基于高通量分子对接虚拟筛选SARS-CoV-2 3CL水解酶中药小分子抑制剂及抗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的中药及其复方预测

目的基于中药系统药理学数据库和分析平台TCMSP,运用计算机虚拟筛选技术寻找新型冠状病毒(SARS-CoV-2)3CL水解酶的中药小分子抑制剂,推测潜在抗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)中药及中药复方。方法以SARS-CoV-2 3CL水解酶蛋白为靶点,利用Autodock Vina软件和Python脚本实现高通量分子对接,结合"ADME-Lipinski"规则进行再次筛选,以优选活性成分,推测关键中药及复方。基于网络药理学角度,构建成分-靶点-通路网络,推测核心药对的作用机制。结果以SARS-Co V-2原配体为阳性对照,筛选出66个药动学性质良好的天然小分子抑制剂,优选出12味中药单味药,2个中药药对甘草-桑白皮和金银花-连翘,以及桑菊饮、桑菊饮合银翘散加减等12个中药处方作为抗SARS-CoV-2的候选方案。结论基于高通量分子对接技术虚拟筛选SARS-CoV-2 3CL水解酶的中药小分子抑制剂及中药,结合网络药理学分析潜在分子机制,为中药抗击SARS-Co V-2提供了科学指导与理论依据。     

基于文献挖掘与分子对接技术的瑶药“十八钻”抗新型冠状病毒活性成分筛选

目的采用文献挖掘与分子对接技术相结合的方法筛选瑶药"十八钻"中潜在的抗新型冠状病毒(SARS-CoV-2)活性成分及寻找潜在的治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的瑶药。方法依据瑶医传统用法及临床实践以瑶药"十八钻"为候选药物,通过文献挖掘与TCMSP、ETCM、TCMID、NPASS数据库搜集整理瑶药"十八钻"的化学成分。将搜集到的成分分别与SARS-Co V-2 3CL水解酶(Mpro)及血管紧张素转化酶2(ACE2)进行分子对接。收集两者对接得分值排名前50的成分构建中药-成分-靶点网络图,以优选活性成分,推测关键瑶药。结果通过文献挖掘与中药数据库搜集共得到902个化学成分,通过分子对接得到与Mpro结合较好的成分219个,与ACE2结合较好的成分448个,其中槲皮素-3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖苷、山柰酚-3-O-α-D-吡喃阿拉伯糖苷、鞣酸、胭脂虫酸、绿原酸、芦丁、西阿尼醇等成分对SARS-CoV-2具有潜在的抑制作用,关键的活性成分主要来源于双钩钻、槟榔钻、大钻、地钻、白钻、小红钻、小钻、九龙钻、四方钻等瑶药。结论从瑶药"十八钻"中筛选出潜在的抗SARS-CoV-2中药...     

基于TCMSP数据库中药成分的新型冠状病毒3CL水解酶抑制剂虚拟筛选

目的运用分子对接技术模拟预测TCMSP数据库中药成分对新型冠状病毒(SARS-Co V-2)3CL水解酶的作用。方法基于SARS-Co V-2 3CL水解酶的PDB晶型结构(6LU7),构建虚拟靶标模型,以TCMSP数据库中的13 143个化合物为配体筛选对象,以6LU7原配体分子为对照,采用薛定谔2018软件,以Glide程序建立6LU7分子对接体系。然后以原配体分子的对接打分结果为阈值,口服生物利用度(OB)≥30%或类药性(DL)≥0.18为标准筛选候选化合物。最后建立"成分-药材-归经-功效"网络,对候选成分的主要药材归属和作用功效进行总结。结果按照对接打分、OB、DL筛选标准,共筛选得到60个化合物。受体-配体相互作用结果显示,候选化合物主要与靶点蛋白的GLU166、GLY143、ASP187、CYS145、GLN189和LEU141等发生氢键作用。网络预测结果显示,所筛选化合物主要归属药材为甘草、桑白皮、满山红、虎杖和车前草等,肺脏是作用的关键靶器官,其作用功效以清热解毒、止咳祛痰、泻肺平喘等为主。结论对TCMSP数据库化合物进行虚拟分子对接得到的结果为SARS-CoV-2 3CL水解酶抑制剂筛选提供了相关数据。     

