hsa-miR-342-3p生物信息学分析

通过生物信息学方法预测hsa-miR-342-3p靶基因及其功能机制。检索Pub Med有关hsa-miR-342-3p的研究报道并进行功能分析;检索miRBase获取hsa-miR-342-3p序列;通过Target Scan,Pictar和PITA数据库预测靶基因并取交集,对其进行组织和疾病特异性表达谱分析、功能富集分析(GO enrichment analysis)、信号转导通路富集分析(Pathway enrichment analysis)和蛋白质相互作用网络分析(PPI analysis)。结果发现:hsa-miR-342-3p序列在多物种间具有高度保守性;hsa-miR-342-3p在肾脏组织和急性淋巴细胞性白血病、乳腺癌疾病中表达水平较高(RPM≥1 000);预测得到14个hsa-miR-342-3p靶基因;靶基因分子功能分别富集于转化生长因子活性、DNA结合和蛋白激酶激活等(P0.05);hsa-miR-342-3p靶基因GO生物学过程主要集中于大分子代谢抑制,肺部组织发育、呼吸系统发育及管状组织发育建成(P0.05);细胞信号通路主要富集于TGF-Beta信号通路、细胞因子、受体作用信号通路及前列腺疾病信号通路(P0.01)。hsa-miR-342-3p在体内分布广泛,预测的靶向TGF-Beta信号通路可能在疾病发生中发挥重要调控作用,是具有潜在研究价值的生物学靶标。     

JNK活化机制的研究进展

cJun氨基末端激酶(JNK)家族是促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族成员之一,MAPK信号通路是多级蛋白激酶的级联反应,包括三个关键的激酶:MAPK、MAPK的激酶(MAPKK)和MAPK激酶的激酶(MAPKKK).JNK信号通路中有许多支架蛋白,如:JIP、JAMP、POSH等,能够与JNK及JNK信号通路中相关成员结合成复合物,调节它们的活性和细胞内定位,JNK信号通路可被细胞因子、生长因子、应激等多种因素激活,大量实验提示JNK活化在细胞增殖、细胞凋亡、应激反应以及多种人类疾病的发生与发展中起着重要的作用.JNK信号通路与其他信号通路间也有着相互作用.现对JNK活化机制的研究进展进行综述.     

基于网络药理学和分子对接探讨银杏叶治疗高血压病潜在作用机制

通过网络药理学和分子对接技术探讨银杏叶治疗高血压的潜在作用机制。首先,通过TCMSP、Swiss Target Prediction、Uniprot等数据库获取银杏叶的化学成分与对应靶点;运用OMIM、DrugBank及Gencards疾病数据库搜索高血压相关靶点。然后,取银杏叶对应靶点与高血压相关靶点的交集即可得到银杏叶治疗高血压病的有效靶点,使用STRING数据库对交集靶点进行蛋白相互作用(PPI)网络预测,筛选发挥治疗作用的关键成分与关键靶点。最后利用DAVID数据库对关键靶点进行GO和KEGG富集分析,揭示银杏叶治疗高血压病的作用机制。对筛选出的关键成分与治疗高血压关键靶点进行分子对接验证。共筛选出银杏叶治疗高血压病的活性成分21个,靶点190个。PPI网络分析结果显示,银杏叶治疗高血压关键成分有槲皮素、山柰酚、木犀草素、异鼠李素、金圣草黄素5个,关键靶点有PTGS2、AKTI、EGFR、TNF等20个。GO和KEGG分析结果显示,银杏叶治疗高血压病的靶点显著富集于乙型肝炎、TNF信号通路、Toll样受体信号通路、HIF-1通路、MAPK信号通路等通路。分子作用结果显示,木犀草素、金圣草黄素、异鼠李素等与PTGS2、AKTI、EFGR具有较强的亲和力。该研究初步揭示了银杏叶具有多成分、多靶点、多通路治疗高血压的潜在作用机制,为银杏叶治疗高血压物质基础及作用机制的进一步研究奠定基础。     

基于网络药理学的葛根抗肿瘤潜在机制探讨

本文采用网络药理学方法探讨葛根的抗肿瘤的作用机制。首先采用类药性评估筛选葛根的活性成分,然后反向分子对接法预测作用靶点,在pubmed数据库人工检索靶点是否与肿瘤相关。靶点信息导入到生物注释系统MAS3.0,结合KEGG数据库进行靶点分析和通路分析,cytoscape软件中分别绘制化合物-靶点、靶点-通路网络,最后合并生成成分-靶点-作用网络图。实验结果显示从葛根中筛选出16个活性化合物,并预测出34个靶蛋白和44条信号通路。网络分析发现葛根潜在作用通路有直接作用于多种肿瘤疾病,也有间接作用于多条与肿瘤形成发展有关的通路。综上,葛根通过多成分、多靶点、多通路的形式发挥着抗肿瘤作用,为后续作用药理实验提供了依据,也为其他中药的相关研究提供借鉴和参考。     

