基于网络药理学和分子对接探讨藏麻黄挥发性成分对支气管炎的作用机制

麻黄(Ephedrae Herba)具有发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿的功效。现代研究表明麻黄对治疗支气管、哮喘有疗效。藏麻黄(Ephedra saxatilis)为西藏特有的麻黄属植物,其根、茎具有特殊香气,且目前其挥发性成分未有报道。为评价挥发性成分对支气管炎作用,用气质联用仪测定分析藏麻黄根、茎挥发性成分,并结合网络药理学和分子对接方法分析挥发性成分治疗支气管炎的关键靶点。分析检测到67个挥发性化合物,茎中含有挥发性主要成分为2,3,5,6-四甲基吡嗪(10.92%)、Z-9-十五烯醇(9.15%)、二羟基苯乙酮(7.92%);根含有的挥发性主要成分为亚油酸(7.81%)、红没药醇(7.1%)、Z-9-十五烯醇(5.98%)。有34个挥发性成分能够作用32个支气管炎疾病靶点。蛋白互作网络分析预测IL6、TNF、PTGS2、CXCL8为藏麻黄挥发性成分治疗支气管可能的潜在靶点。这些靶点与挥发性成分丁子香酚、月桂酸、反式法尼醇、α-萜品醇、榄香醇和棕榈酸6种化合物靶点相互结合程度高,且分子对接效果好。本研究推测藏麻黄挥发性成分对支气管炎的治疗作用机制可能是通过抑菌作用参与炎症反应,并通过抑制TNF、IL-17、Toll样受体等炎症与免疫信号通路中IL6、TNF、PTGS2、CXCL8的表达,从而起到治疗支气管炎的作用。研究结果为挖掘藏麻黄挥发性成分中治疗支气管炎靶标分子及其产品开发提供重要参考依据。     

分子伴侣HdeA与底物蛋白SurA作用机制的模拟研究

分子伴侣HdeA与底物蛋白间的相互作用可帮助底物蛋白复性,这是肠道致病菌得以在酸性环境中幸存的重要原因之一.为探究HdeA发挥伴侣活性的作用机制,本研究采用分子对接和分子动力学的方法,模拟了HdeA与底物蛋白SurA间的相互作用,计算了二者的结合自由能.通过分析HdeA-SurA复合物体系的作用模式、氢键作用以及能量分解的结果,确定了HdeA与底物蛋白SurA结合时发挥重要作用的关键氨基酸残基.该研究结果为以后采用实验手段探究HdeA与底物蛋白之间的作用提供了重要的理论参考,同时为今后设计与开发HdeA的抑制剂提供了理论指导依据.     

柔性辟谷技术对早期糖尿病患者高血糖改善作用的初步研究

目的：观察柔性辟谷对早期糖尿病患者血糖、身体状况等方面的变化,探讨柔性辟谷技术在糖尿病的早期预防和控制中的作用。方法：面向社会招募24名早期糖尿病志愿者进行为期7d的柔性辟谷测试,期间服用特定的益生元代餐,志愿者每天记录身体状况,包括血糖、体重以及主观感受,并进行柔性辟谷技术干预前后对比评价。结果：通过和志愿者的沟通和互动,志愿者积极完成了7d的柔性辟谷测试,身体状况良好,体重均出现预期的生理性下降趋势,血糖也有不同程度的降低,精神状况良好,睡眠质量高,无显著疲劳反应。结论：柔性辟谷有望发展为一种预防和控制早期糖尿病发展的健康管理方案,其安全性、有效性更易被大众接受,对于糖尿病的预防具有一定的参考价值。     

环氧化酶-2及其抑制剂，现在何处？又应走向何方？

本文回顾环氧化酶-2（COX-2）抑制剂的发展史和分析新的筛选方法：如平衡抑制剂对COX-1／COX-2的选择性,寻找双靶点或多靶点的抑制剂。在计算机辅助药物设计中结合更多的灵活的动力学原理,在天然分子的基础上设计新的药物分子,辅以脂质体包裹剂型实现药物靶向投递,以图研究出新一代更为安全的COX-2抑制剂来预防、控制癌症和其他疾病。     

抗癌晶体蛋白Parasporin-2空间结构的研究

通过同源建模得到了抗癌晶体蛋白Parasporin-2(Cry46Aa1)活性区的初始三维结构,利用分子动力学方法对初始三维结构进行优化。为了评估模型的好坏,利用Ramachandran plot和结构匹配等方法对模型进行评价。结果显示,所得的Parasporin-2空间模型良好。比较了Cry46Aa1与Cry46Ab1这两种高度同源的抗癌晶体蛋白的空间结构,找出了其空间结构上的不同之处。通过大分子对接程序Hex4.5,模拟了Parasporin-2与受体GPI-瞄固蛋白(CD59)的相互作用。结果显示,Parasporin-2中参与对接的活性位点位于两个α-螺旋下方的凹槽内,而CD59中的四个loop倾向于插入该凹槽内。研究结果为Parasporin-2的抗癌机制研究及其理性改造奠定了基础。     