基于网络药理学和分子对接探寻升降散抗新型冠状病毒潜在作用机制研究

目的探究升降散抑制新型冠状病毒(SARS-Co V-2)的潜在作用。方法采用ETCM、中药系统药理学分析平台(TCMSP)、BATMAN-TCM和CMAUP数据库获得到升降散复方的靶蛋白基因;采用GeneCards数据库获取抗病毒相关靶基因;采用交集法进而获得升降散复方与抗病毒作用相关的靶基因;运用Cytoscape 3.7.2构建"复方-中药-靶点"网络;运用R语言进行KEGG通路富集分析和GO功能富集分析,预测升降散抗病毒的潜在作用。采用TCMSP、中国知网和Pub Chem数据库检索升降散中的化学成分,将各化学成分与3CL水解酶和血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)进行分子对接。结果升降散复方可能通过663个基因发挥抗病毒作用。KEGG富集筛选得到10条与抗病毒最相关的通路(P0.01),涉及甲型流感等通路。升降散中与SARS-CoV-2 3CL水解酶和ACE2进行分子对接的结合能数值小于-29.3 kJ/mol的化合物分别有133个和145个。结论升降散可能通过多通路发挥抗病毒作用,对SARS-CoV-2具有潜在的抑制作用。     

基于Mpro和PLP筛选潜在抗新型冠状病毒中药研究

新型冠状病毒感染疫情发展迅速,中药在这场防治疫情的战争中发挥着积极作用,已有大量确有疗效的方剂应用于临床。然而由于中药具有多成分、多靶点、多途径协同作用的特点,传统的抗病毒中药筛选研究受限于实验室条件和实验周期,极大地限制了筛选速度。该文基于分子对接进行潜在抗新型冠状病毒中药的筛选,通过获取2019-nCoV冠状病毒3CL水解酶(3CL protease,Mpro)和冠状病毒木瓜样蛋白酶(papain-like protease,PLP)的晶体结构,对中药化学成分数据库(traditional Chinese medicine database,TCMD 2009)进行基于分子对接的虚拟筛选,选择打分值排名前100的成分作为潜在抗新型冠状病毒活性的中药成分,并对成分来源中药进行频数统计,挑选命中成分数目较多的中药作为潜在抗新型冠状病毒活性的中药。研究结果显示,基于Mpro靶点筛选获得潜在抗新型冠状病毒活性成分12322个,代表性活性成分有紫菀五肽A、川芎嗪、丹酚酸B等,筛选得到的中药为生姜、紫菀、三七、川芎、丹参、干姜、瞿麦、大黄、肉苁蓉等;基于PLP靶点筛选获得潜在抗新型冠状病毒活性成分11294个,代表性活性成分有姜酮酚、白果醇、阿魏酸等,筛选得到的中药为党参、羌活、生姜、白果、川芎、瓜蒌、白芍、补骨脂、苦参、三七、当归等。结合文献报道的基于分子对接筛选的血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)靶点抑制活性候选中药,该文在湖南省新型冠状病毒肺炎中医药诊疗方案的基础上,将Mpro抑制、PLP抑制和ACE2抑制候选中药针对该疫情的合理应用进行了探讨,分析结果表明,PLP抑制活性筛选获得的瓜蒌及ACE2筛选获得的贝母包含于桑贝止嗽散、小陷胸汤之中,有清化热痰之功效,主治痰热壅肺所致的痰多咳喘或燥痰犯肺、干咳少痰、咯痰不爽,可应用于病毒作用初期外邪闭肺所致的咳嗽微喘等证型;Mpro抑制活性筛选获得的中药大黄佐以PLP筛选获得的瓜蒌,清泻腑气,二者包含于麻杏石甘汤、宣白承气汤中,可应用于疾病重症期邪热壅肺、疫毒闭肺以致腑实里结等证型;ACE2抑制活性筛选获得的中药桑叶、金银花及连翘包含于桑菊饮和银翘散中,轻清宣透,可应用于疾病初期温邪犯肺及咳嗽微喘等证型。研究结果旨在为进一步开展中医药应对新型冠状病毒疫情的治疗方案提供参考。     

基于网络药理学和分子对接技术的抗病毒颗粒治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的潜在物质基础研究

