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EonArk · 无尽方舟

DeepNaturaX

AI驱动的天然小分子智能发现平台
当传统天然智慧,遇见AI精准——我们重新定义先导化合物发现的效率,用科技温暖守护生命健康

核心能力

  • 智能靶向筛选

    输入靶点(如mTOR、IGF-1R),AI自动从海量天然分子库中匹配高潜力候选者,精准定位有效成分。

  • 可视化结合分析

    提供3D结合模式图、相互作用力分析,让分子与靶点的结合过程清晰可见,结果完全可解释。

  • 高通量虚拟筛选

    基于专属天然产物数据库,实现亿万级分子的快速筛选与优先级排序,大幅提升发现效率。

  • 成药性初步评估

    综合类药性规则与ADMET性质预测,为后续开发提供科学、可靠的优先序列建议。

AI驱动的分子对接可视化

DeepNaturaX平台可模拟天然小分子(白色)与蛋白质靶点(深蓝绿色)的精准结合过程,预测相互作用。

革命性效率提升

传统实验方法 对比 DeepNaturaX AI方案
依赖大量实验试错,资源消耗大 VS 计算模拟优先,指导理性实验设计
发现周期漫长(通常需要数月) VS 发现周期缩短至数周内
作用机制不明确,如"黑箱" VS 可视化结合分析,机制一目了然
天然产物筛选盲目,成功率低 VS 智能靶向筛选,命中率显著提高

赋能健康领域

宠物抗衰老药物研发

针对mTOR等衰老相关靶点,发现安全有效的天然抑制剂,延长宠物健康寿命。

人类慢性疾病治疗

探索肿瘤、神经退行性疾病、代谢疾病的天然解决方案,发掘全新作用机制。

中药现代化研究

为传统药材提供科学的作用机制解释,加速中药活性成分的发现与验证。

案例分析

分子对接分析

AI评分:良好
分子对接分析

DeepNaturaX模拟对接结果 | 配体(黄色)与受体(蓝色)

良好的对接结果分析

配体与受体紧密结合

配体(黄色)与受体蛋白质(蓝色)之间的结合方式显示了很强的空间匹配。配体完全嵌入了蛋白质的结合位点,几乎没有明显的空隙,表明高度互补的空间构象。

短的相互作用距离

图中显示的红色虚线表示配体和蛋白质之间的相互作用距离,这些距离都比较短(大部分在2.5-3.5Å之间)。这样的距离通常意味着氢键或范德华力的作用较强,配体和受体的相互作用较为稳固。

多个强相互作用位点

可以看到多个虚线连接了配体的不同部分与蛋白质的侧链。这意味着配体可能与蛋白质的多个氨基酸残基形成了多种相互作用,这种多点的结合通常会增强亲和力。

DeepNaturaX 分子对接动态演示|结合构象随时间变化

天然小分子发现

油茶提取物
天然小分子结构

天然小分子结构模拟 | 4-benzamido-5-hydroxy-naphthalene-2,7-disulfonic acid

分子基本信息

IUPAC名称

4-benzamido-5-hydroxy-naphthalene-2,7-disulfonic acid

数据库来源

NPASSITCMID (传统中药综合数据库)

来源植物

油茶 (Camellia oleifera)

DNX评分

11

保健功能分析

心血管健康的守护者

富含半不饱和脂肪酸(主要是油酸,高达80%以上),有助于降低血液中的"坏"胆固醇(LDL)水平,同时维持甚至提升"好"胆固醇(HDL)水平。

强大的抗氧化与抗衰老能力

含有丰富的天然抗氧化剂,包括维生素E、角鲨烯、茶多酚和多酚等,能有效中和体内自由基,减缓氧化应激对细胞的损伤。

对接效果AI综合评分

11

基于分子对接、相互作用和成药性预测的综合评估

以上案例展示了DeepNaturaX平台如何将传统天然产物智慧与现代AI技术相结合,实现精准、高效的小分子发现与评估

靶点与小分子结合的分子动力学模拟

关键发现:动态模拟中保持稳定的高强度结合

通过分子动力学模拟与对接分析,我们发现该天然小分子与靶点蛋白结合口袋展现出高度空间互补性。口袋呈狭缝状结构,化合物以低能量构象稳定结合,形成多个关键相互作用位点,为后续药物设计提供了重要结构基础。

