当归苯酞类和萜类成分作用的虚拟评价

目的利用理论对接方法对当归苯酞类和萜类成分可能的活性进行虚拟评价。方法选取当归苯酞类和萜类11种成分作为配体,选取与疾病相关的靶标晶体结构作为受体,利用Schrdinger软件进行对接计算。根据对接得分G-score进行分级评价。结果当归苯酞类和萜类除具有文献报道的药理作用外,还可能用于肿瘤、糖尿病、类风湿性关节炎、皮肤病、白血病、肝硬化、肾病综合征的治疗。对接结果显示当归苯酞类和萜类作用较弱。结论通过虚拟评价得到的结果与实验研究和临床报道一致,当归苯酞类和萜类挥发油成分可能的药效作用需要从实验上进一步证实。计算机辅助药物筛选联合实验技术是一种快速有效的研究中药作用机制的方法 。     

基于MrgrpX2的双黄连注射剂中潜在成分虚拟筛选

目的:运用计算机虚拟筛选技术,建立基于MrgrpX2的潜在类过敏成分的筛选模型,对双黄连注射液中13种成分进行虚拟筛选.方法:采用AutoDock Vina软件及LigPlot+软件,以MrgrpX2作为目标蛋白,对各单体成分进行虚拟分子对接筛选,计算受体和配体间的结合能并分析分子间作用类型.结果:分子对接的结果显示,...     

治疗输卵管阻塞性不孕的中药多靶活性成分计算机虚拟筛选

目的用分子对接方法从中国天然产物数据库中筛选治疗输卵管阻塞性不孕的中药活性成分。方法采用Accel-rys公司Discovery Studio分子模拟软件包(版本2.5.5),对蛋白质晶体结构数据库(Protein Data Bank,PDB)中8个输卵管阻塞性不孕相关靶酶的三维结构活性部位进行分析,通过配体对接(Ligandfit)模块进行分子对接。结果分别以靶酶原配体的打分函数为阈值,筛选出中国天然产物数据库中10个具有多靶作用的中药活性成分。结论该研究结果可促进新型输卵管阻塞性不孕治疗药物的研制。     

灵芝三萜化合物的抗肿瘤靶点预测与活性验证

研究发现灵芝三萜类化合物具有抗肿瘤活性,但其作用靶点尚不清楚,该试验主要研究灵芝三萜类化合物的抗肿瘤活性并对其可能的作用靶点进行预测。采用Discovery Studio软件的Lib Dock模块,以灵芝子实体中的26种三萜类化合物作为配体,分别与抗肿瘤作用明确的11个靶点蛋白进行分子对接,获得对接的打分结果,评判配体与靶点蛋白受体结合的亲和力,从而进行灵芝三萜类化合物抗肿瘤的虚拟筛选,探讨可能的作用靶点。同时,MTT实验检测26种灵芝三萜类化合物对5种肿瘤细胞的抑制能力,计算IC_(50),以此反映化合物的抗肿瘤活性。对接结果表明,对接位置数目大于5,且对接得分高于100,可以作为判断化合物是否具有活性的阈值,据此筛选出8种灵芝三萜类化合物可能具有抗肿瘤活性,其中5个具有多靶点作用的三萜成分。MTT细胞实验显示,灵芝酸Y对肺癌细胞H460显示了一定的抑制活性,IC_(50)为22.4μmol·L~(-1),其次是7-oxo-ganoderic acid Z2,IC_(50)为43.1μmol·L~(-1)。其他三萜类化合物对被测肿瘤细胞株未显示活性或活性很弱。该研究建立的分子对接虚拟筛选方法可用于灵芝抗肿瘤活性成分的初步筛选,通过该方法的筛选,结合MTT细胞毒活性实验结果,发现灵芝酸Y具有抗肿瘤,尤其抗肺癌开发的潜在可能性,7-oxo-ganoderic acid Z2和ganoderon B具有一定的抑制活性,其抗肿瘤作用有待于进一步深入研究,该研究结果可为抗肿瘤药物的研制提供参考。     

