【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于药理学与生物信息学，具体涉及一种基于网络药理学和分子对接分析白杨素治疗结直肠癌作用机制的方法。
技术介绍
1、结直肠癌(colorectal cancer，crc)是世界上最常见的癌症类型之一，其发病率仍在逐年上升，现已成为四大恶性肿瘤。虽然早期结直肠癌的预后比其他类型的癌症好，但经常发现患者被诊断为晚期crc，这主要是由于初期crc的患者并没有明显的症状。
2、而目前，化疗仍是晚期结直肠癌的一线治疗选择。在过去的二十年中，观察到晚期结直肠癌患者接受化疗的生存率有了实质性的提高，治疗方案从5-氟尿嘧啶(5-fu)扩展到5-fu联合奥沙利铂或伊立替康的方案。但这些传统化疗药物在使用的同时会产生耐药性，是中晚期结直肠癌治疗过程中的“拦路虎”之一。因此，寻求高效、低毒、耐药性低的新型抗结肠癌药物一直是医学界研究的重点和热点。
3、白杨素(5,7-二羟基黄酮,chrysin)是一种天然黄酮类化合物,广泛存在于紫葳科植物木蝴蝶、松科植物山白松等植物中,在蜂胶中也具有较高的含量,是蜂胶的主要生物活性成分之一。据报道，白杨素具有多种生物活性，包括抗癌、抗病毒、抗炎、抗衰老、抗焦虑、抗抑郁、抗糖尿病和抗过敏等作用。并且近年来的研究发现，白杨素通过选择性地调节多种细胞信号通路，在膀胱癌、卵巢癌、肺癌、结直肠癌发挥明显的促凋亡作用。
4、但当前针对白杨素治疗结直肠癌尚存在作用机制和分子机制不清楚、潜在靶点不明等问题。因此，加大对白杨素治疗结直肠癌作用机制的研究和分析可为白杨素在结直肠癌中的治疗以及抗
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术有必要提供一种基于网络药理学和分子对接分析白杨素治疗结直肠癌作用机制的方法，利用生物信息学、计算机辅助药物设计的相关计算机网络技术，通过大数据结合网络分析技术，分析出白杨素治疗结直肠癌的潜在作用靶点和涉及到的信号通路，降低了结直肠癌治疗药物的研究成本，为白杨素治疗结直肠癌以及相应抗结直肠癌药物的开发提供参考和新的思路。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种基于网络药理学和分子对接分析白杨素治疗结直肠癌作用机制的方法，包括以下步骤：
4、分别获取白杨素的作用靶点和结直肠癌的疾病靶点；
5、将白杨素的作用靶点和结直肠癌的疾病靶点进行交集映射，获得药物-疾病交集靶基因；
6、根据白杨素的作用靶点和药物-疾病交集靶基因获得白杨素作用于结直肠癌的潜在靶点，构建蛋白质相互作用网络；
7、对所述潜在靶点进行go生物学过程富集分析和kegg代谢通路分析，并可视化分析结果，以此分析白杨素治疗结直肠癌的作用机制；
8、获取潜在靶点的蛋白结构和白杨素的三维结构进行分子对接。
9、进一步方案，所述白杨素的作用靶点通过白杨素的结构化数据格式smiles借助在线数据库获取，并利用蛋白质数据库获得靶标蛋白对应的基因名。
10、具体的说，在pubchem数据库中搜索“chrysin”关键词获取白杨素的结构化数据格式smiles；随后将获取的白杨素结构化数据格式输入swisstargetprediction数据库中，设置p＞0.1，获取白杨素的作用靶点；最后利用蛋白质数据库uniprot数据库获得靶标蛋白对应的基因名。
11、进一步方案，所述结直肠癌的疾病靶点是借助geo数据库、disgenet数据库、pharmgkb数据库和therapeutic target database数据库获得的。具体的说，在上述数据库中分别搜索疾病关键词“colorectal cancer”获得对应疾病靶点，整合所有靶点，并删除重复值后获得。
12、进一步方案，本文中所述的交集映射是借助微生信在线数据库的venn功能实现。
13、进一步方案，所述潜在靶点通过cytoscape3.2.1软件可视化分析获得。在本专利技术的一些典型的实施例中，将获取的白杨素的作用靶点和药物-疾病交集靶基因导入venny2.1.0中，并通过cytoscape3.2.1中可视化，获得药物靶点图，分析得到潜在靶点。
14、进一步方案，所述蛋白质相互作用网络通过将所述潜在靶点输入string数据库中得到。
15、进一步方案，所述go生物学过程富集分析和kegg代谢通路分析的数据库选自david数据库，即利用david数据库对获得的潜在靶点进行富集分析。
16、进一步方案，所述潜在靶点的蛋白结构来自rcsb蛋白质数据库。所述分子对接的处理软件为auto dock vina软件。
17、具体的说，取蛋白质相互作用网络(ppi网络)图中degree值排名前6中的四个肿瘤转移相关蛋白作为受体蛋白，白杨素作为配体分子，通过rcsb蛋白质在线数据库下载受体蛋白的结构，并采用软件对晶体结构进行处理，准备蛋白受体文件；
