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Artemisinin Biosynthesis in Non-glandular Trichome Cells of Artemisia annua

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Molecular Plant 2019年第5期12卷 704-714页

作者： Rika Judd M.Caleb Bagley Mingzhuo Li yue Zhu Caiyan Lei Seyit Yuzuak Mans Ekelof Gaobin Pu Xiting Zhao david C.Muddiman De-Yu Xie Department of Plant and Microbial Biology North Carolina State UniversityRaleighNCUSA Department of Chemistry North Carolina State UniversityRaleighNCUSA

Artemisinin-based combination therapy(ACT)forms the first line of malaria ***,the yield fluctuation of artemisinin has remained an unsolved problem in meeting the global demand for *** problem is mainly caused by the glandular trichome(GT)-specific biosynthesis of artemisinin in all currently used Artemisia annua ***,we report that non-GT cells of self-pollinated inbred *** plants can express the artemisinin biosynthetic *** expression analysis demonstrated the transcription of six known pathway genes in GT-free leaves and calli of inbred *** ***-qTOF-MS/MS analysis showed that these two types of GT-free materials produce artemisinin,artemisinic acid,and arteannuin *** IR-MALDESI image profiling revealed that these three metabolites and dihydroartemisinin are localized in non-GT cells of leaves of inbred *** ***,we employed all the above approaches to examine artemisinin biosynthesis in the reported XL annua glandless(gl)*** resulting data demonstrated that leaves of regenerated gl plantlets biosynthesize ***,these findings not only add new knowledge leading to a revision of the current dogma of artemisinin biosynthesis inannua but also may expedite innovation of novel metabolic engineering approaches for high and stable production of artemisinin in the future.

关键词： Artemisia annua artemisinin glandular trichome norvglandular trichome cell

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偶氮苯磺酸衍生物的光致顺反异构化机理

物理化学学报 2009年第11期25卷 2296-2304页

作者：朱玥蒲敏何静 EVANS david G 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

基于密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)水平上全优化得到了3,3′-偶氮苯磺酸(3,3′-AbS)在S0和T1态顺反异构化机理.在S0态存在两种异构化途径:绕角NNC反转和绕NC键旋转相结合的形式和单纯的绕CNNC二面角旋转形式,两种异... 详细信息

基于密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)水平上全优化得到了3,3′-偶氮苯磺酸(3,3′-AbS)在S0和T1态顺反异构化机理.在S0态存在两种异构化途径:绕角NNC反转和绕NC键旋转相结合的形式和单纯的绕CNNC二面角旋转形式,两种异构化途径的能垒分别为94.2和124.3kJ·mol-1.有必要指出的是,在反转与旋转结合的途径上存在二次过渡态.在T1态上仅存在旋转途径且其能垒为21.1kJ·mol-1.采用含时密度泛函理论(TD-DFT),在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,沿着基态的两种异构化途径计算得到了T1,S1,T2和S2态的垂直激发的势能剖面,分析了可能的光致异构化途径.当激发光波长为330nm时,反应物分子被激发到S2态,然后弛豫到较低的能态S1发生异构化反应,旋转途径存在两条活化途径:(1)沿着S1/S0的圆锥交叉点衰变到产物;(2)由S1态弛豫到T1态后,在S0-T1-S0的区域发生异构化,再转化到产物.计算结果表明,3,3′-AbS通过反转和旋转的结合形式实现在S0态的异构化,而被激发后倾向于沿着旋转坐标作为其主要的异构化途径.

关键词：密度泛函理论 3 3′-偶氮苯磺酸光异构化机理激发态势能面

Functionalizing DNA nanostructures with natural cationic amino acids

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Bioactive Materials 2021年第9期6卷 2946-2955页

作者： Dong Wang Chunfa Chen Qian Liu Qianwen Zhao Di Wu yue Yuan Chaowang Huang Xiaorong Sun Chunji Huang david Tai Leong Guansong Wang Hang Qian Institute of Respiratory Diseases Xinqiao HospitalThird Military Medical University183 Xinqiao StreetChongqing400037China Laboratory of Pharmacy and Chemistry And Laboratory of Tissue and Cell BiologyLab Teaching&Management CenterChongqing Medical UniversityChongqing400016China Basic Medical College Third Military Medical UniversityChongqing400038China Department of Chemical and Biomolecular Engineering National University of SingaporeSingapore Department of Respiratory Medicine Jinling HospitalNanjingJiangsu210002China

