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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及药理学机制研究方法,具体涉及一种基于网络药理学及分子对接分析化合物治疗急性肺损伤作用机制的方法。
技术介绍
1、急性肺损伤(acutelunginjury,ali)是一种伴有肺部炎症和微血管通透性增高的严重肺部疾病,由脓毒症、外伤、急性肺部感染等多种致病因素引起,最终导致急性呼吸窘迫综合征,死亡率高。在ali的发展过程中,多种炎症介质引发一系列反应,导致肺水肿和炎症细胞过度浸润。因此,抗炎药作为治疗ali的有效药物,很早就被发现。目前,ali常用的抗炎药物多为抗生素和糖皮质激素。这些药物大多疗效低,副作用严重,对ali患者没有明显的有益作用。因此,迫切需要新的有效、安全的药物来治疗ali。
2、山奈苷(kaempferitrin,cas#482-38-2)是一种糖酰氧基黄酮,是山奈酚通过糖苷键分别连接到3和7位的7的α-l-α吡喃糖苷残基上。它是从蚕豆和莲花中分离出来的。它具有骨密度保护剂、降血糖剂、免疫调节剂、抗炎剂、抗肿瘤剂、植物代谢物、细胞凋亡诱导剂和抗抑郁剂的作用。它是一种α-l-半乳糖苷、一种单糖衍生物、一种二羟基黄酮、一种糖苷基黄酮和一种多酚。它在功能上与山奈酚有关。目前很多文献表明山奈酚对急性肺损伤具有保护作用,那么山奈苷对急性肺损伤的影响及其作用机制尚无明确研究。
3、网络药理学和分子对接是了解山奈苷治疗急性肺损的分子靶点和作用机制不可或缺的工具。网络药理学能够探索山奈苷与急性肺损伤相关蛋白靶点或通路之间错综复杂的相互作用,从而全面了解药物在生物系统中的多方面作用。通过利用网
4、目前的网络药理学方法普遍需要提前学习r语言、perl语言,加大了入学门槛,使多数初学者望而生畏,且通过对目前已存在的r语言、perl语言脚本的运用,因不会直接接触各个数据库,会使得学习网络药理学的学生对其挖掘的数据库内容了解不全,且模板化,随时面临着数据库的更新而导致脚本不能使用,且不能根据自己研究需要的内容而灵活调整。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题,提供一种基于网络药理学及分子对接分析化合物治疗急性肺损伤作用机制的方法,包括如下步骤:
2、s1:化合物结构获取
3、获取化合物的2d或3d化合物结构式;
4、s2:药物-疾病共同靶点获取
5、将获得的化合物的2d或3d结构输入pharmmapper数据库,预测化合物的作用靶点,并通过uniprot数据库将获取的化合物作用靶点依据uniprotid添加对应的基因名,通过navicat prenium 16软件对获取的化合物靶点表和uniprot数据库获取的表进行数据整合,并通过“norm fit”降序排序将排名靠前的数据可视化;在genecards数据库输入关键词“acute lung injury”预测急性肺损伤的作用靶点,获取疾病靶点,根据“relevancescore”降序排序将排名靠前的数据可视化;利用上述的得到的药物与疾病靶点构建韦恩图,以确定急性肺损伤和化合物的共同作用靶点,维恩图显示的共同靶点被认为是化合物的潜在抗炎靶点;
6、s3:蛋白质相互(ppi)网络构建和核心靶点的获取
7、将获取的化合物-急性肺损伤共同靶点导入string数据库建立ppi网络,将蛋白质分类设为“智人”,最低要求的交互评分分为“中等置信度”,ppi网络使用其他参数的默认设置获得,去除游离靶点,建立ppi网络图,然后将获取的ppi网络关系表导入cytoscape-v3.9.1,使用cytohubba插件获取核心靶点,得出化合物作用于急性肺损伤的关键靶点;
8、s4:构建药物-疾病-靶点网络图
9、将获取的ppi网络关系表导入cytoscape-v3.9.1,使用centiscape插件分别计算出betweenness、closeness、degree值,筛选出重要靶点,创建药物-疾病-靶点ppi网络关系表,将其导入cytoscape-v3.9.1,获取药物-疾病-靶点网络图,显示了相应靶点与急性肺损伤及化合物的相互作用关系;
10、s5:kegg通路富集分析和go功能富集分析探索其具体机制
11、利用david数据库对化合物-急性肺损伤共同潜在靶点进行kegg通路富集分析及go功能富集分析,将从david数据库获取的kegg通路富集分析表根据count升序排序,利用微生信在线网站将排名靠前的kegg通路可视化,kegg通路分析得出化合物作用于急性肺损伤的相关信号通路;根据david获取的kegg通路富集分析表可显示出参与化合物作用于急性肺损伤的相关通路所参与的具体靶点,从kegg官方数据库获取相关通路的基因id,并进行数据处理,利用微生信在线网站将其可视化,得出参与信号通路的核心靶点;通过david数据库获取go功能富集分析表(包括生物学过程表、细胞组分表和分子功能表),根据count升序排序,显示排名靠前的生物学过程、细胞组分和分子功能可视化;通过kegg通路富集分析及go功能富集分析得出化合物作用于急性肺损伤的潜在机制;