甘草抗动脉粥样硬化机制的网络药理学研究

利用网络药理学方法探讨甘草在抗动脉粥样硬化中的分子机制。本研究利用中医药系统药理学数据库和分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)分析甘草中的有效活性成分,并获得有效成分的作用靶点。通过Cytoscape软件构建可视化靶点互相作用网络,对网络中的关键靶点进行基因本体(GO)富集分析和KEGG通路富集分析。结果显示甘草中40种有效活性成分的预测靶点共97个,47个靶点与动脉粥样硬化(AS)相关,其中18个是血管保护药物和脂质修饰药物的作用靶点,表明甘草可作为调控AS发展的药物。基于97个预测靶点的GO富集分析,发现甘草可参与多种生物学过程,尤其是应对外源性刺激,以及参与细胞凋亡等过程。通过构建甘草靶点与AS疾病靶点相互作用网络(PPI),确定了AKT1、MAPK3、MAPK1、JUN和CASP3等关键靶点,并对关键靶点进行KEGG富集分析,结果表明甘草主要影响调控细胞增殖、生存以及凋亡的细胞信号转导相关通路,并激活先天免疫相关信号通路,调节炎性细胞因子释放,从而发挥抗动脉粥样硬化作用。甘草具有多成分、多靶点、多途径的作用特点,主要通过PI3K-AKT信号途径、MAPK信号途径、NOD样受体信号通路调控细胞增殖和凋亡,同时发挥免疫调控作用,从而影响动脉粥样硬化的发展,由此可见,甘草可作为动脉粥样硬化疾病治疗的候选中草药。     

SOCS3通过JNK和STAT3信号通路调控AKT

蛋白激酶B(AKT),在细胞存活、代谢、迁移和侵袭等信号通路中起着重要的调控作用。细胞信号转导抑制因子3(SOCS3)主要参与酪氨酸蛋白激酶(JAK)/信号传导子和转录激活子3(STAT3)传导途径的负反馈调节,可能参与AKT的磷酸化,进而调控肿瘤的发生。根据SOCS3蛋白的生物学特性和AKT信号通路的激活途径,综述了SOCS3在AKT信号通路中的调控作用,以期针对SOCS3靶向AKT信号通路进行抗肿瘤研究,为肿瘤的治疗提供一种新的思路。     

基于网络药理学探讨丹参-丹皮配伍抗脑缺血损伤的作用机制

本文旨在通过网络药理学和分子对接方法探讨丹参-丹皮活性成分治疗脑卒中的潜在分子机制。首先基于中药系统药理学分析平台筛选丹参、丹皮的活性成分及其作用靶点,利用CTD、TTD和GeneCards数据库收集脑卒中相关靶点。然后将药物和疾病靶点取交集,借助STRING数据库获取靶点间相互作用关系,利用R语言的ClusterProfiler包对其进行生物功能和通路富集分析。最后,通过Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用和成分-靶点-通路网络图,并利用AutoDock Vina软件对网络中的关键靶点及对应成分进行分子对接验证。结果显示丹参-丹皮成分作用于脑卒中的靶点67个,GO分析显示其主要参与脂多糖应答,细菌来源的分子反应,氧化应激等生物学过程。KEGG通路富集共得到149条通路(P<0.05),主要涉及AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路等。分子对接结果显示,筛选的主要活性成分与其对应靶蛋白均具有较好的结合活性。综上,本研究通过网络药理学预测了丹参-丹皮治疗脑卒中可能的药效物质基础及其作用机制,为进一步挖掘其药效成分和临床扩大使用范围提供科学依据。     