Complexing self-assembled DNA nanostructures with various functional guest species is the key to unlocking new and exciting biomedical *** guest species not only induce magnesium-free DNA to self-assemble into defined structures but also endow the final complex nanomaterials with new ***,we propose a novel strategy that employs naturally occurring cationic amino acids to induce DNA self-assembly into defined *** L-arginine and L-lysine can readily induce the assembly of tile-based DNA nanotubes and DNA origami sheets in a magnesium-free *** self-assembly processes are demonstrated to be pH-and concentration-dependent and are achieved at constant ***,the assembled DNA/amino acid complex nanomaterials are stable at a physiological temperature of 37◦*** L-arginine with its D form enhances its serum *** preliminary examination of this complex nanomaterial platform for biomedical applications indicates that DNA/amino acids exhibit distinct cellular uptake behaviors compared with their magnesium-assembled *** nanomaterial mainly clusters around the cell membrane and might be utilized to manipulate molecular events on the *** study suggests that the properties of DNA nanostructures can be tuned by complexing them with customized guest molecules for a designed *** strategy proposed herein might be promising to advance the biomedical applications of DNA nanostructures.

关键词： DNA nanostructures Noncanonical DNA self-Assembly Amino acids Isothermal self-assembly

基于网络药理学和分子对接技术探讨中药外敷1号应用于唇炎的相关机制

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海南医学 2024年第8期35卷 1149-1156页

作者：姚曼曼路月亭刘铁军路华林尚宏悦许彦枝河北医科大学第四医院口腔科河北石家庄050000

目的应用网络药理学和分子对接技术探讨中药外敷1号(TCM-EAN1)对于唇炎的相关作用机制。方法在TCMSP数据库中获取TCM-EAN1的活性成分和潜在靶点,疾病靶点利用DisGeNet和GeneCards获取,采用Venny取疾病-药物的交集,采用String数据库构建... 详细信息

目的应用网络药理学和分子对接技术探讨中药外敷1号(TCM-EAN1)对于唇炎的相关作用机制。方法在TCMSP数据库中获取TCM-EAN1的活性成分和潜在靶点,疾病靶点利用DisGeNet和GeneCards获取,采用Venny取疾病-药物的交集,采用String数据库构建蛋白互作网络,采用Cytoscape软件构建疾病-靶点-中药有效成分-药物网络,应用david数据库将TCM-EAN1进行GO和KEGG富集分析,应用AutoDock对TCM-EAN1的活性成分和关键治疗唇炎靶点进行分子对接验证。结果TCM-EAN1与唇炎的相关作用靶点共35个,蛋白相互作用(PPI)结果显示核心靶点分别是TP53、TNF、HIF1A、BCL-2、RXRA、EGFR、IL-6、PTGS2、CDKN1A,通过网络构建核心有效成分分别为槲皮素、汉黄芩素、木犀草素、山柰酚、β-谷甾醇、白鲜明碱、前茵芋碱、豆甾醇和苦参素。GO分析共获得429条生物过程,主要有:基因表达的正向调控、凋亡过程的负调控、转录的正调控、炎症反应、细胞外空间、细胞因子活性、生长因子活性等,KEGG共获得107条通路,主要与IL-17信号通路、PI3K-Akt信号通路、Th17细胞分化、TNF信号通路等相关,分子对接结果显示,豆甾醇、β-谷甾醇与核心靶点有较好的结合性。结论通过网络药理学和分子对接技术初步探讨TCM-EAN1对于唇炎的作用机制,为今后临床治疗提供科学依据。

关键词：唇炎网络药理学分子对接中药外敷1号

Observation of coupling between zero- and two- dimensional semiconductor systems based on anomalous diamagnetic effects

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Nano Research 2016年第2期9卷 306-316页

