СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................................................................. 5
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 7
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................ 13
1.1 Низкомолекулярные химические соединения природного происхождения и их
роль в разработке лекарств ........................................................................................ 13
1.2 Анализ химического пространства природных соединений ........................... 19
1.3 Разработка лекарственных субстанций на основе природных соединений ... 23
1.3.1 Подходы и проблемы, связанные с источниками химических соединений
................................................................................................................................... 26
1.3.2 Случайный скрининг библиотек экстрактов ............................................... 27
1.3.3 Подход, основанный на знаниях традиционной медицины ...................... 28
1.3.4 Экологический подход ................................................................................... 29
1.3.5 Хемотаксономический подход ...................................................................... 29
1.3.6 Подходы к тестированию веществ природного происхождения с целью
выявления их биологической активности ............................................................ 30
1.3.7 Компьютерный подход .................................................................................. 31
1.4 Репозитории структур природных соединений ................................................ 35
1.5 Заключение ........................................................................................................... 41
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ....................................................................... 44
2.1 Процедура извлечения данных ........................................................................... 44
2.1.1 Подготовка набора видовых названий ......................................................... 44
2.1.2 Подготовка набора структурных формул фитокомпонентов и их
характеристик .......................................................................................................... 44
2.2 Методы работы с базами данных ....................................................................... 46
2.2.1 База данных PubChem .................................................................................... 46
3
2.2.2 База данных ChEMBL .................................................................................... 48
2.3 Компьютерный прогноз спектров биологической активности ....................... 49
2.3.1 Программа PASS ............................................................................................ 49
2.3.2 Программа PharmaExpert............................................................................... 51
2.4 Хранение и обработка данных ............................................................................ 51
2.5 Разработка веб-интерфейса информационно-вычислительной платформы .. 51
2.6 Поисковые инструменты ..................................................................................... 52
2.6.1 Поиск по текстовым запросам ...................................................................... 52
2.6.2 Алгоритмы поиска по сходству химических структур .............................. 52
2.7 Оценка химического пространства, образованного химическими
соединениями из баз данных традиционной медицины ........................................ 56
2.7.1 «Отпечатки пальцев» с расширенной связностью (ECFP) ....................... 56
2.7.2 UMAP .............................................................................................................. 57
2.7.3 DBSCAN ......................................................................................................... 58
2.7.4 Кластеризация данных методом k-средних ................................................ 59
2.8 Валидация информационно-вычислительной платформы Phyto4Health ....... 60
2.8.1 Ретроспективная валидация .......................................................................... 61
2.8.2 Проспективная валидация ............................................................................. 62
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ .............................................................. 69
3.1 Логическая структура данных ............................................................................ 69
3.2 Извлечение и агрегация данных ......................................................................... 72
3.3 Создание доступного в сети Интернет веб-интерфейса информационно
вычислительной платформы ..................................................................................... 76
3.3.1 Поиск по текстовым запросам ...................................................................... 77
3.3.2 Поиск по структурному сходству ................................................................. 78
4
3.3.3 Результаты выполнения поисковых запросов ............................................. 81
3.4 Сопоставление c данными о фитокомпонентах традиционной медицины
других стран ................................................................................................................ 84
3.5 Ретроспективная валидация информационно-вычислительной платформы . 93
3.6 Проспективная валидация ................................................................................... 98
3.6.1 Оценка цитотоксического действия в отношении клеток рака мочевого
пузыря двух вариантов препарата ФЛА ................................................................ 99
3.6.2 Оценка спектров биологической активности соединений для
фитокомпонентов Rubus chamaemorus L. ........................................................... 105
3.6.3 Исследование влияния мажорных компонентов Cichorium intybus L. на
активность цитохрома P450 и глутатионтрансферазы ...................................... 106
3.6.4 БД SistematX ................................................................................................. 108
3.7 Компьютерный анализ фармакологического потенциала фармакопейных
растений ........................................................................................................................ 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 119
ВЫВОДЫ ..................................................................................................................... 121
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ............... 122
БЛАГОДАРНОСТИ .................................................................................................... 124
ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ ............................................................................... 125
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 126