基于钾离子通道开放的中药降压成分发现研究

该文以降压靶标膜ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channel,KATP)为研究对象,构建其基于配体和基于受体结构的药效团模型,并分别筛选中药化学成分数据库(traditional Chinese medicine database,TCMD),利用分子对接评价筛选结果,发现具有潜在KATP开放作用的中药降压活性成分。其中,基于配体的药效团模型(ligand based pharmacophore,LBP)以对人源KATP具有开放活性的48个化合物为研究对象,利用Hypogen模块进行构建,最优模型由1个氢键受体、1个氢键供体、1个疏水基团、1个芳香环和5个排除体积组成,预测训练集化合物活性相关系数为0.876 4,测试集相关系数为0.705 8,辨识有效性指数N为3.304,综合评价指数CAI为2.616;以KATP同源模建模型(PM0079770)为研究对象,构建基于受体的药效团模型(structure-based pharmacophore,SBP),最优模型具有6个氢键受体、8个氢键供体、7个疏水基团和18个排除体积,辨识有效性指数N为2.200,综合评价指数CAI为2.017。分别用2个最优模型对TCMD数据库进行筛选,对候选化合物进行Lipinski五规则及ADMET性质预测研究,LBP模型命中171个化合物,SBP模型命中178个化合物。利用分子对接技术分别对上述2组潜在中药活性成分进行评价,按照打分值由大到小的排序,分别选取对接pose个数的前3%为潜在活性化合物。得到由LBP模型虚拟筛选得到的10个化合物、由SBP模型虚拟筛选得到的2个化合物,共12个具有潜在KATP开放活性的中药成分。该研究为发现新的KATP开放剂提供了思路。     

传统中药中H7N9病毒神经氨酸酶抑制剂的计算机虚拟筛选

目的:运用计算机虚拟筛选技术从传统中药数据库(TCM database@Taiwan)中快速搜索H7N9亚型流感病毒神经氨酸酶(neuraminidase,NA)的中药小分子抑制剂。方法:采用Auto Dock Vina软件对蛋白质晶体结构数据库PDB中NA与小分子抑制剂扎那米韦形成的复合物(PDB代码为4MWX)三维结构活性部位进行分析,基于传统中药配体库进行分子对接初次筛选。综合运用传统中药系统药理学数据库及分析平台TCMSP及Accelrys公司开发的Discovery Studio 2.5分子模拟软件包内TOPKAT模块计算药代动力学参数和毒性预测对分子对接结果进行2次筛选。结果:以原配体(扎那米韦)的自由结合能为阈值,筛选出中国传统中药数据库中3个类药性良好的化学成分与NA亲和力高于上市的抗流感药物扎那米韦的天然小分子化合物,并且确定了它们的中草药来源。结论:该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计及实验合成新抗H7N9流感病毒药物。     

基于药效团模型虚拟筛选活络丸中治疗骨关节炎的COX-2抑制成分

目的 采用药效团模型-分子对接-结合自由计算的分层虚拟筛选策略结合酶活性抑制实验,挖掘活络丸中对环氧合酶2(cyclooxygenase-2, COX-2)有抑制作用的成分。方法 使用Schrödinger 2020-4软件中PHASE模块进行COX-2小分子抑制剂药效团模型的构建,应用筛选出来的最佳药效团模型对活络丸中药化合物库进行虚拟筛选,对筛选到符合药效团模型的成分进行基于靶点结构的分子对接、结合自由能计算,选择潜在抑制成分进行酶活性测定实验,并对活性较好的小分子进行药代动力学、毒理学性质预测。结果 构建的最佳药效团模型具有两个氢键受体和两个芳环中心;体外酶活性抑制实验结果显示,筛选出的11个潜在靶向抑制成分均对COX-2具有不同程度的抑制作用,其中抑制活性较强的成分为表儿茶素IC₅₀为(0.93±0.15)μmol·L^-1、木犀草素IC₅₀为(1.96±0.19)μmol·L^-1及槲皮素IC₅₀为(2.09±0.28)μmol·L^-1,ADMET计算发现木犀草素、表儿茶素、槲皮素成药性较好。结论 采用药效团模型、分子对接、结合自由能计算及体外酶活性抑制实验,挖掘活络丸中对COX-2有抑制作用的成分,为骨关节炎中药来源的单体成分的现代化研究提供线索。     