作者： Shuo Cao Jing Tang yue Sun Kai Peng Yunan Gao Yanhui Zhao Chenjiang Qian Sibai Sun Hassan Ali Yuting Shao Shiyao Wu Feilong Song david A. Williams Weidong Sheng Kuijuan Jin Xiulai Xu Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics Institute of Physics Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China Hitachi Cambridge Laboratory Cavendish Laboratory Cambridge CB3 OHE UK Department of Physics Fudan University Shanghai 200433 China Collaborative Innovation Center of Quantum Matter Beijing 100084 China

We report the direct observation of coupling between a single self-assembled InAs quantum dot and a wetting layer, based on strong diamagnetic shifts of many-body exciton states using magneto-photoluminescence spectroscopy. An extremely large positive diamagnetic coefficient is observed when an electron in the wetting layer combines with a hole in the quantum dot; the coefficient is nearly one order of magnitude larger than that of the exciton states confined in the quantum dots. Recombination of electrons with holes in a quantum dot of the coupled system leads to an unusual negative diamagnetic effect, which is five times stronger than that in a pure quantum dot system. This effect can be attributed to the expansion of the wavefunction of remaining electrons in the wetting layer or the spread of electrons in the excited states of the quantum dot to the wetting layer after recombination. In this case, the wavefunction extent of the final states in the quantum dot plane is much larger than that of the initial states because of the absence of holes in the quantum dot to attract electrons. The properties of emitted photons that depend on the large electron wavefunction extents in the wetting layer indicate that the coupling occurs between systems of different dimensionality, which is also verified from the results obtained by applying a magnetic field in different configurations. This study paves a new way to observe hybrid states with zero- and two-dimensional structures, which could be useful for investigating the Kondo physics and implementing spin-based solid-state quantum information processing.

关键词： magneto-photoluminescence InAs quantum dots wetting layer strong diamagnetic effects

基于网络药理学、分子对接技术及实验验证探讨新橙皮苷治疗创伤性脑损伤作用机制

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现代药物与临床 2024年第4期39卷 857-866页

作者：王伸盛张新中张岱男岳双柱杨卫泷李文超新乡医学院第一附属医院河南省神经修复重点实验室河南新乡453100

目的探讨新橙皮苷治疗对创伤性脑损伤大鼠的影响其潜在机制。方法借助TCMSP、PharmMapper、OMIM、GeneCards等数据库并结合文献资料补充,获取药物、疾病相关靶点,通过STRING数据库构建新橙皮苷治疗与创伤性脑损伤疾病靶点蛋白质相互作用... 详细信息

目的探讨新橙皮苷治疗对创伤性脑损伤大鼠的影响其潜在机制。方法借助TCMSP、PharmMapper、OMIM、GeneCards等数据库并结合文献资料补充,获取药物、疾病相关靶点,通过STRING数据库构建新橙皮苷治疗与创伤性脑损伤疾病靶点蛋白质相互作用(PPI)网络,利用Cytoscape软件对PPI网络进行拓扑分析,筛选得到核心靶点,基于david数据库进行基因本体(GO)功能与京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并通过Autodock Vina软件模拟新橙皮苷与关键靶点蛋白可能的对接结果。通过Feeney’s法构建SD大鼠创伤性脑损伤模型,造模后进行改良大鼠神经功能缺损严重程度评分(mNSS);通过尼氏染色观察神经元病理学改变,利用TUNEL染色观察神经元凋亡情况,ELISA法测定脑组织损伤灶炎症因子白细胞介素(IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达水平,qRT-PCR法检测脑组织损伤灶血管内皮生长因子(VEGF)、酪氨酸蛋白激酶(SRC)、蛋白激酶B1(Akt1)mRNA表达水平。结果共获取得到药物–疾病交集靶点85个,筛选得到核心靶点10个,主要包括基质金属蛋白酶9(MMP9)、表皮生长因子受体(EGFR)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)8、IL-6、SRC、TNF、Akt1等。通过KEGG通路分析结果显示,关键靶点可能集中在VEGF信号通路、TNF通路、Rap1信号通路等信号通路。新橙皮苷与核心靶点MMP9、EGFR、MAPK8、IL-6、TNF、Akt1等均有较好的亲和力。动物实验发现,新橙皮苷治疗改善了创伤性脑损伤大鼠的神经功能,减少神经细胞损伤,抑制细胞凋亡(P<0.05),新橙皮苷治疗使大鼠脑组织中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α表达水平明显下调(P<0.05),VEGF、SRC、Akt1mRNA表达水平显著上调(P<0.05)。结论新橙皮苷可能作用于MAPK8、IL-6、SRC、TNF、Akt1等核心靶点,通过VEGF信号通路、TNF通路等多条信号通路发挥治疗创伤性脑损伤的作用,具有多靶点、多通路的特点。

