Identifying potential drug targets and candidate drugs for COVID-19: biological networks and structural modeling approaches
Notice bibliographique
Résumé
<ns4:p> <ns4:bold>Background:</ns4:bold> Coronavirus (CoV) is an emerging human pathogen causing severe acute respiratory syndrome (SARS) around the world. Earlier identification of biomarkers for SARS can facilitate detection and reduce the mortality rate of the disease. Thus, by integrated network analysis and structural modeling approach, we aimed to explore the potential drug targets and the candidate drugs for coronavirus medicated SARS. </ns4:p> <ns4:p> <ns4:bold>Methods:</ns4:bold> Differentially expression (DE) analysis of CoV infected host genes (HGs) expression profiles was conducted by using the Limma. Highly integrated DE-CoV-HGs were selected to construct the protein-protein interaction (PPI) network. </ns4:p> <ns4:p> <ns4:bold>Results:</ns4:bold> Using the Walktrap algorithm highly interconnected modules include module 1 (202 nodes); module 2 (126 nodes) and module 3 (121 nodes) modules were retrieved from the PPI network. MYC, HDAC9, NCOA3, CEBPB, VEGFA, BCL3, SMAD3, SMURF1, KLHL12, CBL, ERBB4, and CRKL were identified as potential drug targets (PDTs), which are highly expressed in the human respiratory system after CoV infection. Functional terms growth factor receptor binding, c-type lectin receptor signaling, interleukin-1 mediated signaling, TAP dependent antigen processing and presentation of peptide antigen via MHC class I, stimulatory T cell receptor signaling, and innate immune response signaling pathways, signal transduction and cytokine immune signaling pathways were enriched in the modules. Protein-protein docking results demonstrated the strong binding affinity (-314.57 kcal/mol) of the ERBB4-3cLpro complex which was selected as a drug target. In addition, molecular dynamics simulations indicated the structural stability and flexibility of the ERBB4-3cLpro complex. Further, Wortmannin was proposed as a candidate drug to ERBB4 to control SARS-CoV-2 pathogenesis through inhibit receptor tyrosine kinase-dependent macropinocytosis, MAPK signaling, and NF-kb singling pathways that regulate host cell entry, replication, and modulation of the host immune system. </ns4:p> <ns4:p> <ns4:bold>Conclusion:</ns4:bold> We conclude that CoV drug target “ERBB4” and candidate drug “Wortmannin” provide insights on the possible personalized therapeutics for emerging COVID-19. </ns4:p>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,008 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».