18、从数据库中检索得到白杨素的结构，作为配体文件；利用软件对蛋白靶点和白杨素进行分子对接，软件将通过结合能对分子对接的结果进行评分，对对接的亲和力进行评估，预测化合物是否与目标靶点具有较好的结合活性。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术利用网络药理学和分子对接技术探索白杨素治疗结直肠癌的作用机制，综合利用相关权威在线数据库筛选白杨素相关的作用靶点及其结直肠癌的治疗靶点，并首次构建白杨素治疗结直肠癌的“药物-靶点-疾病”和蛋白互作网络图；且基于david数据库潜在靶点进行go生物学过程富集分析和kegg代谢通路分析；采用auto dock vina软件对活性成分与潜在靶点进行分子对接验证结合活性。结果显示：白杨素是通过efgr、mmp9、gsk3β、met等关键靶点，调控ras、pi3k-akt、rap1等信号通路发挥治疗结直肠癌的作用。
21、本专利技术充分利用了生物信息学、计算机辅助药物设计的相关计算机网络技术，将药物作用疾病的研究方法网络化、系统化，为阐释白杨素治疗结直肠癌作用机制提供了新的思路，降低了结直肠癌治疗药物的研究成本，大幅度提高了药物筛选和预测的效率，为开发白杨素对于结直肠癌治疗药物的开发提供参考及其新的思路，同时给白杨素以及其他天然产物的研发提供新的参考。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于网络药理学和分子对接分析白杨素治疗结直肠癌作用机制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述白杨素的作用靶点通过白杨素的结构化数据格式借助在线数据库获取，并利用蛋白质数据库获得靶标蛋白对应的基因名。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述白杨素的结构化数据格式借助Pubchem数据库获取；所述在线数据库为Swisstargetprediction数据库，设置P值＞0.1；所述蛋白质数据库为Uniprot数据库。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结直肠癌的疾病靶点是借助GEO数据库、DisGENET数据库、PharmGkb数据库和Therapeutic Target Database数据库，在其中搜索疾病关键词“Colorectal cancer”，整合所有靶点，并删除重复值后获得的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交集映射借助微生信在线数据库的Venn功能实现。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述潜在靶点通过Cytoscape3.
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白质相互作用网络通过将所述潜在靶点输入STRING数据库中得到。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GO生物学过程富集分析和KEGG代谢通路分析的数据库选自DAVID数据库。
9.如权立要求1所述的方法，其特征在于，所述潜在靶点的蛋白结构来自RCSB蛋白质数据库。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子对接的处理软件为Auto DockVina软件。
...【技术特征摘要】
1.一种基于网络药理学和分子对接分析白杨素治疗结直肠癌作用机制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述白杨素的作用靶点通过白杨素的结构化数据格式借助在线数据库获取，并利用蛋白质数据库获得靶标蛋白对应的基因名。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述白杨素的结构化数据格式借助pubchem数据库获取；所述在线数据库为swisstargetprediction数据库，设置p值＞0.1；所述蛋白质数据库为uniprot数据库。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结直肠癌的疾病靶点是借助geo数据库、disgenet数据库、pharmgkb数据库和therapeutic target database数据库，在其中搜索疾病关键词“colorectal c...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。