关键词：新橙皮苷创伤性脑损伤网络药理学分子对接白细胞介素-6 肿瘤坏死因子-α

基于网络药理学和分子对接探究灵芝增强鸡免疫功能的作用机制

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饲料研究 2024年第13期47卷 75-81页

作者：侯永威肖明月赵心雨高冬雪韦春波黑龙江八一农垦大学动物科技学院农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319

为探究灵芝增强鸡免疫功能的作用机制,通过TCMSP等数据库获得鸡免疫功能相关基因与灵芝主要有效成分靶点,并利用Cytoscape 3.10.0软件可视化分析灵芝-靶点-免疫蛋白质互作网络(PPI),进而通过david数据库进行GO和KEGG通路富集分析,利用Au... 详细信息

为探究灵芝增强鸡免疫功能的作用机制,通过TCMSP等数据库获得鸡免疫功能相关基因与灵芝主要有效成分靶点,并利用Cytoscape 3.10.0软件可视化分析灵芝-靶点-免疫蛋白质互作网络(PPI),进而通过david数据库进行GO和KEGG通路富集分析,利用AutoDock软件进行分子对接验证关键有效成分与关键靶点的结合活性。结果显示:共获得灵芝有效成分42个,包括环氧灵芝醇B、赤芝孢子内酯B、灵芝醛B等10个关键有效成分,免疫相关基因332个。PPI包括白细胞介素-6 (IL-6)、白细胞介素-1β (IL-1β)、非受体酪氨酸激酶(SRC)等7个关键靶点。GO功能富集分析涉及生物过程23个、细胞组分22个以及分子功能23个;KEGG通路富集分析获得11条相关信号通路。分子对接的最小结合能均小于-20.9 kJ/mol,表明对接结果良好。研究表明,灵芝增强鸡免疫功能的关键有效成分为10个,关键靶点为7个,相关信号通路为11条,研究结果可为灵芝作为饲料添加剂的应用提供参考。

关键词：网络药理学分子对接灵芝鸡免疫

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基于网络药理学与分子对接技术探讨延胡索-鹿衔草药对治疗癌症疼痛的作用机制

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中医临床研究 2024年第1期16卷 9-18页

作者：胡悦姜庆辉马宝柱迟文成姜家康黑龙江中医药大学黑龙江哈尔滨150040 黑龙江中医药大学附属第一医院黑龙江哈尔滨150040

目的:基于网络药理学与分子对接技术探讨延胡索-鹿衔草药对治疗癌症疼痛的作用机制。方法:在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)中分别检索延胡索、鹿衔草的成分及作用靶点,并对照UniPort蛋白数据库进行匹配、校正、筛选,获取药物... 详细信息