利用Autodock筛选复方丹参方中HMG-CoA还原酶抑制活性成分

目的：利用Autodock程序筛选复方丹参方中HMG—CoA还原酶抑制性成分,探讨基于分子对接的虚拟筛选方法在中药研究中的应用。方法：构建包含天然及代谢成分的复方丹参方化合物库,随机选取可旋转键数为5,8,11,14,17的分子分别与HMG—CoA还原酶对接,以考察Autodock的3个参数。此外,从MDDR2007数据库中随机选取10个Ic50已知的HMG—CoA还原酶抑制剂分子进行对接,考察Autodock对接结果的准确性。结果：根据参数考察结果以8个可旋转键为界划分化合物库中的分子为两部分,分别设置不同的对接参数,对复方丹参天然及代谢化合物库进行虚拟筛选,提高了Autodock虚拟筛选的效率,得到了4个预测IC50在102nm01．L-水平的潜在抑制成分;准确性考察结果显示阳性抑制剂分子的实验值与预测值的相关系数R0为0．865,证明利用Autodock开展HMG—CoA还原酶抑制剂筛选研究较为可靠。结论：研究表明复方丹参方中含有潜在HMG—CoA还原酶抑制性成分。为开展基于分子对接的虚拟筛选方法探讨中药及方剂的物质基础研究奠定了基础。     

对照亲和超滤液质联用和分子对接技术筛选博落回种子中的G-四链体配体

G-四链体已成为肿瘤治疗和抗肿瘤开发的重要靶点。现代药理学证明,博落回Macleaya cordata有抗炎、抗菌、抗肿瘤等药理作用。亲和超滤法可快速筛选药物活性成分,但G-四链体DNA配体难以解离,因此该研究建立了对照亲和超滤方法,通过HPLC-MS检测超滤后的滤液成分,与空白对照,筛选博落回种子中和人体端粒DNA(HT4)有结合作用的配体。由结果可知,相对丰度大于30%且峰面积差异大于20%的有2个,经质谱鉴定分别为血根碱(SAN)和白屈菜红碱(CHE),其圆二色谱构象进一步证明SAN和CHE是HT4的活性配体。另鉴定了丰度较大但峰面积差异较小的原阿片碱(PRO)、别隐品碱(ALL),计算了SAN,CHE,PRO,ALL的结合率,并用分子对接方法比较分析,结合力评分与结合率一致,说明该方法可以用于混合物中活性成分筛选。     

基于支持向量回归和分子对接技术的中药CYP450 2E1抑制剂筛选

细胞色素P450酶(CYP450)的抑制是药物相互作用最常见的原因,对CYPs抑制剂早期预测的研究有助于减少药物相互作用导致的不良反应。CYP450 2E1(CYP2E1)是CYP450酶系中参与药物体内代谢的主要酶,具有广泛的药物代谢底物谱。该研究以CYP2E1为研究对象,基于32个CYP2E1抑制剂,建立支持向量回归模型(support vector regression,SVR),并用测试集数据对CYP2E1定量模型进行验证,获得CYP2E1抑制剂最优预测模型。该研究同时利用CDOCKER分析阳性化合物与活性口袋相互作用模式及氨基酸,建立CYP2E1抑制剂最优筛选模型。综合利用支持向量回归模型和分子对接预测模型筛选中药化学成分数据库(traditional Chinese medicine database,TCMD),提高了计算效率和结果的准确性。SVR预测模型初步得到6 376个中药化合物,通过分子对接进一步验证,最终获得247个对CYP2E1具有潜在抑制活性的中药化合物,其中部分已有实验证实其的确对CYP2E1具有抑制作用。该研究对CYP2E1酶抑制剂的研究可为CYP450抑制剂的虚拟筛选及其介导的药物不良反应预测提供指导,对临床合理用药提供一定的参考。     