结合亲和质谱与生物信息学分析构建TP53BP1的蛋白相互作用网络

蛋白质与蛋白质相互作用(PPIs)是两个或更多蛋白质分子之间通过静电作用、范德华力等建立的高度特异性的物理接触.细胞内的各种蛋白分子通过PPIs进行彼此之间的功能调节、信号通路的交互作用等,从而实现各种生物进程,而异常的PPIs也将导致疾病的发生、发展,其中就包括肿瘤.因此围绕某些和疾病密切相关的关键蛋白构建其相互作用生物网络(interactome)将有助于更好地分析该关键蛋白在疾病中的作用和可能的分子机制.本研究针对抑癌基因p53结合蛋白1(TP53BP1),利用亲和质谱分析鉴定了15个潜在的TP53BP1相互作用蛋白.同时,结合PPI数据库检索构建了与TP53BP1相互作用的蛋白质网络,并对该网络中的蛋白进行了功能富集分析、通路分析,结果显示,TP53BP1相互作用蛋白主要富集在细胞周期、同源重组、错配修复等重要通路,该研究为深入解析TP53BP1的生物学功能及其在肿瘤中的作用奠定了基础.     

植物MAPK级联途径参与调控ABA信号转导

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径信号通路在真核生物细胞信号的转换和放大过程中起重要作用。MAPK级联途径由三个成员组成,分别是MAPK、MAPKK及MAPKKK,此三个信号组分按照MAPKKK-MAPKK-MAPK的方式依次磷酸化将外源信号级联放大向下传递。大量研究表明,植物MAPK级联途径参与调控脱落酸(ABA)信号转导。因此,该文就ABA和MAPK的生物学功能、ABA信号转导中的磷酸化与去磷酸化以及MAPK级联途径与ABA信号转导之间的关系等方面的研究进展进行综述,以便进一步认识MAPK和ABA信号转导的分子机制。     

MAPK的细胞内定位与激活后移位机制

信号蛋白的亚细胞定位和激活后移位已成为细胞信号转导研究中的重要内容.MAPK信号通路是真核细胞中的重要信号转导系统.MAPK在细胞中有着相对固定的定位,在适宜的刺激作用下会移位入核并产生相应的生理效应.目前认为,MAPK的磷酸化状态及与其他蛋白质,如上游激酶、磷酸酶和下游底物之间的相互作用,可能在其特异性定位与激活后移位中起作用.MAPK的定位与移位机制的阐明,有助于进一步揭示MAPK的生理功能.     

MAPK信号通路在辐射应答中的作用

丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）超家族是介导细胞反应的重要信号系统,主要由MAPK、MAPK激酶（MAPKK）、MAPKK激酶（MAPKKK）等3类保守的蛋白激酶组成,通过级联反应不断磷酸化下游靶蛋白而参与细胞的增殖、分化、衰老、凋亡。辐射损伤使细胞膜受体和其他感应分子激活细胞内的MAPK信号通路,产生一系列应答反应。简要介绍MAPK家族中各条通路在辐射应答中的作用。     

miR-15a靶基因的预测及生物信息学分析

目的:对目前研究较为广泛的miR-15a的靶基因进行预测及相关生物信息学分析,以期为miR-15a靶基因的实验验证提供数据支持,并为深入研究miR-15a的调控机制及生物学功能奠定基础和提供理论指导。方法:选择TargetScan5.1与PicTar两种计算方法预测miR-15a的靶基因的交集作为分析的基因集合,分别进行GO注释描述、GO富集分析和生物通路富集分析。结果与结论:预测靶基因集合分别富集在转录调控、蛋白质修饰、细胞周期等生物学过程和蛋白激酶活性等分子功能上(P0.01);经典miR-15a预测靶基因集合显著富集于KEGG通路数据库中的Wnt信号通路、细胞周期和p53信号通路等5个信号转导通路及前列腺癌、慢性髓细胞性白血病、黑素瘤等7个疾病通路中(P0.05)。     