目的:基于网络药理学与分子对接技术探讨延胡索-鹿衔草药对治疗癌症疼痛的作用机制。方法:在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)中分别检索延胡索、鹿衔草的成分及作用靶点,并对照UniPort蛋白数据库进行匹配、校正、筛选,获取药物的最终靶点,并将结果导入Cytoscape3.9.0构建药物-成分-靶点图。分别在GeneCards数据库和OMIM数据库筛选癌症疼痛的靶点。在Venny 2.1.0中,导入药物靶点与疾病靶点,绘制韦恩图,取得交集靶点。再将交集靶点通过STRING网站、Cytoscape3.9.0进行拓扑分析,筛选后构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图。基于david数据库、微生信平台对筛选后的核心靶点进行基因本体论(GO)与京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,并绘制作图。最后应用分子对接技术验证核心成分与靶点蛋白的结合能力。结果:通过查找、筛选获取药物成分共56个,其中延胡索49个,鹿衔草7个;药物靶点203个;疾病靶点6020个;交集靶点182个。按照度值获得药物有效成分为槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇等,有效蛋白靶点为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(Akt Serine/Threonine Kinase 1,AKT1)、肿瘤抑制蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)、Jun原癌基因(Jun Proto-Oncogene,JUN)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)、白细胞介素(Interleukin,IL)-6、表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR)等。在GO分析中,生物过程主要参与RNA聚合酶II启动子转录的正调控,转录的正调控(DNA模板),药物反应等240条过程;细胞组分主要参与核、质膜、细胞质等27条;分子功能主要参与结合蛋白、酶结合、相同蛋白结合等48条。KEGG富集分析中,靶点主要涉及癌症通路、磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路、癌症中的蛋白多糖、肿瘤坏死因子信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase,MAPK)信号通路、人类嗜T淋巴细胞病毒(Human T-lymphotropic Virus,HTLV)感染、缺氧诱导因子(Hypoxia Inducible Factor,HIF)-1信号通路等94条通路。核心靶点蛋白与活性成分的对接验证也均显示有良好的结合性。结论:延胡索-鹿衔草药对是通过多靶点、多通路来干预癌症疼痛的,其主要机制可能与抗炎、调节神经的过程有关,这为临床中中药对癌症疼痛的干预治疗提供了一定的理论依据。

关键词：延胡索鹿衔草癌症疼痛网络药理学分子对接

基于网络药理学探讨西黄解毒胶囊抑制三阴性乳腺癌生长与转移的机制及实验验证

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世界中西医结合杂志 2024年第9期19卷 1773-1782,1795页

作者：桂越蓉王烁董军王昀侯炜北京中医医院顺义医院北京101300 中国中医科学院广安门医院北京100053 重庆大学附属肿瘤医院重庆400030

目的通过网络药理学的方法探索西黄解毒胶囊抗三阴性乳腺癌(TNBC)的机制,并通过体内和体外实验进行验证。方法通过检索中草药系统药理学平台(TCMSP)数据库和查阅文献,获得西黄解毒胶囊中所含药物的有效活性成分,并在靶点筛选栏和SwissTa... 详细信息

目的通过网络药理学的方法探索西黄解毒胶囊抗三阴性乳腺癌(TNBC)的机制,并通过体内和体外实验进行验证。方法通过检索中草药系统药理学平台(TCMSP)数据库和查阅文献,获得西黄解毒胶囊中所含药物的有效活性成分,并在靶点筛选栏和SwissTargetPrediction数据库筛选活性成分对应的人类基因靶点。将药物靶点与在GEO数据库(GSE38959)中获得的TNBC差异表达基因相映射取交集,获得西黄解毒胶囊治疗TNBC的靶点,将交集靶点导入String在线数据库构建PPI网络,根据度值筛选西黄解毒胶囊治疗TNBC的核心靶点,在david数据库对西黄解毒胶囊治疗TNBC的核心靶点进行GO和KEGG富集分析,以探索西黄解毒胶囊治疗TNBC的可能机制。在体内和体外分别采用蛋白免疫印迹和荧光定量PCR实验检测信号通路上关键信号分子的表达情况。结果网络药理学部分获得西黄解毒胶囊抗TNBC的核心靶点有HIF1A、VEGFA等,生物过程主要涉及信号转导、转录调控、增殖调节等,参与的信号通路主要有癌症信号通路、PI3K-Akt信号通路、NF-κB信号通路等。实验部分发现西黄解毒胶囊能抑制4T1细胞和移植瘤中EGFR、AKT(pan)、p-AKT(Ser473)、NF-κBp65、p-NF-κBp65、PI3Kp85、PI3Kp110α蛋白的表达,基因层面荧光定量PCR试验得出一致得结果。结论西黄解毒胶囊可能通过抑制PI3K/AKT/NF-κB信号通路发挥抗TNBC的作用。

关键词：三阴性乳腺癌西黄解毒胶囊网络药理学机制细胞动物