综述：利用计算机模拟方法解读与糖尿病相关的遗传标记：揭示 Gymnema sylvestre 在治疗糖尿病方面的作用

《In Silico Pharmacology》：Deciphering diabetes-related genetic markers using in silico methods: insights into Gymnema sylvestre’s therapeutic role for diabetes mellitus

针对Gymnema sylvestre活性成分gymnemic acid与INS、MTNR1B等5种调控糖代谢、免疫及胰岛素信号的关键蛋白的分子互作机制进行研究。通过STRING数据库分析基因功能关联，结合分子对接和MDS模拟，发现gymnemic acid与INS（-9.5 kcal/mol）等蛋白存在强结合，形成稳定复合物（RMSD<3.0 ?），其氢键网络及空间构象优化提示其在糖尿病及代谢性疾病治疗中的潜力，且ADME/T评估显示其药代动力学和安全性良好，适宜进一步研究。

　　

摘要

Gymnema sylvestre是一种以抗糖尿病特性而闻名的药用植物，在传统医学中已被长期使用。其活性成分—— Gymnemic acid（ Gymnemic 酸）能够调节葡萄糖代谢并抑制糖分吸收，因此成为治疗糖尿病的潜在化合物。本研究探讨了Gymnemic acid与五种对葡萄糖调节、生物钟节律、免疫反应和胰岛素信号传导至关重要的蛋白质之间的分子相互作用。通过STRING数据库进行了基因富集分析，以研究这些蛋白质相关基因的功能联系，从而揭示它们在糖尿病中的作用。分子对接实验评估了Gymnemic acid与这些蛋白质的结合亲和力。结果显示，Gymnemic acid与INS（PDB ID：2WBY）的结合能最高，为?9.5 kcal/mol。其他显著的相互作用还存在于MTNR1B（PDB ID：6ME6）、FTO（PDB ID：7CKK）、GCK（PDB ID：4BB9）和CTLA4（PDB ID：7CIO）上。多维结构（MDS）分析表明，Gymnemic acid与大多数目标蛋白质形成了稳定的复合物，这体现在较低的RMSD和RMSF值、紧凑的Rg结构以及减小的SASA轮廓上。稳定的氢键进一步证实了这种结合的稳定性。这些发现证实了Gymnemic acid调节这些蛋白质的能力，支持了其在葡萄糖调节、胰岛素敏感性和免疫反应中的作用，为糖尿病和代谢性疾病提供了新的治疗途径。此外，已发表数据中的ADME/T（吸收、分布、代谢和排泄）/安全性分析表明，Gymnemic acid具有良好的药代动力学和安全性特征，使其成为进一步体外和体内研究的理想候选物。

图形摘要

Gymnema sylvestre是一种以抗糖尿病特性而闻名的药用植物，在传统医学中已被长期使用。其活性成分——Gymnemic acid能够调节葡萄糖代谢并抑制糖分吸收，因此成为治疗糖尿病的潜在化合物。本研究探讨了Gymnemic acid与五种对葡萄糖调节、生物钟节律、免疫反应和胰岛素信号传导至关重要的蛋白质之间的分子相互作用。通过STRING数据库进行了基因富集分析，以研究这些蛋白质相关基因的功能联系，从而揭示它们在糖尿病中的作用。分子对接实验评估了Gymnemic acid与这些蛋白质的结合亲和力。结果显示，Gymnemic acid与INS（PDB ID：2WBY）的结合能最高，为?9.5 kcal/mol。其他显著的相互作用还存在于MTNR1B（PDB ID：6ME6）、FTO（PDB ID：7CKK）、GCK（PDB ID：4BB9）和CTLA4（PDB ID：7CIO）上。多维结构（MDS）分析表明，Gymnemic acid与大多数目标蛋白质形成了稳定的复合物，这体现在较低的RMSD和RMSF值、紧凑的Rg结构以及减小的SASA轮廓上。稳定的氢键进一步证实了这种结合的稳定性。这些发现证实了Gymnemic acid调节这些蛋白质的能力，支持了其在葡萄糖调节、胰岛素敏感性和免疫反应中的作用，为糖尿病和代谢性疾病提供了新的治疗途径。此外，已发表数据中的ADME/T（吸收、分布、代谢和排泄）/安全性分析表明，Gymnemic acid具有良好的药代动力学和安全性特征，使其成为进一步体外和体内研究的理想候选物。

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