虚拟筛选辅助揭示中药药效物质基础的思路与初(4)

中草药综述

·1668· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第42卷 第9期 2011年9月

无机物等成分外，共计510个化合物。将这些化合物分子用Chemsketch 10.0软件绘制成平面结构，用Corina程序生成三维结构并进行构象优化，将已优化的结构组成小分子库备用。

3.1.3 靶点与参考配体的准备 根据对桑类中药性味功效及药理作用的总结，首先选择相应的靶点（表2）进行虚拟筛选研究。靶点的三维结构来自美国Protein Data Bank（/ pdb/）。

表1 桑类中药共同功效的总结

Table 1 Common efficacy of Chinese herb Sang

中 药 桑叶 桑椹 桑枝 桑白皮

治消渴（糖尿病）

《本草纲目》：汁煎代茗，能止消渴 《新修本草》：单食主消渴 《本草易读》：止渴

《名医别录》：主……热渴；《本经序疏要》卷三“消渴”项下：热渴

表2 桑类中药化学成分的待对接靶点

Table 2 Targets for docking with chemical components of Chinese herb Sang

靶 点 PDB号 胰岛素受体 α-葡萄糖苷酶 碳酸酐酶 XII 盐皮质激素受体

2G3M 1JD0 2AA2

参考配体

阿卡波糖（acarbose） 乙酰唑胺（acetazolamide）乙酰唑胺（aldosterone）

药理作用 降血糖 降血糖 利尿 利尿

对应功效 消渴 消渴 利尿 利尿 利 尿

《本草汇言》：利水气 《本草纲目》：利水气 《本草图经》：利小便 《名医别录》：利水道

1IRK L-783281

3.1.4 虚拟对接方法 （1）启动MVD2007软件，导入靶点的三维结构；（2）检测靶点的活性口袋；（3）导入已三维优化的桑类中药化学成分分子库；（4）设置MVD2007软件对接模块的各种运行参数；（5）运行对接模块进行虚拟对接运算，保存运算结果；（6）对运算结果进行分析，采用软件内置的BP人工神经网络建立数学模型，分析各种参数的相互关系及对对接结果的贡献，并预测对接结果中各配体分子接合方式的分子对接评分（MolDock Score）（为负值）。分子对接评分的绝对值越大，则表明预测活性越强。（7）根据分子对接评分对所有接合方式进行排序，将评分排序靠前的分子筛出并与参考配体的评分进行对比，从而筛选出有潜在活性的成分。 3.2 结果与分析

3.2.1 分子对接评分的分布情况 对接完成后，软件将给出分子库中每一分子经优选后最佳的5个接合方式的分子对接评分，同一分子的5个接合方式的分子对接评分的差异通常很小。以接合方式的数目为纵坐标，分子对接评分值为横坐标，可以绘出桑类中药化学成分分子库对接后所有接合方式的分子对接评分分布图（图1）。图中深色条码表示与参考配体分子对接评分接近的接合方式的数目，深色条码左边的条码

为分子对接评分绝对值大于参考配体的接合方式的数目。桑类中药的510个成分，分子对接评分绝对值大于参考配体分子的数目，针对胰岛素受体、α-葡萄糖苷酶、碳酸酐酶XII、盐皮质激素受体靶点分别为10、231、110、1个。分子对接评分绝对值大于参考配体，意味着活性可能强于参考配体。桑类中药化学成分针对α-葡萄糖苷酶靶点有理论活性的成分较多，而针对胰岛素受体靶点的则很少，因此，抑制α-葡萄

糖苷酶可能是其发挥消渴功效的主要机制，而激动胰岛素受体则是次要因素。同理，桑类中药发挥利尿功效的主要机制可能是抑制碳酸酐酶XII，而与盐皮质激素受体关系较小。

3.2.2 针对胰岛素受体的虚拟筛选结果 参考配体L-783281的评分为 146.83。桑类中药化学成分中，与胰岛素受体对接时分子对接评分绝对值大于L-783281评分90%的分子共28个（表3）。 3.2.3 针对α-葡萄糖苷酶的虚拟筛选结果 参考配体阿卡波糖（acarbose）的评分为 88.996 2，另外两个临床常用的α-葡萄糖苷酶抑制剂伏格列波糖（Voglibose）和米格列醇（Miglitol）的评分分别为 84.006 5、 73.430 8，其绝对值均小于分子库中评分排序前50个成分（表4）。桑类中药所含的一些 生物碱类成分已被证明有α-葡萄糖苷酶抑制活性[5]，