基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真

关键词:网络药理学;分子对接;分子动力学;MAOB;缺血性卒中

一、文章简要介绍

缺血性卒中治疗时间窗窄,天然小分子诺卡酮虽有神经保护的报道,直接靶点却一直悬而未决。这篇Journal of Nanobiotechnology用网络药理、分子对接加分子动力学的组合拳,把单胺氧化酶B(MAOB)钉死为诺卡酮的直接靶点,再套上脑靶向纳米粒送进损伤区(DOI:10.1186/s12951-026-04520-0)。

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图1

HA-PEG-NKT纳米粒设计与抗铁死亡机制总览

图1 纳米粒设计与抗铁死亡机制总览

二、网络药理与分子对接

计算链路分四步:SwissTargetPrediction和ChEMBL预测出诺卡酮的71个人类靶点,与GeneCards收录的3099个卒中相关基因取交集,得到40个共有靶点;STRING搭建蛋白互作网络,按度数和介数锁定MAOB、ESR1、CYP19A1等枢纽;GO和KEGG富集指向类固醇代谢与神经活性配体受体。CB-Dock2自动找腔对接,诺卡酮与MAOB结合能负8.2,优于对照药司来吉兰的负7.2。

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图2

网络药理筛选、分子对接与MAOB结合验证

图2 网络药理筛选与分子对接验证

三、分子动力学与实验验证

对接构象稳不稳交给分子动力学检验:OpenMM引擎配CHARMM36m力场,TIP3P水盒子加0.15摩尔每升氯化钠,310开尔文下跑50纳秒。复合物里配体的RMSD保持平稳,氢键占有率与接触模式和司来吉兰相当,结合以疏水作用为主导。重组酶活实验中诺卡酮在20到80微摩尔范围内剂量依赖性抑制MAOB,亲和捕获加免疫印迹直接确认了结合。

四、药效与生信分析

小鼠大脑中动脉闭塞模型上,诺卡酮10、30、90毫克每公斤剂量依赖性缩小梗死面积,神经功能评分下降,旷场活动距离回升,HE与NeuN染色显示神经元丢失减轻。细胞层面沉默MAOB后做转录组测序,DESeq2筛出的差异基因经GO、KEGG和IPA富集,谷胱甘肽代谢与PI3K-Akt通路显著激活,抗氧化防线被拉起。

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图3

NKT剂量依赖性缩小脑梗死并改善神经功能

图3 脑梗死与神经功能的剂量依赖改善

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图4

MAOB沉默后转录组生信分析与通路富集

图4 转录组生信分析与通路富集

五、铁死亡机制与纳米递送

机制上诺卡酮压制铁死亡:xCT与GPX4蛋白回升,GSH恢复,MDA、铁离子和ROS下降,线粒体电镜形态完整;Nrf2抑制剂ML385能逆转这套保护,证明通路走Nrf2。递送上,透明质酸经桥接连上诺卡酮自组装成HA-PEG-NKT纳米粒,粒径约110纳米,靠CD44受体进细胞,荧光成像显示脑内富集更多,心肝肾未见毒性。

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图5

抑制MAOB缓解铁死亡并保护线粒体

图5 铁死亡指标与线粒体超微结构

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图6

Nrf2抑制剂逆转NKT的抗氧化保护

图6 Nrf2通路依赖性验证

基于网络药理与分子动力学的MAOB靶向仿真的图7

HA-PEG-NKT表征与脑内靶向富集

图7 纳米粒表征与脑靶向成像

六、我们提供的服务

网络药理与分子动力学这类项目我们按需求带做:靶点预测与互作网络构建、分子对接与结合能计算、OpenMM与GROMACS动力学模拟复现、转录组生信分析,也带教论文中完整计算流程的复现。

如有需要,欢迎通过公众号"320科技工作室"联系我们。

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