疾病”网络图，揭示了活性成分虾青素如何通过“多靶点
、
多通路
、
多途径”联合调控发挥其药效
。
结果发现，虾青素是通过
AKT1、SRC、MAPK3、ERBB2、CCND1
等关键相关疾病靶点，调控
Pathways in cancer、Thyroid hormone signaling pathway、Chemical carcinogenesis
‑
receptor activation、Endocrine resistance、PI3K
‑
Akt signalingpathway
分子信号通路发挥抗2型糖尿病作用
。
本专利技术方法为阐释虾青素发挥抗2型糖尿病作用研究机制提供了新思路，这些系统生物学信息将在未来的研究中得到验证，进一步为虾青素用于2型糖尿病的防治提供了前期研究基础
。(2)
本专利技术将药物作用疾病的研究方法网络化
、
系统化，与传统研究方法相比，将研发范围缩小化，研发目的精确化从而节省了药物研发费用
。
同时大幅度提高了药物筛选和预测的效率，这给其他天然活性成分研发提供了新参考，对我国天然活性成分的开发与产业化具有突破性意义
。
附图说明
[0022]图1为实施例1中虾青素
‑
潜在靶点网络图
。
[0023]图2为实施例1中虾青素潜在靶点
‑2型糖尿病疾病靶点韦恩图
。
[0024]图3为实施例1中虾青素治疗2型糖尿病的蛋白质互作网络图
。
[0025]图4为实施例1中虾青素治疗2型糖尿病的核心蛋白互作网络图
。
[0026]图5为实施例1中
GO
功能富集柱形图
。
[0027]图6为实施例1中
KE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用网络药理学和分子对接筛选虾青素治疗2型糖尿病靶点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
获取虾青素的
3D
结构，通过在线数据库获取虾青素的潜在靶点；
(2)
通过疾病数据库获取2型糖尿病的疾病靶点；
(3)
将步骤
(1)
所述潜在靶点和步骤
(2)
所述疾病靶点进行交集，得到虾青素治疗2型糖尿病的候选靶点；
(4)
将所述候选靶点导入
STRING
平台制作蛋白质互作网络并进行分析，筛选得到关键靶点；
(5)
获取所述关键靶点的蛋白结构和虾青素的三维结构进行分子对接，获得虾青素治疗2型糖尿病的靶点
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虾青素的
3D
结构获取途径为
PubChem
数据库
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在线数据库包括
Swiss Target Prediction
数据库和
BATMAN
‑
TCM

【专利技术属性】
技术研发人员：章真，陈冉，张荣庆，张清洋，李坤，吴世林，杨宁，陈静芸，
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：