一种基于网络药理学及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法技术

本发明专利技术属于生物医学领域，涉及一种基于网络药理学及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于网络药理学及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法


[0001]本专利技术属于生物医学领域，具体涉及一种基于网络药理学及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法
。

技术介绍

[0002]高血脂症是一种人体血液中血脂含量高于正常水平的一种疾病，常伴随糖尿病
、
高血压等并发症的发生的，同时还可能导致肝硬化
、
脂肪肝
、
胆结石
、
失明等
。
高血脂症还可能会诱发多种心血管疾病，如冠心病患者如果患有高血脂症，将会导致病情加重，威胁患者生命健康
。
临床认为，高脂血症患者应当科学
、
合理饮食，通过降低自身机体的血脂水平来降低肝硬化等疾病的发生概率
。
同时，还需要使用一些有效药协进行治疗
。
[0003]葡甘聚糖
(Konjac Glucomannan)
，由分子比
1:1.6
～
1.7
的葡萄糖和甘露糖残基通过
β
‑
1,4
糖苷键聚合而成的高分子杂多糖，属于可溶性半纤维素
。
化学式为
(C
35
H
49
O
29
)
n
，
CAS
：
11078
‑
31
‑2，为类白色或淡黄色颗粒状粉末，易溶于水，具有成膜性
、
持水性
、
增稠性等多种性质
。
迄今为止，葡甘聚糖已在芦荟和魔芋中被检测出来，是魔芋的主要活性成分之一，现在被广泛研究的也是魔芋葡甘聚糖
。
现代药理学研究发现葡甘聚糖具有很大的药用价值，具有降糖降脂
、
抗肿瘤
、
抗焦虑抑郁
、
防衰老
、
提高免疫
、
益生元作用等药理作用
。
特别是在降糖降脂方面具有较好的应用前景
。
目前并无关于葡甘聚糖体内抗高血脂症的研究报道
。
[0004]网络药理学是近年发展起来的一种可用于筛选候选基因或靶点来研究相关疾病功能和药物治疗机制的应用工具
。
网络药理学优点在于突破了传统“单药物，单靶点”药物研发模式的瓶颈，提供了全新的“多药物，多靶点”互作关系的药物开发新模式和新思路，改进了当前药物研究策略，加速了药物发现进程
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种基于网络药理学及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法
。
通过结合多个网络药理学数据库，进行大数据分析，在高血脂症背景下对可能具有潜在治疗功能的葡甘聚糖靶点进行全面筛查，发现了之前在高血脂症中未被研究的
MMP9、EGFR、GSK3B、CASP3、DPP4
等关键靶点，并预测了葡甘聚糖在高血脂症发生发展中具有的调控潜力
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于网络药理学及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
活性成分作用靶点筛选
[0008]Pubchem
数据库获取葡甘聚糖的
mol2
结构，将其结构输入至
PharmMapper
与
swisstargetprediction
数据库中获取葡甘聚糖作用靶点，并利用
Uniport
数据库中
Z
’‑
score
值进行靶蛋白筛选，将获取的靶点蛋白名称转化成相应的基因名称；
[0009]S2、
疾病候选靶点识别
[0010]在疾病靶标数据库
Durgbank、Genecard
和
OMIM
中，以“hyperlipemia”作为关键词检索查找高血脂症候选靶点，然后与
S1
所得的成分作用靶点进行交集映射，获得成分
‑
疾病交集靶基因，即葡甘聚糖抗高血脂症的作用靶点；
[0011]S3、
构建成分靶点
‑
疾病靶点网络及筛选核心靶点
[0012]采用
STRING
数据库分析
S2
的交集靶点，得到靶点蛋白互作网络关系图
(PPI
网络
)
及
.tsv
数据，运用软件分析网络节点的拓扑结构特征参数，确定核心靶点筛选条件并进行后续筛选分析；
[0013]S4、
对交集靶点富集分析以探讨药物成分作用机制
[0014]利用微生信数据分析工具处理数据，对交集靶点进行
GO
生物过程和
KEGG
通路注释富集分析，输出相应图表，对照解析葡甘聚糖抗高血脂症的作用机制；
[0015]S5、“成分
‑
靶点
‑
通路
‑
疾病”网络构建与可视化
[0016]运用
Cytoscape
根据
S4
结果构建“药物
‑
靶点
‑
通路
‑
疾病”可视化图形；具体应用
R
语言中“pathview”包将
KEGG
富集通路的相关靶点映射到通路图，便于进行后续分析；
[0017]S6、
葡甘聚糖抗高血脂症关键靶点分子对接与结果可视化
[0018]利用
PDB
数据库查找关键蛋白的三级结构，保存为
pdb
格式；将步骤
S1
得到的
mol2
格式的葡甘聚糖与
pdb
格式的蛋白结构上传至
CB
‑
Dock
在线分子对接网站进行分子对接
。
采取
pymol
软件将关键蛋白的结构式去除水分子和配体，保存处理后的文件
。
将步骤
S1
得到的
mol2
格式的葡甘聚糖和处理后的受体蛋白的结构式文件导入
Autodock
软件进行分子对接以获取对接结果，对接结果导入
pymol
软件进行可视化作图
。
[0019]根据本专利技术一种优选实施方式，
S1
中所述的
Uniprot
数据库筛选阈值为
z
’‑
score>0。
[0020]根据本专利技术一种优选实施方式，
S3
中核心靶点筛选范围上限为拓扑数据中的最大
Degree
值，下限为
Degree<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及分子对接分析葡甘聚糖抗高血脂症作用机制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
活性成分作用靶点筛选
Pubchem
数据库获取葡甘聚糖的
mol2
结构，将其结构输入至
PharmMapper
与
swisstargetprediction
数据库中获取葡甘聚糖作用靶点，并利用
Uniport
数据库中
Z
’‑
score
值进行靶蛋白筛选，将获取的靶点蛋白名称转化成相应的基因名称；
S2、
疾病候选靶点识别在疾病靶标数据库
Durgbank、Genecard
和
OMIM
中，以“hyperlipemia”作为关键词检索查找高血脂症候选靶点，然后与
S1
所得的成分作用靶点进行交集映射，获得成分
‑
疾病交集靶基因，即葡甘聚糖抗高血脂症的作用靶点；
S3、
构建成分靶点
‑
疾病靶点网络及筛选核心靶点采用
STRING
数据库分析
S2
的交集靶点，得到靶点蛋白互作网络关系图及
.tsv
数据，运用软件分析网络节点的拓扑结构特征参数，确定核心靶点筛选条件并进行后续筛选分析；
S4、
对交集靶点富集分析以探讨药物成分作用机制利用微生信数据分析工具处理数据，对交集靶点进行
GO
生物过程和
KEGG
通路注释富集分析，输出相应图表，对照解析葡甘聚糖抗高血脂症的作用机制；
S5、“成分
‑
靶点
‑
通路
‑
疾病”网络构建与可视化运用
Cytoscape
根据
S4
结果构建“药物
‑
靶点
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏勋，王丽梅，侯温甫，舒畅，胡秀容，
申请(专利权)人：湖北小胡鸭酱卤食品研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：