本文關(guān)鍵詞：抗癌天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建及其應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：分析化學(xué)和天然產(chǎn)物化學(xué)經(jīng)過(guò)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(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)了大量癌癥研究相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù),然而卻沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)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(biāo)沒(méi)有被全面測(cè)定,造成其抗癌分子機(jī)制不明確,這阻礙了臨床抗癌藥物的研發(fā)。為解決這一問(wèn)題,我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于系統(tǒng)藥理學(xué)的抗癌草藥數(shù)據(jù)庫(kù)CancerHSP。通過(guò)文本挖掘方法,目前該數(shù)據(jù)庫(kù)共收錄了2439種抗癌草藥、3575個(gè)抗癌活性化合物,并提供了每種化合物的分子結(jié)構(gòu)和基于492種不同細(xì)胞系的抗癌活性數(shù)據(jù)。通過(guò)運(yùn)用相關(guān)計(jì)算軟件和先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型計(jì)算或預(yù)測(cè)了9種關(guān)鍵的藥理學(xué)ADME相關(guān)參數(shù),其中涉及相對(duì)分子質(zhì)量、脂水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值、氫鍵受體的數(shù)量、氫鍵供體的數(shù)量、可旋轉(zhuǎn)鍵數(shù)、拓?fù)錁O性表面積、口服生物利用度、Caco-2細(xì)胞滲透率以及血腦屏障通透性。運(yùn)用目前先進(jìn)的蛋白靶標(biāo)預(yù)測(cè)模型對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的所有化合物分子進(jìn)行靶標(biāo)預(yù)測(cè),獲得了平均每個(gè)化合物12個(gè)蛋白質(zhì)靶標(biāo)。再將該數(shù)據(jù)存入網(wǎng)站后臺(tái)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)并構(gòu)建界面友好的搜索網(wǎng)站(http://lsp.nwsuaf.edu.cn/CancerHSP.php)以便用戶免費(fèi)搜索查閱。目前該數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)分析數(shù)據(jù)庫(kù)中的紫杉醇的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行藥物來(lái)源發(fā)現(xiàn)及抗癌機(jī)理探究,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)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(huì)有更高的成功可能性;紫杉醇可通過(guò)參與類固醇代謝、藥物反應(yīng)、微管蛋白聚合和解聚調(diào)節(jié)等相關(guān)生物學(xué)過(guò)程以及作用于生物合成、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體、藥物代謝等通路,參與抑制癌細(xì)胞的過(guò)程或造成特定的副作用�；贑ancerHSP數(shù)據(jù)庫(kù)藥物敏感性數(shù)據(jù),本文構(gòu)建了一個(gè)基于隨機(jī)森林算法的預(yù)測(cè)A549細(xì)胞系敏感化合物的數(shù)學(xué)模型,該模型有著72%的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。通過(guò)該模型的預(yù)測(cè),CancerHSP數(shù)據(jù)庫(kù)中有大約7%的抗癌天然產(chǎn)物對(duì)A549細(xì)胞系具有高敏感性。以這些先導(dǎo)化合物研發(fā)新的抗肺癌藥物,將會(huì)有更高的研發(fā)價(jià)值和成功幾率。該數(shù)據(jù)庫(kù)提供的抗癌天然產(chǎn)物及其ADME性質(zhì)、抗癌活性和靶標(biāo)信息不僅能為抗癌藥物機(jī)理研究奠定基礎(chǔ),還能為抗癌藥物的研發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
【關(guān)鍵詞】：CancerHSP數(shù)據(jù)庫(kù) 癌癥 草藥 天然產(chǎn)物 系統(tǒng)藥理學(xué)
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R979.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-17
• 1.1 前言11
• 1.2 癌癥研究相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)11-16
• 1.2.1 癌癥組學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)11-12
• 1.2.2 癌癥相關(guān)基因或標(biāo)記物數(shù)據(jù)庫(kù)12-13
• 1.2.3 抗癌成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)13-14
• 1.2.4 其他數(shù)據(jù)庫(kù)14-16
• 1.3 本文研究意義和主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 CancerHSP數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建17-28
• 2.1 CancerHSP的設(shè)計(jì)原理17
• 2.2 開(kāi)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(biāo)預(yù)測(cè)19
• 2.2.4 藥物ADME參數(shù)計(jì)算19-20
• 2.2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-22
• 2.2.6 數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)和網(wǎng)頁(yè)的構(gòu)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(jì)24-26
• 2.4.1 化合物的ADME參數(shù)分布24-25
• 2.4.2 細(xì)胞系的組織分布25-26
• 2.4.3 CancerHSP的用戶訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 第三章 以紫杉醇為例分析天然產(chǎn)物藥物開(kāi)發(fā)及抗癌機(jī)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(biāo)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(duì)癌細(xì)胞的敏感性分析33-34
• 3.4.2 紫杉醇敏感細(xì)胞的組織定位34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于CancerHSP數(shù)據(jù)集預(yù)測(cè)藥物對(duì)癌細(xì)胞系的敏感性36-42
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料36-37
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集36
• 4.1.2 分子描述符計(jì)算36-37
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)路線37-39
• 4.2.1 數(shù)據(jù)分割37
• 4.2.2 訓(xùn)練集和測(cè)試集構(gòu)建37-38
• 4.2.3 隨機(jī)森林建模算法（Random Forest）38
• 4.2.4 模型評(píng)價(jià)38-39
• 4.3 結(jié)果和討論39-41
• 4.3.1 模型性能39-41
• 4.3.2 預(yù)測(cè)CancerHSP中化合物對(duì)A549細(xì)胞系的敏感度41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第五章 結(jié)論與展望42-44
• 參考文獻(xiàn)44-50
• 附錄50-61
• 致謝61-63
• 作者簡(jiǎn)介63-64

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1 劉連芳;李陶深;;前言[A];第二十五屆中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2008年

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3 范明;樂(lè)嘉錦;;前言[A];第十九屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（技術(shù)報(bào)告篇）[C];2002年

4 劉連芳;李陶深;;前言[A];第二十五屆中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（一）[C];2008年

5 ;前言[A];數(shù)據(jù)庫(kù)研究與進(jìn)展95——第十三屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1995年

6 周繼紅;邱俊;姚遠(yuǎn);李國(guó)靈;王正國(guó);;創(chuàng)傷數(shù)據(jù)庫(kù)研究[A];第七屆全國(guó)創(chuàng)傷學(xué)術(shù)會(huì)議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)論壇論文匯編[C];2009年

7 ;前言[A];第十六屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

8 萬(wàn)常選;李戰(zhàn)懷;;前言[A];第26屆中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（A輯）[C];2009年

9 萬(wàn)常選;李戰(zhàn)懷;;前言[A];第26屆中國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（B輯）[C];2009年

10 胡學(xué)鋼;王志海;王漫;;數(shù)據(jù)庫(kù)中異常事例的分析[A];數(shù)據(jù)庫(kù)研究進(jìn)展97——第十四屆全國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];1997年

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本文編號(hào)：308583