目的通过网络药理学及分子对接技术探寻抗病毒颗粒治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在物质基础。方法借助TCMSP检索抗病毒颗粒中板蓝根、连翘、石膏、知母、芦根、地黄、广藿香、石菖蒲、郁金的化学成分和作用靶点。通过Uni Prot数据库查询靶点对应的基因,进而运用Cytoscape3.6.1构建药材-化合物-靶点(基因)网络,通过DAVID进行基因本体(GO)功能富集分析和KEGG通路富集分析,预测其作用机制,将药材-化合物-靶点网络中排名前15的成分与新型冠状病毒(SARS-Co V-2)3CL水解酶进行分子对接,同时将比枯枯灵、木犀草素、槲皮素与血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)进行分子对接。结果药材-化合物-靶点(基因)网络包含药材8个、化合物75个、靶点255个。GO功能富集分析得到GO条目161个(P0.05),其中生物过程(BP)条目65个,细胞组成(CC)条目36个,分子功能(MF)条目60个。KEGG通路富集筛选得到131条信号通路(P0.05)。分子对接结果显示抗病毒颗粒中比枯枯灵、木犀草素、槲皮素等核心活性化合物与SARS-Co V-23CL水解酶的亲和力与临床推荐化学药相似。结论抗病毒颗粒中的活性化合物比枯枯灵、木犀草素、槲皮素等能通过与ACE2结合作用于PTGS2、HSP90AB1、PTGS1等靶点调节多条信号通路,从而可能发挥对COVID-19的治疗作用。     

基于分子对接技术筛选金银花抗新型冠状病毒活性成分研究

目的:运用分子对接技术筛选金银花抗新型冠状病毒(SARS-CoV-2)潜在活性成分,为发现抗SARS-CoV-2先导化合物以及揭示金银花抗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的物质基础提供参考。方法:在文献总结并结合中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库检索的基础上,建立涵盖金银花中382个化合物的化学成分库,以SARS-CoV-2 3CL水解酶(3CL Protease,Mpro)以及SARS-CoV-2与血管紧张素转换酶2(ACE2)复合物为分子对接靶标,利用Discovery Studio软件进行分子对接,以打分值大小筛选抗SARS-CoV-2潜在活性成分。结果:金银花中三萜皂苷类成分与SARS-CoV-2 Mpro有较强的结合力,以SARS-CoV-2 Mpro晶体结构复合的原抑制剂N3为阳性对照,7个化合物为其潜在抑制剂;环烯醚萜类和神经酰胺类成分对SARS-CoV-S/ACE2复合物的阻断较好,保留打分值前3%的化合物,10个化合物可作为SARS-CoV-S/ACE2复合物的潜在阻断剂。结论:从金银花中发现16个潜在抗SARS-CoV-2活性成分。本研究为阐明金银花抗击COVID-19的药效物质基础提供参考,同时为发现新的抗SARS-CoV-2先导化合物指明方向。     

基于文献分析和分子对接法探讨化橘红防治新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的前景

目的探讨化橘红防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的前景,为化橘红的临床应用提供依据。方法通过文献查阅,对化橘红及其主要化学成分在祛痰、抗急性肺损伤、抗炎、抗肺纤维化、镇咳、抗氧化、抗肝损伤和抗肾损伤等方面的药理作用进行分析,并通过中药系统药理学平台(TCMSP)和查阅文献检索化橘红的化学成分,将各化学成分与血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)、3CL水解酶(Mpro)、木瓜样蛋白酶(PLP)和树突状细胞特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素因子(DC-SIGN)进行分子对接,预测其在抑制新型冠状病毒(SARS-Co V-2)病毒感染和复制方面的潜在活性。结果文献分析结果表明,化橘红及其主要化学成分具有祛痰、抗急性肺损伤、抗炎、抗肺纤维化、镇咳、抗氧化、抗肝损伤和抗肾损伤等多方面药理活性;分子对接结果表明,柚皮苷(naringin)、新橙皮苷(neohesperdin)、野漆树苷(rhoifolin)、枸橘苷(poncirin)和西托糖苷(sitogluside)与ACE2、MPro、PLP和DC-SIGN均具有较强的结合力,具有抑制SARS-CoV-2病毒感染宿主细胞和自我复制的潜在活性...     

