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1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖靶向NFKB2的分子对接研究

更新时间:2009-03-28

1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖(1,2,3,4,6-penta-O-galloy-β-D-glucose PGG)是从双子叶毛茛科植物白花芍药中提取出来的小分子化合物,具有抗炎、抗癌等多种功效[1-3]。我们的前期实验表明,PGG具有良好的抗胶质瘤作用,在抑制胶质瘤增殖和侵袭,促进胶质瘤凋亡等试验中表现出良好的应用前景。但PGG发挥作用的靶点是什么,通过促进或抑制哪种信号通路实现其抗胶质瘤的作用尚不得而知。

NF-kB信号通路是指哺乳动物的转录因子NF-kB 家族,由 P50(NF-kB1)、P52(NF-kB2)、REL、REL-A(P65)及REL-B组成,这些蛋白质二聚化后形成有功能的NF-kB。NFKB2在遗传信息转录的过程中发挥重要作用。待转录的DNA序列与NFKB2蛋白结合,之后NFKB2蛋白与其他关键蛋白结合(如RNA聚合酶等),并由此提供转录的基本条件[6,7]。鉴于NFKB2在转录中的重要作用,我们推测PGG很有可能通过NFKB2发挥作用,NFKB2很有可能是PGG的作用靶点,为验证这一假说,我们采用计算机软件分子对接的方法测试了PGG与蛋白NFKB2的分子对接亲和力。

分子对接(molecular docking)是依据配体与受体作用的“锁-钥原理”(lock and key principle),模拟小分子配体与受体生物大分子相互作用。配体与受体相互作用是分子识别的过程,主要包括静电作用、氢键作用、疏水作用、范德华作用等。通过计算,可以预测两者间的结合模式和亲和力,从而进行分子对接,进行药物的虚拟筛选[10]。我们将PGG对接到NFKB2蛋白的DNA结合口袋,并评价其结合能力。分析发现PGG与受体NFKB2具有较好的对接,可形成稳定的相互作用,极性相互作用及氢键是主要的相互作用类型。

1 材料与方法

1.1 受体准备 使用AutoDock Tools打开选取的蛋白质分子NFKB2,删除配体残基、水分子和离子,添加极性氢原子及Kollman电荷。将对接口袋定义到氨基酸DNA结合口袋。

11.20%EGR率时文丘里管流动状态见图5,由图5可知,管内气体流动趋势与5.80%EGR率时流动基本保持一致,高压空气由文丘里管进口流入到喉口时,流速慢慢加大,压力均匀下降,从开始的0.131 MPa降至0.118 8 MPa,降低了0.012 2 MPa。而后流向扩压段,压力慢慢增大,流速对应也有所降低。因为废气与进气的混合,造成喉口出口和扩压段部位生成部分低压区,使得气流的融合不相同,但是在扩压段尾部气体压力又上升至0.012 2 MPa。

1.3 分子对接 准备好受体、配体文件及相关配置文件后,使用AutoDock Vina软件将配体分子对接到设置的受体口袋中,输出TOP10分子。

1.2 配体准备 根据1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖(PGG)的下载结构文件(https://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB7178454.htm),添加Gasteiger电荷,并储存为pdbqt格式文件。

2 结果

在对接所得的10个分子模型中,为分析PGG与受体的相互作用,我们选择最优的PGG对接模型进行分析。化合物PGG与受体NFKB2的亲和力为-6.8 kcal/mol,说明他们之间可形成稳定的结合。从图1a与1b中NFKB2受体与DNA和PGG的结合模式对比重可以看到,PGG可占据DNA结合口袋开口的1/3到1/2,可能对DNA的结合具有一定的抑制作用。详细分析图1c中NFKB2受体与PGG的结合模式,只有VAL-253(A)、VAL-281(B)和ILE-335(B)为非极性氨基酸,其余均为极性氨基酸。PGG分子中也具有很多极性基团(羟基、羰基),因此他们之间可以通过极性相互作用形成稳定结合。在图1c中可以看到,分子PGG的没食子酰基部分可以与NFKB2受体形成5个氢键,说明氢键相互作用也是PGG与NFKB2间一种重要的相互作用类型。综上所述,PGG与受体NFKB2具有较好的对接,可形成稳定的相互作用,极性相互作用及氢键是主要的相互作用类型。

