基于网络药理学及分子对接技术对向海雁鹅血多肽抗肺癌的机制研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ijlusr
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向海雁鹅为向海鸿雁(Anser cygnoides)与籽鹅(Semen anserinum)杂交的物种。本文以向海雁鹅血为原料,对其多肽进行提取、分离、纯化并分析其成分;基于网络药理学及分子对接技术对其抗肺癌作用机制进行分析;并考察其抑制肺癌细胞的活性。研究内容如下:以新鲜向海雁鹅血为原料,水解度为指标,筛选工具酶;采用单因素实验,确定向海雁鹅血多肽的酶解工艺;通过响应面法优化向海雁鹅血多肽的最佳提取工艺;通过氨基酸分析仪对其氨基酸组成进行分析;采用Sephadex G-25凝胶层析纯化分离向海雁鹅多肽。结果表明:优选出复合蛋白酶作为工具酶;最佳酶解工艺为超声功率540 W,超声波频率20 KHz,加酶量4000 U/g,超声时间4.5 h,此时水解度为28.77%;并测得其中含有17种氨基酸,其中8种为人体必需氨基酸;经Sephadex G-25凝胶层析纯化得到向海雁鹅血多肽(XGP)。通过UPLC-Q-TOF-MS/MS对XGP成分组成进行分析;采用网络药理学方法对向海雁鹅血多肽的活性成分、潜在靶点和分子机制进行预测;包括药物相似性评估、口服生物利用度预测、蛋白互作(PPI)网络构建和分析、基因本体论(GO)术语和通路注释;基于网络药理学,构建“成分-靶点-通路”的互作网络;利用分子对接模拟方法进一步说明了配体的活性位点和结合程度,解释了其可能的作用机制。结果表明:分析其成分为H-Asn-Asp-Asp-Met-OH、Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr-Asp、Ala-Trp-Met-Asp-Phe-Val;网络药理筛选出相关靶点258个,通过PPI筛选得到46个核心靶点,如AKT1、IL1B、SRC、STAT3、MMP9和CCND1等;GO功能富集分析64个条目,主要调控肺癌反应、蛋白质磷酸化、氧化还原过程等生物功能,影响着细胞增殖、凋亡、氧化还原等;KEGG分析富集到56个信号通路,主要包括PI3K-ATK、RAS、Hepatitis B等信号通路;XGP通过多成分、多靶点和多通路协同作用于肺癌的网络;向海雁鹅血多肽P1、P2、P3与核心靶点AKT1、SRC、MMP9具有良好的结合能力,证明向海雁鹅血多肽对肺癌具有潜在的抑制作用。采用CCK-8法考察不同浓度的XGP抑制人肺癌A549细胞的增殖作用,考察不同浓度XGP对细胞内Ca2+释放、细胞氧化损伤和ATP的含量,使用XGP诱导人肺癌A549细胞,采用q PCR和Western blot检测细胞关键通路靶蛋白的表达水平。结果表明:XGP呈浓度和时间依赖性地抑制人肺癌A549细胞的增殖;XGP可能通过人肺癌A549细胞发生Ca2+超载,氧化损伤,抑制ATP的合成和干扰能量代谢使细胞凋亡;q PCR结果显示XGP可抑制核心靶点AKT1的表达水平;Western blot结果显示XGP通过降低AKT1的m RNA表达水平,从而起到抑制人肺癌细胞A549的作用,进一步验证向海雁鹅血多肽对肺癌的抑制作用。向海雁鹅血多肽在抗肺癌方面具有广阔的应用前景,为未来向海雁鹅血的开发应用提供了理论基础和参考依据。
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