TCMSP:中草药网络药理学信息平台
嗨,小伙伴们大家好!新的一周我们继续聚焦引药生变的话题,给大家带来另外一款强大的中草药网络药理学信息数据库TCMSP,让大家在短时间内迅速提升课题的创新性。无论啥疾病,只要涉及到中药,都能用上这个数据库。这款数据库可以算得上中药研究中最常见的数据库之一了。一起来康康吧~!
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数据库概览
点击网址(https://old.tcmsp-e.com/tcmsp.php)进入TCMSP数据库主页,该数据库于2014年发布,属于中草药网络药理平台,提供中草药、化合物成分、靶基因和疾病网络关系信息。与其他中草药网络关系数据库不同之处在于,该数据库提供天然化合物的药代谢动力学,包括口服生物利用度、药物相似性、水溶解度、血脑屏障和肠上皮渗透性等信息。目前,包含中国药典2010版中499味中草药共计29000余化合物成分,药物靶基因数据来自HIT数据库和SysDT预测算法,疾病信息来自TTD和PharmGKB数据库。网站提示信息表明该数据库即将更新(6月2号)。
点击侧边栏TCMSP User Guide,展示该数据库使用指南。
点击侧边栏How to search,展示该数据使用操作演示视频。
点击侧边栏Parameter information,展示该数据库中各参数含义及推荐药物筛选标准。
另外,侧边栏还展示该数据库与其他中医药数据库比较情况。
数据库核心功能及操作演示
进入首页,检索栏边的下拉菜单展示可输入检索词,包括中草药名称、化合物名称或InChIKeys结构式和CAS编号,以及靶基因和疾病名称。点击侧边栏Browse Database,可分别依据上述关键词进行数据浏览。
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中草药检索
下拉菜单选择Herb name,以检索板蓝根为例,输入板蓝根或汉语拼音,点击Search,结果中点击拉丁文名称Isatidis Radix进入详情页面。
首先,Ingredients部分展示板蓝根化合物成分信息,及其各种成分药理学特征,分别是:mol ID,该化合物在TCMSP数据库中ID信息;molecule name,化合物分子名称;MW,molecule weight,相对分子量;AlogP,脂水分配系数对数值;Hdonor,氢键供体;Hacceptor,氢键受体;OB%,oral bioavailability,口服生物利用度;Caco-2,肠上皮通透性;BBB,血脑屏障穿透性;DL,drug-likeness,药物相似性;FASA-,Fractional water accessible surface area of all atoms with negative partial charge,药物相似性评价标准之一;TPSA,描述化合物极性;RBN,化合物中可旋转键个数;HL,药物半衰期。点击漏斗标志可设置筛选条件,筛选标准见侧边栏Parameter information。
其次,Related Targets部分Targets Infomation展示板蓝根所含化合物靶基因信息(在OB≥20%、DL≥0.1的标准下),提供化合物名称和ID、靶基因名称和数据来源,status展示经实验验证状态,点击漏斗标志可设置筛选条件。Network展示以化合物OB大于20%或DL大于0.1为标准的上述化合物与靶基因网络关系(该数据库近期更新,以使用指南中网络图为例),粉红色节点为化合物成分,蓝色节点为靶基因,具体信息在Network Parameters展示。
然后,Related Diseases部分Disease Infomation展示板蓝根所含化合物靶基因对应的疾病信息,提供靶基因和疾病名称,点击漏斗标志可设置筛选条件。Network展示上述靶基因与疾病网络关系(以使用指南中网络图为例),粉红色节点靶基因,蓝色节点为疾病,具体信息在Network Parameters展示。
上述网络图可以通过NetworkAnalyzer插件在Cytoscape中下载和分析。
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化合物检索
下拉菜单选择Chemical name,以检索板蓝根中L-alpha-Palmitin为例,输入L-alpha-Palmitin,点击Search,结果中点击化合物名称进入详情页面。
结果展示化合物3D结构,可以直接下载,并提供名称、药理学性质、各数据库ID、相关疾病、靶基因和相关中草药等信息。