12、s6:分子对接进一步对其机制进行探索
13、由kegg通路富集分析得出与化合物对急性肺损伤的作用机制密切相关的信号通路,根据前面得到的化合物作用于急性肺损伤的关键靶点,对化合物和关键靶点进行分子对接,得出此关键靶点跟化合物作用与急性肺损伤密切相关。
14、步骤s3中,如果构建的ppi网络图关系结构复杂,则将最低要求的交互评分分设置为“高等置信度”进一步优化ppi网络图,余设置相同,得到相关靶基因的节点度,节点越大,度值越大,说明该蛋白与治疗机制的相关性越好,得出与化合物对急性肺损伤的治疗机制密切相关的靶基因,然后将获取的ppi网络关系表导入cytoscape-v3.9.1,使用cytohubba插件获取核心靶点,得出化合物作用于急性肺损伤的关键靶点。
15、优选地,所述将最低要求的交互评分分设置为“高等置信度”,即打分值大于0.7。
16、所述步骤s2中,所述通过“norm fit”降序排序将排名靠前的数据可视化是指将排名前十的数据可视化;所述根据“relevance score”降序排序将排名靠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于网络药理学及分子对接分析化合物治疗急性肺损伤作用机制的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述将最低要求的交互评分分设置为“高等置信度”,即打分值大于0.7。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述通过“Norm Fit”降序排序将排名靠前的数据可视化是指将排名前十的数据可视化;所述根据“Relevancescore”降序排序将排名靠前的数据可视化是指将排名前十的数据可视化。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S3中,最低要求的交互评分分为“中等置信度”,即打分值大于0.4。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S4中,使用centiscape插件分别计算出Betweenness、Closeness、Degree值,设置Degree≥10筛选出重要靶点。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S5中,将从David数据库获取的KEGG通路富集分析表根
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤S6中,分子对接通过PDB网站获取用于对接的受体蛋白,使用Pymol软件除去原配体,使用AutodockTools软件加氢、加电荷,并转换为pdbqt格式备用;通过PubChem获取用于对接的配体分子,使用Chemdraw软件进行能量最小化,使用AutodockTools转换为pdbqt格式备用;使用Autodockvina进行对接。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述化合物为山奈苷。
...【技术特征摘要】
1.一种基于网络药理学及分子对接分析化合物治疗急性肺损伤作用机制的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述将最低要求的交互评分分设置为“高等置信度”,即打分值大于0.7。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s2中,所述通过“norm fit”降序排序将排名靠前的数据可视化是指将排名前十的数据可视化;所述根据“relevancescore”降序排序将排名靠前的数据可视化是指将排名前十的数据可视化。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s3中,最低要求的交互评分分为“中等置信度”,即打分值大于0.4。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s4中,使用centiscape插件分别计算出betweenne...
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