本文關鍵詞：抗癌天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫的構建及其應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：分析化學和天然產(chǎn)物化學經(jīng)過數(shù)十年的巨大發(fā)展,科研工作者已經(jīng)成功地發(fā)現(xiàn)和提取了大量的具有抗癌活性的天然產(chǎn)物。盡管近年來國內(nèi)外開發(fā)了大量癌癥研究相關的數(shù)據(jù)庫,然而卻沒有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性地收錄這些抗癌天然產(chǎn)物信息及其生物活性信息。而且絕大多數(shù)抗癌天然產(chǎn)物的ADME(吸收、分布、代謝和排泄)性質(zhì)和作用靶標沒有被全面測定,造成其抗癌分子機制不明確,這阻礙了臨床抗癌藥物的研發(fā)。為解決這一問題,我們開發(fā)了一個基于系統(tǒng)藥理學的抗癌草藥數(shù)據(jù)庫CancerHSP。通過文本挖掘方法,目前該數(shù)據(jù)庫共收錄了2439種抗癌草藥、3575個抗癌活性化合物,并提供了每種化合物的分子結構和基于492種不同細胞系的抗癌活性數(shù)據(jù)。通過運用相關計算軟件和先進的機器學習模型計算或預測了9種關鍵的藥理學ADME相關參數(shù),其中涉及相對分子質(zhì)量、脂水分配系數(shù)的對數(shù)值、氫鍵受體的數(shù)量、氫鍵供體的數(shù)量、可旋轉鍵數(shù)、拓撲極性表面積、口服生物利用度、Caco-2細胞滲透率以及血腦屏障通透性。運用目前先進的蛋白靶標預測模型對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的所有化合物分子進行靶標預測,獲得了平均每個化合物12個蛋白質(zhì)靶標。再將該數(shù)據(jù)存入網(wǎng)站后臺MySQL數(shù)據(jù)庫并構建界面友好的搜索網(wǎng)站(http://lsp.nwsuaf.edu.cn/CancerHSP.php)以便用戶免費搜索查閱。目前該數(shù)據(jù)庫提供了搜索、瀏覽和下載所有數(shù)據(jù)三種途徑供用戶獲取數(shù)據(jù)信息。通過分析數(shù)據(jù)庫中的紫杉醇的相關數(shù)據(jù)進行藥物來源發(fā)現(xiàn)及抗癌機理探究,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中所有含有紫杉醇的植物都屬于松杉目植物,在今后探索含有紫杉醇的藥用植物發(fā)現(xiàn)上,從松杉目植物中探索含有紫杉醇的藥用原材料可能會有更高的成功可能性;紫杉醇可通過參與類固醇代謝、藥物反應、微管蛋白聚合和解聚調(diào)節(jié)等相關生物學過程以及作用于生物合成、ABC轉運體、藥物代謝等通路,參與抑制癌細胞的過程或造成特定的副作用�；贑ancerHSP數(shù)據(jù)庫藥物敏感性數(shù)據(jù),本文構建了一個基于隨機森林算法的預測A549細胞系敏感化合物的數(shù)學模型,該模型有著72%的預測準確率。通過該模型的預測,CancerHSP數(shù)據(jù)庫中有大約7%的抗癌天然產(chǎn)物對A549細胞系具有高敏感性。以這些先導化合物研發(fā)新的抗肺癌藥物,將會有更高的研發(fā)價值和成功幾率。該數(shù)據(jù)庫提供的抗癌天然產(chǎn)物及其ADME性質(zhì)、抗癌活性和靶標信息不僅能為抗癌藥物機理研究奠定基礎,還能為抗癌藥物的研發(fā)提供基礎數(shù)據(jù)支持。
【關鍵詞】：CancerHSP數(shù)據(jù)庫 癌癥 草藥 天然產(chǎn)物 系統(tǒng)藥理學
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R979.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻綜述11-17
• 1.1 前言11
• 1.2 癌癥研究相關數(shù)據(jù)庫11-16
• 1.2.1 癌癥組學相關數(shù)據(jù)庫11-12
• 1.2.2 癌癥相關基因或標記物數(shù)據(jù)庫12-13
• 1.2.3 抗癌成分數(shù)據(jù)庫13-14
• 1.2.4 其他數(shù)據(jù)庫14-16
• 1.3 本文研究意義和主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 CancerHSP數(shù)據(jù)庫的構建17-28
• 2.1 CancerHSP的設計原理17
• 2.2 開發(fā)流程17-22
• 2.2.1 數(shù)據(jù)收集18
• 2.2.2 化合物信息獲取18-19
• 2.2.3 靶標預測19
• 2.2.4 藥物ADME參數(shù)計算19-20
• 2.2.5 數(shù)據(jù)庫存儲結構設計20-22
• 2.2.6 數(shù)據(jù)庫后臺和網(wǎng)頁的構建22
• 2.3 CancerHSP的使用22-24
• 2.3.1 搜索22-23
• 2.3.2 瀏覽23
• 2.3.3 下載和更新23-24
• 2.4 CancerHSP的數(shù)據(jù)統(tǒng)計24-26
• 2.4.1 化合物的ADME參數(shù)分布24-25
• 2.4.2 細胞系的組織分布25-26
• 2.4.3 CancerHSP的用戶訪問統(tǒng)計26
• 2.5 本章小結26-28
• 第三章 以紫杉醇為例分析天然產(chǎn)物藥物開發(fā)及抗癌機制28-36
• 3.1 含有紫杉醇的植物28-29
• 3.2 紫杉醇ADME參數(shù)分析29-30
• 3.3 紫杉醇蛋白質(zhì)靶標30-33
• 3.3.1 GO富集分析32
• 3.3.2 通路（Pathway）富集分析32-33
• 3.4 紫杉醇抗癌活性分析33-35
• 3.4.1 對癌細胞的敏感性分析33-34
• 3.4.2 紫杉醇敏感細胞的組織定位34-35
• 3.5 本章小結35-36
• 第四章 基于CancerHSP數(shù)據(jù)集預測藥物對癌細胞系的敏感性36-42
• 4.1 實驗材料36-37
• 4.1.1 實驗數(shù)據(jù)集36
• 4.1.2 分子描述符計算36-37
• 4.2 實驗方法和技術路線37-39
• 4.2.1 數(shù)據(jù)分割37
• 4.2.2 訓練集和測試集構建37-38
• 4.2.3 隨機森林建模算法（Random Forest）38
• 4.2.4 模型評價38-39
• 4.3 結果和討論39-41
• 4.3.1 模型性能39-41
• 4.3.2 預測CancerHSP中化合物對A549細胞系的敏感度41
• 4.4 本章小結41-42
• 第五章 結論與展望42-44
• 參考文獻44-50
• 附錄50-61
• 致謝61-63
• 作者簡介63-64

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中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：308583