口袋表面与化合物空间匹配

口袋表面及化合物

图1:化合物与口袋表面展示 | 蓝色:受体蛋白表面

化合物与狭缝状口袋展现出高度空间互补性,分子骨架与口袋轮廓完美匹配,为稳定结合提供了结构基础。口袋内侧具有高度疏水区域,与化合物的疏水基团形成有利的相互作用。

关键相互作用残基

口袋残基

图2:口袋关键残基 | 不同颜色代表不同氨基酸残基

疏水相互作用网络

口袋内侧高度疏水区域包含LEU2185, TYR2225, VAL2240, ILE2356, MET2399等残基,与化合物的苯环形成紧密的疏水相互作用。残基侧链与苯环的π电子系统相互影响,增强了结合的稳定性。

氢键相互作用

化合物萘环上的酚氧与ASP2195侧链羧基形成了稳定的氢键(距离约2.8Å),这是维持结合稳定的关键极性相互作用。

磺酸基团定位分析

磺酸基团相互作用

图3:磺酸基团结合模式 | 红色:氢键潜在位点

双磺酸基团不同定位

内侧磺酸基团:位于口袋内部,与周围残基具有形成氢键的倾向,但在当前构象中未观测到稳定的氢键形成。该定位可能有助于化合物的定向结合。

外侧磺酸基团:暴露在溶剂可及区域,与口袋几乎无直接相互作用。这种设计可能有助于调节化合物的溶解性和药代动力学性质。

结合模式关键特征

疏水作用主导

结合能主要来自疏水相互作用,化合物苯环与口袋疏水区(LEU2185, TYR2225, VAL2240, ILE2356, MET2399)形成稳定接触,残基与苯环运动相互影响,增强了结合特异性。

关键氢键稳定

化合物萘环上的酚氧与ASP2195侧链羧基形成稳定的氢键(距离约2.8Å),这是维持结合方向性和稳定性的关键极性相互作用,有助于化合物在口袋中的准确定位。

基团功能分化

两个磺酸基团采取差异化定位策略:内侧基团参与口袋相互作用,外侧基团暴露于溶剂中。这种设计平衡了结合亲和力与溶解性,为后续结构优化提供了明确方向。

结论与展望

结合模式验证

该天然小分子与靶点蛋白的结合模式被评为优秀等级,展现出卓越的稳定性和亲和力。

疏水相互作用与氢键网络共同构建了稳固的复合物结构,确保了长期结合的稳定性。

化合物与狭缝状口袋的空间匹配度极佳,形成了高度互补的结合界面。

双磺酸基团的差异化定位策略巧妙平衡了结合强度与溶解性。

DeepNaturaX平台通过分子对接与动力学模拟,深入揭示了天然小分子与靶点蛋白的结合机制,为传统药用植物的现代化开发提供了科学依据与结构基础。

研究补充

以下两项前沿研究从不同角度揭示了油茶(Camellia oleifera)油的健康功效,为其作为功能性食品或药物的开发提供了科学依据。研究展示了天然产物通过不同机制改善代谢健康与延缓衰老的潜力。

Camellia (Camellia oleifera bel.) seed oil reprograms gut microbiota and alleviates lipid accumulation in high fat-fed mice through the mTOR pathway

改善代谢健康
小鼠模型

山茶籽油通过重塑肠道菌群抑制mTOR通路,显著减轻高脂饮食小鼠的脂质堆积。

APA引用
Gao, C., Ma, Q., Yin, J., Yan, J., ...Han, Q. (2022). Camellia (Camellia oleifera bel.) seed oil reprograms gut microbiota and alleviates lipid accumulation in high fat-fed mice through the mTOR pathway. Food & Function, 13(?), ?-?.

https://doi.org/10.1039/D1FO03903J

The positive effects of Camellia oleifera oil on lifespan in Caenorhabditis elegans

延长健康寿命
线虫模型

山茶油显著延长线虫寿命,通过激活应激抵抗通路和减少氧化损伤实现抗衰老效果。

APA引用
Liu, L., Zhou, J., Xu, Z., Kong, Q., Zhang, J., Wang, H., Xiang, Z., Chen, T., Zhou, L., Feng, S., Yang, H., Huang, Y., & Ding, C. (2023). The positive effects of Camellia oleifera oil on lifespan in Caenorhabditis elegans. Journal of Functional Foods, 110, 105869.

https://doi.org/10.1016/j.jff.2023.105869

开启智能药物发现新纪元

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