[发明专利]一种生物标志物代谢通路及分析方法与应用

权利要求书

1.一种分析抑郁症代谢生物标志物代谢通路的方法，所述抑郁症代谢生物标志物代谢通路为PI3K-Akt信号通路、mTOR信号通路、MAPK信号通路、ErbB信号通路、神经营养素信号通路、Rap1信号通路和Ras信号通路，其特征在于，步骤如下：

（1）抑郁症代谢生物标志物的归纳与分析：从人类代谢组学数据库HMDB中收集抑郁症代谢生物标志物的信息和与抑郁症代谢生物标志物相关的酶，化合物结构从PubChem下载，酶蛋白功能类别从UniProt数据库中提取；从DrugBank检索到FDA批准的用于神经系统、免疫反应和内分泌的药物及其靶点；从Genecard、OMIM和TTD中收集抑郁症相关蛋白；所有的靶蛋白聚在一起，分为神经系统相关、免疫相关和内分泌相关的三类；

（2）抑郁症代谢生物标志物-酶网络分析：用Cytoscape的网络分析模块计算节点的网络中心度，节点表示抑郁症代谢生物标志物和酶；用中心度来评价节点在网络中的重要性；在无向网络中，中心度被定义为相邻节点的数目；

（3）抑郁症代谢生物标志物-靶点网络分析：采用分子对接的方法模拟抑郁症代谢生物标志物与靶点的相互作用，采用SystemsDock进行对接模拟并评估结果；绘制出抑郁症代谢生物标志物-靶点网络；

（4）抑郁症代谢生物标志物关键通路筛选与分析：从京都基因和基因组百科全书 KEGG中检索到与靶点相关的通路，定义一种加权多效学指数DSWP：

；

其中DS_BiTj是抑郁症代谢生物标志物B_i与靶蛋白T_j的结合能， TP_k是参与P_k通路的一组靶蛋白；N和M分别是抑郁症代谢生物标志物数量和靶点的数量；

运用Student's T-test统计分析方法，判断抑郁症代谢生物标志物是否具有统计学意义。

2.根据权利要求1所述的一种分析抑郁症代谢生物标志物代谢通路的方法，其特征在于：步骤（3）中抑郁症代谢生物标志物-靶点网络分析具体方法为：在RCSB Protein DataBank中，若蛋白质具有多个三维结构时，选择最合适的结构有如下标准：具有更完整肽链的结构、高分辨率的结构、更好的配位体结构；使用SystemsDock，采用如下步骤来进行基于网络药理学的预测和分析：1)通过各选项指定靶蛋白；2)通过交互式分子可视化工具确定结合位点；3)准备抑郁症代谢生物标志物进行测试；4)进行对接模拟并评估结果，由SystemsDock计算的对接得分被用来评估抑郁症代谢生物标志物与靶蛋白之间的亲和力；

所述对接得分的阈值为5.52 pK_d，相当于3μM的解离常数，大于该阈值的对接得分被认为与靶蛋白具有良好的亲和力；将一个抑郁症代谢生物标志物和相应的靶点放入一个表格中，并将其导入Cytoscape中，绘制出抑郁症代谢生物标志物-靶点网络。

3.根据权利要求1所述的一种分析抑郁症代谢生物标志物代谢通路的方法，其特征在于：所述抑郁症代谢生物标志物为糖类代谢物、脂质类代谢物和氨基酸类代谢物。