基于分子对接柴胡桂枝干姜汤干预初期寒湿郁肺型新型冠状病毒肺炎的活性成分及功效作用机制探讨

目的预测柴胡桂枝干姜汤干预初期寒湿郁肺型新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的药效成分及关键靶标,明确其作用机制。方法查阅文献及临床报道,总结COVID-19中医分期、临床表现及柴胡桂枝干姜汤的功用进行方证关系分析。运用TCMSP数据库筛选柴胡桂枝干姜汤中潜在活性成分及相关靶点,PubMed等数据库筛选肺炎、咳嗽、发热相关靶点,借助Cytoscape软件构建"药物-疾病-靶点"的可视化网络图、蛋白互作网络,并通过STRING数据库进行关键靶点的GO和通路(pathway)富集分析,药效成分采用AutoDock与新型冠状病毒(SARS-CoV-2)3CL水解酶蛋白及血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)进行分子对接。结果方证关系分析柴胡桂枝干姜汤可奏温阳散寒化湿、兼清郁热、开达膜原之功干预初期寒湿郁肺型COVID-19,通过筛选,预测柴胡桂枝干姜汤中发挥治疗作用主要为156个化学成分作用于159个相关靶点,核心基因有EGFR、TP53、YWHAZ、HSP90AB1、PIK3R1、GRB2等27个,GO和pathway分析柴胡桂枝干姜汤主要参与细胞调节等生物过程及免疫系统相关通路发挥治疗作用,对10个核心成分进行分子对接所得,方中柴胡中柴胡皂苷A、柴胡皂苷D与桂枝中的过氧麦角固醇与SARS-CoV-23CL水解酶蛋白和ACE2有较好的亲和力。结论通过网络药理学与分子对接技术预测柴胡桂枝干姜汤可用于初期寒湿郁肺型COVID-19治疗,方中柴胡、桂枝等中药含有的潜在抗病毒成分可通过调控免疫系统等发挥治疗作用,阐释了中药"多成分-多靶点-多疾病"的作用特点,为临床用药提供理论依据。     

四季抗病毒合剂治疗小儿新型冠状病毒肺炎的可行性分析

目的:探索四季抗病毒合剂治疗小儿新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的物质基础和潜在机制。方法:本研究以四季抗病毒合剂治疗小儿COVID-19的可行性为切入点,首先对四季抗病毒合剂的临床用药进行meta分析,然后采用网络药理学方法对抗炎成分、靶点和作用机制进行了探索性研究。最后通过分子对接技术,筛选对新型冠状病毒3CL水解酶有抑制作用的活性成分。结果:Meta分析结果显示,四季抗病毒合剂在治疗小儿呼吸系统感染方面具有较好的疗效和安全性,是具有治疗COVID-19潜力的复方。通过构建的"中药-成分-疾病-靶点"网络,筛选得到与干预COVID-19相关的活性成分88个,相关靶点24个。分子对接结果显示,黄酮类成分是四季抗病毒合剂中主要的抗病毒成分。结论:综合结果预测,四季抗病毒合剂可通过调控白介素-17(IL-17)信号通路和花生四烯酸代谢通路,缓解病毒感染诱发的全身免疫反应和炎症效应,达到"治标"作用;还可能通过抑制3CL水解酶,达到干扰病毒复制的"治本"作用。     

基于数据挖掘和网络药理学的三七保健品组方规律及增强免疫力保健功能研究

目的 通过数据挖掘、网络药理学及分子对接技术分析含三七的保健食品的组方规律并对其潜在的机制进行研究。方法 通过检索国家市场监督管理总局及药智网含三七的保健食品,采用频数统计和关联规则等方法分析基本信息及组方规律。通过检索TCMSP等数据库、整理相关文献获得三七相关化学成分及潜在靶点;根据保健功能频次分析结果,从GeneCards等数据库中筛选相关的潜在靶点信息;借助R语言相关软件包、String数据库、Cytoscape软件等筛选出关键成分和关键靶点。随后进行蛋白质相互作用（protein-protein interaction,PPI）网络分析,根据度（degree）值筛选出核心靶点,并进行基因本体（gene ontology,GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析。最后,利用分子对接技术验证核心靶点和关键成分的作用亲和力。结果 共收集含三七保健食品345个,保健功能频次出现最多的是有助于增强免疫力。获得三七相关化学成分684个,其中有效成分339个及靶基因2 078个,获得免疫力相关的...     