基于网络药理学和分子对接探索桑白皮治疗糖尿病周围神经病变的潜在机制

本研究运用网络药理学和分子对接方法对中药桑白皮治疗糖尿病周围神经病变(DPN)的活性成分、潜在作用靶点和信号通路进行研究,探索桑白皮治疗DPN的可能作用机制。首先从中药系统药理学数据库(TCMSP)筛选出桑白皮的活性成分及靶点基因。通过GeneCards数据库及OMIM数据库筛选出DPN的疾病靶点基因,并用Cytoscape软件构建“药物-有效成分-靶基因-疾病”中药调控网络图。将有效成分靶标与疾病靶标上传到STRING数据库,构建蛋白互作网络图(PPI),并使用R语言对得到的PPI进行核心基因的筛选。运用R语言对关键靶点进行GO富集分析和KEGG通路富集分析。其次从活性成分及靶点基因中根据degree值筛选出前3个关键成分,并将该网络中的基因靶点以degree值高低进行排序,选择前3个核心靶点,然后从RCSB数据库下载相关蛋白的结构,使用Pymol软件去除溶剂分子与配体,使用AutoDock软件进行分子对接。最后通过酶联免疫吸附实验和荧光光谱实验验证网络药理学富集分析的结果。最终预测到31个桑白皮活性成分,312个活性成分相关靶点,120个桑白皮-糖尿病周围神经病变共同有效靶点。活性成分中度值最高的为槲皮素,其次为山柰酚。PPI网络核心基因为转录因子AP-1(JUN)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、转录因子p65(RELA)、丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、白介素6(IL-6)等;GO富集分析显示会影响基因的转录、细胞因子表达和蛋白激酶活性等;KEGG通路富集分析显示AGE-RAGE信号通路、流体剪切力和动脉粥样硬化为显著性最高的通路,其次为卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、MAPK信号通路、人巨细胞病毒感染、TNF信号通路。分子对接结果显示关键成分中槲皮素与对应靶点具有较好的结合活性。酶联免疫吸附实验提示桑白皮能够降低IL-6和TNF-α的表达,荧光光谱实验证实桑白皮能够减少AGEs。可见中药桑白皮治疗糖尿病周围神经病变具有多成分、多靶点、多功能、多通路的作用特点,其潜在的作用机制可能与AGE-RAGE信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等有关。     

基于网络药理学、分子对接及实验验证探讨黄柏治疗痛风的作用机制CSCD

采用网络药理学、分子对接和体外细胞实验探讨黄柏抗痛风(gout)的物质基础与潜在作用机制。首先通过TCMSP数据库获得黄柏主要活性成分及其对应作用靶点信息;通过GeneCards、OMIM、TTD数据库获得痛风相关疾病靶点;将黄柏有效成分对应靶点与痛风靶点取交集,借助STRING平台及Cytoscape3.9.0软件,绘制交集基因蛋白互作(PPI)网络图;利用基因注释与分析平台(Metascape)数据库对核心靶点进行基因本体(GO)功能及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,通过微生信云平台对富集结果可视化;借助AutoDock Tools软件对核心成分及关键靶点基因进行分子对接,并对核心化学成分抗痛风炎症作用进行实验验证。共筛选出25个黄柏抗痛风活性成分和70个关键交集靶点,PPI网络分析获得5个关键靶点包括蛋白激酶B1(AKT1)、肿瘤坏死因子(TNF)、过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARγ)、白介素6(IL-6)、前列腺素内过氧化物合酶(PTGS 2);GO功能和KEGG通路富集显示,黄柏作用于细胞迁移的正向调控、细胞分化的负调控、炎症反应等生物学过程,调控PI3K-Akt、MAPK等信号通路,进而发挥抗痛风作用。分子对接结果显示,黄柏的5个主要活性成分与关键靶点间存在分子结合位点且结合能较强,均小于-5 kcal/mol;体外实验显示核心化学成分对尿酸钠诱导的炎症反应有较好的抑制作用,本研究初步揭示了黄柏具有多种潜在的抗痛风活性成分,其作用机理可能是通过作用于多靶点和多通路来实现的。     

食用菌活性成分抗肿瘤作用的研究进展

食用菌因药食两用的特点被广泛研究,具有提升机体免疫,阻止和防御疾病的功能作用。不同食用菌中所含的生物活性组分不同,主要有:多糖类、蛋白类、萜类、生物碱类等,这些组分具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、抗炎症反应、抗心血管疾病、抗细菌、抗辐射及抗糖尿病等功效,其中抗肿瘤作用研究居多,研究发现其分子作用机制主要通过调控细胞信号通路中相关因子表达水平抑制肿瘤细胞增殖,诱导细胞凋亡的,这为开发天然无毒性肿瘤药物制剂奠定了理论基础。针对食用菌不同生物活性组分抗肿瘤分子机制的最新研究进展展开简要综述。     

靶向mTOR的抗肿瘤与抗衰老药物研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,在调节细胞生长、增殖、存活、血管生成、蛋白质合成、细胞周期中发挥着重要的作用。mTOR信号通路异常与肿瘤及衰老密切相关,已成为相关疾病治疗的靶点。该文综述了mTOR对肿瘤和衰老调控的研究进展,对于揭示肿瘤及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以mTOR信号通路为靶点的抗肿瘤、抗衰老的治疗药物提供了新的思路和方法。     