低温微生物适应低温的分子机制

根据Ｍｏｒｉｔａ和Ｒｕｓｓｅｌ的定义 ,低温微生物可分为两类 :一类是其最高生长温度低于2 0℃的微生物称嗜冷菌 (ｐｓｙｃｈｒｏｐｈｉｌｅｓ) ,另一类是指在 0～ 40℃可以生长的微生物称耐冷菌 (ｐｓｙｃｈｒｏｔｒｏｐｈｓ)。这些微生物体内的温度与环境温度很接近。尽管低温对生化反应有着强烈的负效应 ,但低温微生物在低温下却能成功地生长与繁殖 ,它们因此产生了各种各样的适应机制 ,主要是细胞膜、蛋白质、酶分子水平上发生了精细的组成和结构的变化[1] ,因此弥补了低温对生长的有害影响。催化生物体内所有生化反应的酶是生物体适…     

DNA动力学柔性的统计力学模型

考虑碱基对之间的非紧邻相互作用、涨落的序列依赖效应和非对称涨落,提出了DNA构象的统计力学模型,给出了DNA柔性的新定义。作为模型的应用,对12种三核苷酸重复序列的动力学柔性作了预测。理论预测与其它方法得到的结论比较,有很好的一致性。对模型和结论的理论意义作了讨论。     

禾谷镰孢菌β2微管蛋白与苯并咪唑类杀菌剂互作研究

小麦赤霉病是小麦上的主要病害之一,在全世界范围内引起该病害的致病菌主要是禾谷镰孢菌Fusarium graminearum。目前,使用杀菌剂是生产上防治小麦赤霉病发生和危害的主要手段,常用的杀菌剂主要有苯并咪唑类杀菌剂(benzimidazoles)等,苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标是β2微管蛋白。本研究旨在探究小麦赤霉病菌中β2微管蛋白与苯并咪唑类杀菌剂的互作机制,通过同源建模的方法获得了禾谷镰孢菌β2微管蛋白的三维结构,并在此基础上将β2微管蛋白与4种苯并咪唑类杀菌剂(多菌灵、苯菌灵、噻菌灵、甲基硫菌灵)进行分子对接。分子对接结果显示β2微管蛋白第198位苯丙氨酸和第236位缬氨酸与4种苯并咪唑类杀菌剂直接互作形成氢键,第50、134、165、167、198、200、236、237、239、240、250、253、257、314位氨基酸形成药剂结合口袋。通过比较β2微管蛋白与4种苯并咪唑类杀菌剂结合自由能,发现与其他3种杀菌剂相比,β2微管蛋白与多菌灵的结合自由能最小(-5.72 kcal/mol),说明其与多菌灵互作亲和力更强。采用菌丝生长速率法测定了禾谷镰孢菌对4种苯并咪唑类杀菌剂的EC₅₀值,禾谷镰孢菌对多菌灵、苯菌灵、噻菌灵、甲基硫菌灵的EC₅₀值分别为0.772、0.862、1.088、13.266 mg/L,该结果表明禾谷镰孢菌对多菌灵的敏感性强于其他3种杀菌剂,与分子对接结果相吻合。     

苦绳（Dregea sinensis）中多氧化孕烷糖苷与免疫蛋白相互作用的研究

目的 基于化学结构特点研究植物苦绳（Dregea sinensis）中多氧孕烷糖苷的生物活性,以及化合物分子与靶蛋白分子间的作用机理。方法 本研究采用分子对接和表面等离子体共振方法,对191个多氧化孕烷糖苷类成分（>800 u）进行了免疫活性及其与免疫蛋白的动力学评价。结果 通过分子对接方法筛选出7个配体分子（6、18、23、30、78、79和80）和3个免疫相关蛋白（IL-2Rα、TLR4和TNF-α）。研究表明,化合物30和78在SPR实验中与靶蛋白IL-2Rα和TLR4具有显著的结合趋势,与IL-2Rα的结合常数K_D分别为2.41×10^-6和2.14×10^-6 mol/L,与TLR4则分别为1.96×10^-5和5.60×10^-6 mol/L。分子动力学研究进一步表征SPR阳性分子6、18、30、78和80与靶蛋白之间的相互作用基团。结论 研究揭示多氧化孕烷糖苷类成分可以通过形成氢键和Pi-Pi相互作用与靶蛋白结合。研究内容对快速评价多氧化孕烷糖苷类成分的活性具有重要意义,为揭示低丰度药效物质的潜在作用机制进行了有益探索。     

基于网络药理学和分子对接技术探究清震汤治疗偏头痛的作用机制

基于网络药理学及分子对接技术探究清震汤治疗偏头痛的作用机制。利用中药系统药理学平台,结合文献报道,获取清震汤中3味中药的活性成分和作用靶点,借助UniProt数据库对靶点蛋白名称进行规范。通过DrugBank、GeneCards等数据库获取偏头痛相关靶点。运用在线Venny作图平台,得到清震汤治疗偏头痛的潜在作用靶点。通过STRING平台构建潜在靶点PPI网络,将所得蛋白互作信息导入Cytoscape 3.7.1进行图像优化及提取核心基因,运用DAVID数据库对潜在作用靶点进行富集分析,采用Cytoscape 3.7.1构建“中药-化合物-靶点-通路”调控网络并进行拓扑分析,使用Autodock软件进行分子对接验证。网络药理学分析结果显示,清震汤中治疗偏头痛可能与槲皮素、山奈酚、豆甾醇等40个化学成分有关,IL6、CXCL8、TNF、PTGS2等为关键靶点。富集分析得到GO条目436条,KEGG通路92条,主要涉及TNF信号通路,神经信号传递通路等。分子对接结果显示,上述活性成分与相关靶点具有较好的结合活性。该研究初步表明,清震汤中多种活性成分通过作用于IL6、CXCL8、TNF、PTGS2等关键靶点,调节多条信号通路,发挥治疗偏头痛的作用。