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疾病检索
下拉菜单选择Disease name,输入疾病名称点击Search,结果与前述类似,不再赘述。
数据库附带功能
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CancerHSP
点击Database下CancerHSP进入功能页面,该子数据库包含2439种抗癌中草药的3575种抗癌化合物成分的832个靶基因信息,提供每种化合物的分子结构和ADME参数,以及基于492种不同肿瘤细胞系的化合物抗癌活性,有助于揭示天然抗癌药物的分子机制和抗癌药物的开发。该模块使用方法比较简单,可参考侧边栏功能导航自行探索。
 2 
CVDSP
点击Database下CVDSP进入功能页面,该子数据库提供心血管疾病相关中草药及其所含化合物成份药理学信息,包含已知的254种心血管药物的206种治疗靶基因,以及98种心血管疾病及268种心血管疾病基因,有助于心血管疾病相关药物机制研究和药物研发。
 3 
PreDC
点击Database下PreDC进入功能页面,即Predict Drug Combination,提供预测和实验验证的药物组合疗效信息。其中951种药物的1,571种已知组合信息来源于DCDB、TTD和文献报道数据。另有8,686种组合的预测结果,具有两个P值,P值1表示成为有效组合的概率,P值2表示对该组合产生不利影响的概率。该模块目前在维护中。
文献应用案例
该数据库自2014年发布以来,目前引用533次,其中不乏高分文献。
文献案例:PMID: 33963245,IF=3.996分
本文拟探讨穿心莲抗炎治疗的潜在分子机制。作者基于TCMSP和ECTCM数据库获得穿心莲23种生物活性化合物,以口服生物利用度(OB)≥30%和药物相似性(DL)≥0.18为筛选标准获得13中化合物,展示在Table1。而后,从TCMSP和BATMAN-TCM数据库获得与上述13中生物活性化合物相关的283个靶基因,并基于此使用Cytoscape3.7.2构建PPI网络。之后,从OMIM数据库共获得742个炎症相关基因,与上述283个穿心莲潜在靶基因取交集,并基于String数据库PPI网络分析获得5个Hub基因,包括IL-6、TNF-α、MMP-9、PTGS2和VEGFA。GO/KEGG富集分析表明,上述基因与肿瘤(胰腺癌)、免疫学(T细胞受体信号通路、B细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路和NF-κB信号通路)和炎症过程(TNF信号通路和TRP炎性介质调节)相关。此外,分子对接表明大多数穿心莲生物活性成分对预测的Hub基因表现出很强的结合能力。而后细胞实验证实,川新莲提取物抑制炎性介质的产生,质谱、PCR和Western检测结果与预测Hub基因结果类似。
Table1复现如下:进入TCMSP数据库主页,下拉菜单选择Herb name,检索框输入穿心莲或汉语拼音,点击Search,结果中点击拉丁文名称Isatidis Radix进入详情页面。
Ingredients部分展示穿心莲化合物成分信息,设置口服生物利用度(OB)≥30%和药物相似性(DL)≥0.18,结果获得24种化合物成分。
分别摘录Molecular name、OB (%)、DL和Degree of node in network,点击化合物名称下载Structure,整理即可得到本文Table1。
更多文献案例可以参考:PMID 34040346、33995004和33986915,小伙伴么可以自行安排学习和复现哈~!
以上就是TCMSP数据库的全部内容,开发并维护数据库不易,小伙伴们使用时别忘记引用以下参考文献!
Ru J, Li P, Wang J, et al. TCMSP: a database of systems pharmacology for drug discovery from herbal medicines. J Cheminform. 2014;6:13. Published 2014 Apr 16. doi:10.1186/1758-2946-6-13
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小白实战课堂开课啦!手把手教你转录因子与靶基因预测操作~!
END

撰文丨弘   毅
排版丨四金兄
主编丨小雪球
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