  

图1 分子对接模式图 a.NFKB2与DNA复合物模式图,NFKB2以表面模型表示,DNA以卡通模型表示。b.NFKB2与PGG复合物模式图,NFKB2以表面模型表示,PGG模型以棍棒模型表示。c.NFKB2与PGG结合模式图,NFKB2以白色卡通模型表示,PGG模型以棍棒模型表示,并显示PGG周围的氨基酸残基。

3 讨论

1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖(PGG)是从传统中药白花芍药中提取的小分子化合物单体,在前列腺癌、白血病、乳腺癌、肺癌、口腔癌等多种癌细胞实验中表现出良好的诱导癌细胞凋亡、抑制癌细胞增殖、抑制肿瘤血管生成等作用[4,5]。我们在前期研究中发现PGG还具有良好的抗胶质瘤作用,可以很好的抑制胶质瘤增殖和侵袭、促进胶质瘤凋亡。但PGG是通过什么途径和什么靶点发挥抗胶质瘤作用的呢?NFKB2是一种转录因子,在遗传信息转录的过程中发挥重要作用,包括肿瘤增殖、凋亡、侵袭在内的多种生物过程都需要NFKB2的参与[8,9]。我们前期研究也发现,实验组和对照组的NFKB2的表达差异具有统计学意义。我们推测PGG很有可能通过NFKB2发挥作用,NFKB2很有可能是PGG的作用靶点,为验证这一假说,我们采用计算机软件分子对接的方法测试了PGG与蛋白NFKB2的分子对接亲和力。

胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤,约占全部中枢神经系统肿瘤的一半以上,其中大部分患者恶性程度高,预后较差。胶质瘤由于其恶性增殖及侵袭的特性及血脑屏障的存在,目前的治疗方案无法从根本上解决胶质瘤复发的问题,由此引起的放疗和化疗耐药性是胶质瘤治疗失败的主要原因。因此,探索新的抗胶质瘤药物可能为胶质瘤的治疗提供新的思路和新的靶点。

分子对接是通过受体的特征以及受体和药物分子之间的相互作用方式来进行药物设计的方法。主要研究分子间(如配体和受体)相互作用,并预测其结合模式和亲合力的一种理论模拟方法。近年来,分子对接方法已成为计算机辅助药物研究领域的一项重要技术11。我们用AutoDock软件将PGG对接到NFKB2蛋白的DNA结合口袋,并评价其结合能力。分析发现PGG与受体NFKB2具有较好的对接,可形成稳定的相互作用,极性相互作用及氢键是主要的相互作用类型。PGG很有可能通过靶向NFKB2发挥抗癌抗胶质瘤的作用。

4.1 完善社区康复设备,充分利用社区和家庭资源曾友燕等[26]通过质性访谈,了解到老年人对专业性的家庭护理服务的需求意愿主要集中在家庭病床、康复护理和健康教育系列服务3个方面,因而政府应该大力发展社区康复,满足人民群众的切实要求,确定专职康复护士指导康复训练者,选择器材进行强身健体训练。也可针对患者情况,帮助患者制作简单易行的器材,让患者在家进行治疗,利用家庭资源,制作训练器具。

今人对黄庭坚词集的整理颇为重视,版本众多。然而,每个版本所收黄庭坚词的数量却多寡不同。不计断句,仅就篇幅完整的词作进行统计,则《全宋词》和《全宋词补辑》二者合计189首;龙榆生校本《豫章黄先生词》收词181首;严寿澂校点《山谷词》收词187首;刘琳等《黄庭坚全集》收词184首,又在补遗中收录11首;朱德才《增订注释秦观黄庭坚词》收录黄词191首;马兴荣、祝振玉校《山谷词校注》收词179首,另有补遗9首,存疑18首。这种状况源于对部分词作著作权的确认辨别有异。这说明,对部分词作著作权的归属问题进行辨识仍有待于学界努力。以下笔者尝试对此作简要考辨。

参考文献

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郑眉光,雷炳喜,黄毓韬周志威赵义营李文鹏刘正豪王圣文蔡望青邓跃飞
《岭南急诊医学杂志》2018年第02期文献

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