基于生物信息学及分子对接研究温阳振衰颗粒治疗慢性心力衰竭的潜在分子机制

摘要

目的 利用生物信息学方法及分子对接技术预测温阳振衰颗粒治疗慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)的活性成分、作用靶点及相关生物学途径.方法 利用TCMSP、BATMAN-TCM数据库筛选温阳振衰颗粒的活性成分及药物潜在靶点,应用GeneCards、PharmGkb、TTD、DrugBank平台检索CHF的疾病靶点,采用Cytoscape 3.7.0软件构建"成分-靶点"网络图,运行STRING平台进行靶蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析,运用R语言数据包进行基因本体功能富集(gene ontology,GO)与京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomics,KEGG)富集分析,预测其作用机制,最后运用AutoDockVina和PyMol软件对温阳振衰颗粒中的关键活性成分与PPI中的核心蛋白进行分子对接验证.结果 共筛选温阳振衰颗粒有效成分145种,涉及靶标238个."药物-成分-靶点"图中筛选出关键活性化合物204个,其干预的PPI网络主要涉及PTSG2、ESR1、CALM3等核心蛋白,GO及KEGG富集分析结果显示温阳振衰颗粒干预慢性心力衰竭主要涉及氧化应激反应、Ca2+稳态调节、细胞内能量转运等多种生物学途径以及MAPK信号通路、p53信号通路、PI3K-Akt信号通路等相关通路.分子对接验证提示槲皮素与核心靶蛋白JUN结合情况最佳,JUN是温阳振衰颗粒中关键化学成分结合活性最优的靶蛋白.结论 温阳振衰颗粒中槲皮素、豆甾醇、山柰酚等多种关键有效成分可能作用于JUN、MAPK3、STAT3等多种核心靶蛋白,发挥干预CHF的药理作用.