基于分子对接技术的常用降糖中药有效成分虚拟筛选

目的: 运用分子对接技术分析常用降糖中药效应物质基础及其作用机制,为降糖中药现代研究提供理论依据。 方法: 基于文献搜集降糖中药化学成分并构建其结构数据库,以二肽基肽酶-Ⅳ等7个糖尿病治疗靶标为分子对接的研究对象,通过Sybyl软件的Surflex-Dock分子对接模块进行虚拟筛选,以打分函数Total-Score为标准评价中药成分与靶标间相互作用,以Total-Score等于7为阈值,筛选出与各靶标结合较好的化学成分,并与已上市降糖西药进行类药性比较。 结果: 与二肽基肽酶-Ⅳ,糖原合酶激酶-3,过氧化酶增殖因子活化受体γ,α-葡萄糖苷酶,葡萄糖激酶,钠-葡萄糖共转运蛋白2和血管紧张素转化酶能较好结合的化学成分分别有52,28,32,150,47,41,33个。通过虚拟筛选得到的这些小分子化合物与已上市降糖西药具有相似的类药性性质。 结论: 分子对接技术在一定程度上解释了降糖中药的效应物质基础与作用机制,为降糖中药现代研究提供了线索。     

基于药物靶点从传统中药库中高通量虚拟筛选HIV-1整合酶抑制剂

目的:运用虚拟筛选技术从传统中药数据库(traditional Chinese medicine database platform,TCMSP)中寻找HIV-1整合酶的中药小分子抑制剂。方法:以整合酶与细胞因子LEDGF/P75相互作用位点为靶点,运用分子对接技术进行首轮筛选,然后运用ADME/T预测进行第二轮筛选,最后基于靶点与药物相互作用位点进行第三轮筛选。结果:以原配体(4-[(5-bromo-4-{[2,4-dioxo-3-(2-oxo-2-phenylethyl)-1,3-thiazolidin-5-ylidene]methyl}-2-ethoxyphenoxy)-methyl]-benzoic acid,D77)为阳性对照,筛选出2个类药性良好的天然小分子化合物,二者与HIV-1整合酶亲和力及相互作用基团均优于D77(新型的HIV-1整合酶抑制剂),并且确定了它们的中草药来源。结论:成功建立一整套高通量虚拟筛选HIV-1整合酶抑制剂的策略,该研究结果可促进从传统中药库中提取、设计以及实验合成新的抗艾滋病药物。     

Isolates from Alpinia officinarum Hance attenuate LPS‐induced inflammation in HepG2: Evidence from in silico and in vitro studies

In an attempt to connect the legacy of centuries of invaluable knowledge from traditional medicine and the current understanding to the molecular mechanism of diseases, we took the advantage of the emergence of in silico screening as a promising tool for identification of potential leads from libraries of natural products. Traditional Chinese Medicine database was subjected to structure based virtual screening for identification of anti‐inflammatory compounds using the 3D crystal structure of p38 alpha mitogen activated protein kinase. The molecular docking studies revealed the potential activity of several classes of compounds known to be the constituents of the rhizomes of Alpinia officinarum Hance (Lesser galangal). Five compounds, galangin, kaempferide, isorhamnetin, and two diarylheptanoids, were isolated from the rhizomes of the plant using vacuum liquid chromatography and flash chromatography techniques. The anti‐inflammatory activity of these compounds was investigated on HepG2 cells stimulated by lipopolysaccharide. The latter induced the gene expression of proinflammatory cytokines; interleukin‐1β, interleukin‐6, tumor necrosis factor alpha. Addition of the 5 isolated compounds downregulated this increased gene expression in a dose dependent manner. Thus, these results indicate that the isolated compounds from A. officinarum could be used as a beneficial source for preventing and treating inflammatory diseases.     

基于片段搜索和相似性搜索的抗哮喘中药发现研究

目的:探讨利用防治哮喘的常用化学药物结构信息筛选活性中药.方法:以Drugbank数据库中具有明确治疗哮喘的活性化学药物为基础,以活性片段搜索和结构相似性搜索为筛选方法,获得具有防治哮喘的中药成分;追溯活性成分的来源中药,并结合中医防治哮喘的治法治则,探讨进行组方.结果:以36个作用于8个靶点的化学药物为基础,通过活性片段搜索获得62个药效成分,相似性搜索获得10个药效成分,总计72个药效成分来自39个常用中药,包括麻黄、半夏、细辛、生姜、地龙、甘草、麦冬、紫菀和吴茱萸等已被证明具有抗哮喘作用的中药;结合热哮清热宣肺,化痰降逆;寒哮温肺散寒,化痰平喘的中医治法治则,分别探讨组合了麻黄、半夏、生姜、甘草和麻黄、地龙、甘草两个作用于多靶点整体治疗的方剂.结论:应用片段搜索和相似性搜索的方法进行中药的发现研究具有一定的可行性.     

