基于网络药理学和分子对接研究蒙药额尔敦-乌日勒对帕金森病的作用机制
Study on the mechanism of Mongolian medicine Erdun-Wurile on Parkinson's disease based on network pharmacology and molecular docking
李晓锋 1林玉凤 2张雅蓓 3陈向辉 2赵蕊 4朱伟 5谢雅彬 6谢伟 6巴德仁贵 6姜树原 7刘晓蕾 7邵国 8白海花 9贾小娥 2杨志甫10
作者信息
- 1. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院第一附属医院神经内科;包头医学院神经科学研究所;内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室;濮阳油田总医院急诊科
- 2. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院神经科学研究所;内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室;包头医学院基础医学与法医学院
- 3. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院第一附属医院神经内科;包头医学院神经科学研究所;内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室
- 4. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院公共卫生学院
- 5. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院药学院
- 6. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院神经科学研究所;内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室
- 7. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院神经科学研究所;内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室;包头医学院药学院
- 8. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院神经科学研究所;内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室;深圳市龙岗区第三人民医院
- 9. 内蒙古民族大学附属医院基因检测中心
- 10. 内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014040;包头医学院第一附属医院神经内科
- 折叠
摘要
目的:基于网络药理学方法挖掘蒙药额尔敦-乌日勒治疗帕金森病的主要活性成分和药物靶点,揭示其潜在的可能作用机制,并运用分子对接研究药物与靶点蛋白结合能力.方法:依据中药系统药理学分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSCP)挖掘额尔敦-乌日勒的活性成分及对应靶点,以药动参数[生物利用度(oral bioavailability,OB)≥30%、类药性(drug-likeness,DL)≥0.18]为条件进行筛选,运用GeneCards、OMIM和TTD数据库筛选出额尔敦-乌日勒活性成分治疗帕金森病的可能靶点,运用Cytoscape 3.9.1 绘制Venn图,借助STRING数据库绘制蛋白互作(protein-protein interac-tion,PPI)网络图;应用微生信在线软件及Metascape 数据库查找蒙药额尔敦-乌日勒潜在的活性成分及治疗帕金森病的潜在作用靶点,并将靶点进行基因本体(gene ontology,GO)及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,并将药物小分子和靶点蛋白进行分子对接.结果:蒙药额尔敦-乌日勒中筛选出 DL 及 OB 值好的活性成分118 种,预测治疗帕金森病的靶点207 个,GO功能富集分析及KEGG富集分析显示,蒙药额尔敦-乌日勒治疗帕金森病的机制主要涉及RNA聚合酶启动子转录的正调控、正调控DNA模板转录和调控基因表达等生物过程,其涉及的通路包括AKT1、TP53、TNF、VEGFA、CASP3 等.结论:蒙药额尔敦-乌日勒治疗帕金森病是多成分、多靶点、多通路的作用结果,为蒙药额尔敦-乌日勒治疗帕金森病的进一步研究提供了理论依据.
Abstract
Objective:To explore the main active components and drug targets of Mongolian medicine Erdun-Wurile in the treatment of Parkinson's disease and its potential action mechanism based on the network pharmacology,and study the binding ability of drugs and target proteins with molecular docking.Methods:The active components and corresponding targets of Eerdun-Wurile were mined based on the traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMCSP).The mined data were screened under the term of pharmacokinetic parame-ters[oral bioavailability(OB)≥30%,drug-likeness property(DL)≥0.18].GeneCards,OMIMand TTD databases of human gene-disease related databases were used to screen out the possible targets in active components of Eerdun-Wurile in the treatment of Parkinson's disease.The Venn diagram was drawn by Cytoscape 3.9.1,and PPI network di-agram was drawn with STRING database.The Bioinformatics and Metascape database were used to search the potential active ingredients of Erden-Wurile and potential targets for the treatment of Parkinson's disease,and GO function a-nalysis and KEGG enrichment analysis was performed on screened targets with molecular docking of small drug molecules and target proteins.Results:118 kinds of active ingredients with good DL and oral absorption were screened from Eerdun-Wurile medicine,and 207 targets were predicted to treat Parkinson's disease.GO function analysis and KEGG en-richment analysis showed that the mechanism of Mongolian medicine Eerdun-Wurile in treating Parkinson's disease mainly involved with biological processes such as positive regulation of RNA polymerase II promoter transcription,posi-tive regulation of DNA template transcription,positive regulation of gene expression.Pathways involved were AKT1,TP53,TNF,VEGFA,CASP3,etc.Conclusion:The effect of Mongolian medicine Eerdun-Wurile in treating Parkin-son's disease is the action result of multi-components,multi-targets and multi-channels,which provides theoretical basis for further research on treating Parkinson's disease with Eerdun-Wurile.
关键词
蒙药/额尔敦-乌日勒/网络药理学/帕金森病/作用机制/分子对接Key words
Eerdun-Wurile/Network pharmacology/Parkinson's disease/Mechanism of action/Molecular docking引用本文复制引用
基金项目
国家自然科学基金(81901918)
内蒙古自然科学基金(2021MS08053)
2020年中央引导地方发展基金(2020ZY0040)
202内蒙古人才开发基金()
内蒙古自治区个体化用药工程技术研究中心开放课题(MDK2021057)
包头医学院创新团队(bycxtd-04)
内蒙古自治区卫生健康科技计划项目(202201422)
自治区高等学校科学研究项目(NJZY23093)
包头医学院青年科技人才发展计划(BYJJ-DXK2022042)
出版年
2024
NETL
NSTL
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