肝癌细胞HepG2中p53调控miRNA-3661的生物信息分析与功能验证

对已在前期实验中通过Dox诱导肝癌细胞HepG2 DNA损伤发现的受p53调控的hsa-miR-3661进行生物信息学分析,并通过分子生物学实验对其功能进行了验证,为miR-3661在肝肿瘤中的调控机制的研究提供理论基础。获取miR-3661结构与序列信息;预测靶基因,使用DAVID进行miRNA靶基因功能富集分析;分析miR-3661的p53结合位点,通过基因间的相互作用构建调控网络;进行细胞增殖实验验证miR-3661抑制肿瘤功能。结果表明,miR-3661序列保守,启动子区存在p53结合位点,暗示p53与hsa-miR-3661存在直接调控;预测靶基因1 009个,369个显著富集于细胞周期调控、细胞增殖、细胞凋亡等肿瘤相关生物学过程(P0.05),主要参与了癌症信号通路、MAPK信号通路与Erb B信号通路(P0.05);通过268组基因间的相互作用数据构建了p53、hsa-miR-3661和靶基因的调控网络,从系统生物学角度分析了参与多个肿瘤生物进程的关键靶基因;在实验中证实过表达miR-3661可以显著抑制肝癌细胞HepG2的增殖过程(P-value=0.001 46)。miR-3661受p53直接调控,其靶基因显著富集于多种肿瘤相关生物进程与信号通路,过表达miR-3661可显著抑制肝癌细胞增殖。     

小分子G蛋白R-Ras介导的细胞信号转导通路及其生物学功能

R-Ras属于小分子G蛋白Ras超家族,在细胞信号转导通路中起着分子开关的作用,具有调控细胞黏附、促进细胞凋亡、抑制细胞运动、调节细胞形态等多种生物学功能。R-Ras和Ras家族的其他成员一样,结合GTP时处于激活状态,即信号通路开启状态,能够与下游因子相互作用;通过上游信号的调节及其下游效应物,将胞外信号转导到胞内,调节细胞的相关生物学功能。最近的研究提示R-Ras与乳腺癌等肿瘤的发生具有相关性,对其深入研究有可能为肿瘤发生机制的阐明提供分子基础。我们对R-Ras介导的细胞信号转导通路及其生物学功能进行简要综述。     

基于蛋白互作和关键作用靶点的网络药理学研究当归四逆汤治疗腰椎间盘突出症的作用机理

基于网络药理学探求当归四逆汤作用于腰椎间盘突出症的作用机理。系统检索中药系统药理学技术平台(TCMSP)、中药潜在靶点数据库(TCM-PTD)获取当归四逆汤药物的有效活性成分45个,作用靶点132个,并将得到的靶点与通用蛋白数据库(Uniprot)中载入的基因名称简称进行匹配。通过检索人类基因数据库(GeneCards)和孟德尔疾病基因数据库(OMIM)来获取腰椎间盘突出症的作用靶点,汇入表格并去除重复靶点之后,共得到有效靶点379个。使用ClusterProfiler R编程软件绘制Venn图,获取药物和疾病共同作用的靶点25个。利用Cytoscape Version 3.6.1软件,构建当归四逆汤活性成分-药物疾病共同作用靶蛋白网络。将药物疾病共同作用靶点导入功能性蛋白关联网络平台(STRING),获取蛋白互作网络,并使用Cytoscape Version 3.6.1软件对蛋白互作网络图进行拓扑分析和注释分析,得到核心靶点AKT1、PTGS2、MAPK1、STAT3、MAPK8、JUN、CASP3、MAPK14等。使用ClusterProfiler R软件对疾病药物公共作用靶点进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路富集分析,并用Cytoscape Version 3.6.1绘制靶点-通路网络图,得到当归四逆汤的有效活性成分paeoniflorin、beta-sitosterol、kaempferol、(+)-catechin、stigmasterol、formononetin、licochalcone a、sesamin以及关键作用靶点IL6、AKT1、PTGS2、MAPK1、STAT3、MAPK8、JUN、CASP3、MAPK14、IL10等,并发现关键作用靶点主要通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)活性、蛋白质丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、血红素结合、磷酸酶结合、氧化还原酶活性、FMN结合、内肽酶活性、激素结合等功能,涉及HIF-1、FoxO、NF-κB、MAPK、p35等信号通路治疗腰椎间盘突出症。该文揭示了当归四逆汤从多成分、多靶点、多通路的角度治疗腰椎间盘突出症的作用机制,为新药开发及临床应用提供了依据与新的思路。