Page 27 - 中国全科医学2022-15

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//www.geneca-rds.org/）、OMIM ［19］ （https://omim. 件 ［30］ 将核心靶点加氢并转换为 pdbqt 格式，同时设置
org/）、TTD ［20］ （http://db.idrblab.net/ttd/）、Drug 小分子化合物旋转键后保存为 pdbqt 格式，然后，运用
Bank ［21］ （https://go.drugbank.com/）、PharmGKB ［22］ AutoDock Vina 1.5.6 软件 ［31］ 进行对接，结果用 PyMOL
（https://www.pharmgkb.org/） 数 据 库， 检 索“diarrhea 软件进行可视化，输出三维图，并做热图分析。
irritable bowel syndrome”，筛选 IBS-D 相关靶点基因集。 2 结果
将删除重复靶点的最终疾病靶点导入 Uniprot 数据库， 2.1 黄芪建中汤活性成分与作用靶点 以 OB ≥ 30%，
对靶点名称进行标准化。 DL ≥ 0.18 为标准检索 TCMSP 数据库，筛选得到 142
1.3 绘制“药物 - 活性成分 - 靶点”网络图 对疾病 种活性成分，其中甘草 88 个、大枣 19 个、黄芪 17 个、
靶点和药物靶点利用 R 语言中的 Venn 程序进行映射 白芍 8 个、桂枝 6 个、生姜 4 个，饴糖未在 TCMSP 数
取交集，绘制韦恩图；使用 Cytoscape 3.8.1 软件 ［23］ 绘 据库中检索到活性成分，通过查阅文献补充葡萄糖、糊
制“药物 - 活性成分 - 靶点”网络图，利用内置工具 精、麦芽糖 3 个化合物，均未满足筛选标准，故删除。
Network Analyzer 分析网络的拓扑参数，依据节点连接 其中共有活性成分 11 个，删除活性成分中的重复项和
度值（degree）筛选核心活性成分。 不能在 Uniprot 数据库找到 official symbol 的活性成分后，
1.4 构建黄芪建中汤治疗 IBS-D 靶点的蛋白相互作 最终得到 123 个活性成分，选取共有活性成分 11 个进
用（PPI）网络 为探究黄芪建中汤药物相关靶点与 行展示，见表1。在TCMSP数据库中选取“RelatedTargets”
IBS-D 靶点间的相互作用，将交集靶点导入 String 数 模块，获得 247 个黄芪建中汤活性成分对应的靶点。
据库 ［24］ （https://string-db.org/），物种设置为“Homo
Sapiens”，构建 PPI 网络，隐藏游离靶标，设定 PPI 分 表 1 黄芪建中汤中共有活性成分的基本信息
Table 1 Information of common active ingredients in Huangqi Jianzhong
值为 0.4，下载 TSV 格式文件并导入 Cytoscape 3.8.1，
Decoction
绘制 PPI 网络图。Network Analyzer 用于网络的拓扑参
MOL ID 化学成分 靶点数 OB DL 药物来源 编号
数分析，中心度值（betweenness centrality）、紧密中心 （个） （%）
度值（closeness centrality）、节点连接度值（degree） MOL000211 丁子香萜 1 55.38 0.78 白芍、大枣、甘草、黄芪 A1
用于筛选核心靶点。 MOL000358 β- 谷甾醇 37 36.91 0.75 白芍、桂枝、大枣、生姜 A2
1.5 基因本体论（GO）功能和京都基因和基因组百 MOL000359 谷甾醇 3 36.91 0.75 白芍、桂枝、甘草 A3
MOL000422 山柰酚 58 41.88 0.24 白芍、甘草、黄芪 A4
科全书（KEGG）信号通路富集分析 将黄芪建中
MOL000492 （+）- 儿茶素 9 54.83 0.24 白芍、大枣、桂枝 A5
汤治疗 IBS-D 的靶基因上传至 Metascape 数据库 ［25］
MOL000098 槲皮素 141 46.43 0.28 甘草、大枣、黄芪 A6
（http://metascape.org/gp/in dex.html），物种设置为“Homo
MOL000354 异鼠李素 35 49.60 0.31 甘草、黄芪 A7
Sapiens”，选择“Custom Analysis”，分别进行 GO 功 MOL000392 刺芒柄花素 37 69.67 0.21 甘草、黄芪 A8
能和 KEGG 信号通路富集分析，以 P<0.01 为差异有统 MOL000417 毛蕊异黄酮 21 47.75 0.24 甘草、黄芪 A9
计学意义。GO 功能富集分析包括生物过程（biological MOL000449 豆甾醇 30 43.83 0.76 大枣、生姜 A10
process，BP）、细胞组分（cellular component，CC）、 MOL000239 熊竹素 12 50.83 0.29 甘草、黄芪 A11
分子功能（molecular function，MF）。参数设置为最小 注：OB= 口服生物利用度，DL= 类药性
重叠 >3，值截止 <0.01，最小富集 >1.5。选择排名前 20
位的 GO 功能和 KEGG 信号通路上传到 BioLadder 生信 2.2 IBS-D 相关靶标的收集及黄芪建中汤治疗作用靶
云平台（https://www.bioladder.cn/）绘制气泡图，对数据 点的筛选利用 检索 Gene Cards、OMIM、TTD、Drug
进行可视化，并采用 Cytoscape 3.8.1 绘制“药物 - 活性 Bank 及 PharmGKB 数据库，去除重复靶点后获得 3 486
成分 - 靶点 - 疾病 - 信号通路”图。 个与 IBS-D 相关靶点，将药物靶点映射到疾病靶点中，
1.6 分子对接验证 核心小分子化合物作为配体，从 最终获得黄芪建中汤治疗 IBS-D 的潜在作用靶点 180
Pubchem 数据库 ［26］ （https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/） 个，见图 1（彩图扫描文章首页二维码）。
搜索化合物 CAS 号，下载 3D 结构，用 Chem3D pro ［27］ 2.3 “药材 - 活性成分 - 靶点网络图”的分析 利用
使其能量最小化，保存为 mol2 格式。核心靶点作为受体， Cytoscape 对 180 个交集靶点进行“药材 - 活性成分 - 靶
从 PDB 数据库 ［28］ （https://www.rcsb.org/）下载核心靶 点”网络图的绘制，该网络有 306 个节点，其中 6 个
点的三维结构（PDB 格式），核心靶点蛋白选择遵循 药材节点、121 个化合物节点、180 个靶点节点，2 396
原则：（1）人源蛋白；（2）分辨率高；（3）优先选 条边，见图 2。根据 Network Analyzer 计算网络中的拓
择具有原始配体 ［29］ 。使用 PyMOL 2.4.1 软件对核心靶 扑参数，筛选中心度值、紧密中心度值、节点连接度
点蛋白进行去除水分子和原始配体。利用 AutoDock 软 值较大的节点，这些节点在整个网络中起到枢纽的作