基于网络药理学和分子对接技术探讨巴戟天治疗类风湿性关节炎的作用机制

目的 采用网络药理学方法和分子对接技术,探讨巴戟天治疗类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的作用机制.方法 通过TCMSP、GeneCards、OMIM、TTD以及String数据库获得巴戟天活性成分、作用靶点以及RA相关疾病靶点,采用Cytoscape3.7.1软件绘制"化学成分-靶点-R...     

基于HERB数据库草药成分的新型冠状病毒多靶点新型抑制剂虚拟筛选

目的 通过计算机虚拟筛选从HERB数据库草药成分中筛选出靶向新型冠状病毒主蛋白酶（main protease,Mpro）、木瓜样蛋白酶（papain-like protease,PLpro）和受体结合域（receptor binding domain,RBD）的新型潜在抑制剂并阐述其相互作用机制。方法 以从HERB数据库中获得的天然化合物为筛选对象,综合运用药效团模型、分子对接、ADME-T预测、分子动力学模拟和分子力学泊松-玻尔兹曼表面积（molecular mechanics Poisson-Boltzmann surface area,MM-PBSA）等计算方法,获取靶向新型冠状病毒中Mpro、PLpro和RBD等多个靶点的潜在抑制剂,并采用酶活性抑制实验评价其植物提取物对Mpro的抑制效果。结果 化合物HBIN006454、HBIN032286和HBIN031053对SARS-CoV-2的Mpro、PLpro和RBD靶点均具有较高的结合亲和力。其中,巴戟天中的HBIN031053具有更好的类药性和药动学特性,且与各靶点所形成的复合物在分子动力学模拟中均表现出良好的稳定性。MM-PBSA分析结果进一步揭示了在HBIN031053-Mpro、HBIN031053-PLpro以及HBIN031053-RBD的结合中发挥关键作用的氨基酸残基,并深入阐述了其抑制病毒蛋白酶活性的机制。酶活性抑制实验表明,巴戟天提取物对Mpro有抑制效果。结论 天然化合物HBIN031053可作为靶向SARS-CoV-2中Mpro、PLpro和RBD等靶点的潜在新型抑制剂。     

基于网络药理学及高通量分子对接研究金花清感颗粒中结合SARS-CoV-2特定靶蛋白的活性化合物干预COVID-19的潜在分子机制＊

目的 运用网络药理学及高通量分子对接技术,筛选金花清感颗粒中与人类新型冠状病毒3CL水解酶及ACE2受体蛋白结合活性较好的有效化合物,并对其干预COVID-19的机制进行预测。方法 本研究利用TCMSP数据库及高通量分子对接技术筛选金花清感颗粒中与人类新型冠状病毒3CL水解酶及ACE2受体对接活性较高的的活性化合物,并获取其对应靶标,利用STRING数据库进行靶标的蛋白网络互作,运用数据包进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析,预测其作用机制。结果 金花清感颗粒共筛选有效活性化合物276种,涉及靶标基因325个。“药物-活性化合物-靶标”网络图中筛选出关键化合物11个,高通量分子对接筛选得到与人类新型冠状病毒3CL水解酶及ACE2受体结合活性较好的8个化合物,其靶基因的PPI网络主要涉及AKTI、HSP90AA1、RELA等核心靶蛋白。KEGG富集分析获得94条相关通路,主要包括卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染、丙型肝炎、麻疹、人巨细胞病毒感染、EB病毒感染等病毒相关通路以及IL-17通路、TNF通路、AGE-RAGE等途径。结论 金花清感颗粒中3-甲氧基光甘草定、粗毛甘草素C、甘草查尔酮B等活性成分与人类新型冠状病毒3CL水解酶及ACE2受体酶结合活性较强,并且通过多种生物学途径及通路发挥干预COVID-19的作用。     

基于分子对接技术虚拟筛选葛根治疗缺血性脑卒中的物质基础研究

目的在分子对接技术的基础上研究葛根治疗缺血性脑卒中的作用机制。方法采用分子对接技术将筛选出的葛根的活性分子与选取的21种缺血性脑卒中关键靶点进行对接,通过Cytoscape 3.1.1软件构建多成分-蛋白靶点网络模型。结果通过分子对接技术虚拟筛选,葛根中有28个活性小分子(比前期研究增加12个),其中有11种成分与10个或10个以上蛋白靶点有比较强烈的相互作用。结论分子对接技术有助于寻找葛根中治疗缺血性脑卒中的活性成分,同时也给中药复方的多成分、多靶点研究提供新的参考。