补中益气汤活性成分筛选和寻找靶标的实例

目的:探索研究中药复方的新方法,以治疗重症肌无力的传统名方补中益气汤(BD)为例。方法:首先笔者把乙酰胆碱酯酶作为研究靶标,然后通过数据挖掘建立中药处方的化学成分数据库和乙酰胆碱酯酶抑制剂(ACh Ei)的数据库。采用利平斯基五规则,分子二维(2D),三维(3D)相似度叠合技术和Glide分子对接技术,对中药化学成分数据库进行基于乙酰胆碱酯酶抑制剂配体的模拟筛选并得到了实验的验证。结果:建立化合物与靶标的映射关系,预测相应的靶标,从而发现关键的活性化合物及其化学骨架。通过实验验证,还发现5个新的具有新骨架的乙酰胆碱酯酶抑制剂的化合物。结论:该研究为中药复方研究和靶向药物研发提供了新方向新方法,对中药现代化和创新发现具有重要意义。     

基于计算机模拟技术从中药天然产物库中挖掘色氨酸羟化酶1抑制剂

目的 基于计算机模拟技术从中药天然产物库中挖掘色氨酸羟化酶1(tryptophan hydroxylase-1,TPH1)抑制剂。方法 搭建分子对接、类药性筛选、药动学预测、分子动力学模拟于一体的药物筛选平台，从中药系统药理学数据库与分析平台(traditional chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)数据库中挖掘TPH1抑制剂。结果 川贝酮碱(TCMSP＿ID:MOL009572)实验数据均表现出良好的TPH1抑制活性及类药性，预测命中分子可有效抑制胃肠道相关TPH1活性，但对中枢神经系统相关TPH2活性抑制作用较小；通过酶活抑制实验验证抑制效应，并借助分子动力学模拟动态解析结合能变化及各项能量分布。结论 整合多种虚拟筛选技术挖掘到缓解肠易激综合征相关痛症的TPH1抑制剂-川贝酮碱MOL009572。     

栀子和地黄环烯醚萜类成分抗炎作用的虚拟评价

目的 研究理论评价方法 的合理性,对栀子和地黄内所含的环烯醚萜类化合物的抗炎作用可能机制进行虚拟评价.方法 选择炎症相关的39个受体晶体结构,利用Schrodinger软件计算小分子、受体活性位点的描述指标和对接结果 ,考察对接得分中的非特异成分.结果 配体的非特异得分与其分子特征描述符存在明显的相关性,主要包括chilv_C、PEOE_VSA-5、Slog P_VSA3、SlogP_VSA54个指标.分子经过评价后发现代号为M7、M9、M11的环烯醚萜类化合物与抗炎类受体双特异性促分裂原活化蛋白激酶的结合较好.结论 阐明了分子特征描述符与非特异性得分的相关性模型,提出了选择性作用的分级评价标准,揭示了部分环烯醚萜类成分可能的机制.     

基于计算机模拟技术以埃博拉病毒跨膜糖蛋白为靶点挖掘中药抗病毒活性分子

目的基于埃博拉病毒跨膜糖蛋白(transmembrane glycoprotein of the Ebola virus,EBOV-GP)的三维空间结构,运用计算机虚拟筛选技术从中国台湾中医药数据库TCM@TAIWAN中寻找具有抗病毒作用的中药活性分子。方法以EBOV-GP为靶点,采用类药性评估、分子对接、分子动力学模拟以及吸收、分布、代谢和排泄(absorption、distribution、metabolism and excretion,ADME)预测等多尺度虚拟筛选策略,从TCM@TAIWAN数据库中挖掘候选药效分子,并分析候选分子与靶点的相互作用情况。结果以胺碘酮为阳性对照药物,筛选出4个类药性良好的中药单体ZINC85531496、ZINC85567560、ZINC85592968、ZINC33833122,与EBOV-GP亲和力及相互作用基团均优于胺碘酮。结论采用多种计算机虚拟筛选技术挖掘EBOV-GP抑制剂,可促进从天然产物化学结构数据库中提取、设计以及实验合成抗埃博拉病毒的药效分子。