KEGG京都基因和基因组百科全书

1、数据库简介n数据库背景数据库背景n存储内容存储内容n注释与检索注释与检索n代谢代谢(Metabolism)是指细胞内发生的各种化学是指细胞内发生的各种化学反应的总称。一个代谢途径反应的总称。一个代谢途径(Metabolic nPathway)包括一系列互相联系的反应包括一系列互相联系的反应(react ion),反应中的酶反应中的酶(enzyme)以及反应中的前体或以及反应中的前体或者产物者产物(substrate) 。n随着现代生物信息学的进展，我们可以通过计随着现代生物信息学的进展，我们可以通过计算机来展示，以至预测细胞内的代谢途径。算机来展示，以至预测细胞内的代谢途径。nKEGG可以用来

2、查询代谢途径、酶（或编码酶的基可以用来查询代谢途径、酶（或编码酶的基因）、产物等，也可以通过因）、产物等，也可以通过 BLAST 比对查询未知比对查询未知序列的代谢途径信息。序列的代谢途径信息。nKEGG 主要通过主要通过 Web 界面进行访问，同样也可以界面进行访问，同样也可以通过本地运行的通过本地运行的Perl 或或 java 程序进行访问，使用程序进行访问，使用很方便。很方便。 KEGG包含的信息KEGG存储内容存储内容 nKEGGKEGG目前共包含了目前共包含了1919个子数据库，它们被分类成个子数据库，它们被分类成系统信息、基因组信息和化学信息三个类别系统信息、基因组信息和化学信息三

3、个类别 。常用的如：常用的如：n基因数据库基因数据库(GENES database)、n通路数据库通路数据库(PATHWAY database)、n配体化学反应数据库配体化学反应数据库(LIGAND database)、n序列相似性数据库序列相似性数据库(SSDB)、n基因表达数据库基因表达数据库(EXPRESSION)、n蛋白分子相互关系数据库蛋白分子相互关系数据库(BRITE)KEGG数据库的注释与检索 nKEGG通常被看作是生物系统的计算机表示，它囊通常被看作是生物系统的计算机表示，它囊括了生物系统中的各个对象与对象之间的关系。在括了生物系统中的各个对象与对象之间的关系。在分子层面、细胞

4、层面、组织层面都可以对数据库进分子层面、细胞层面、组织层面都可以对数据库进行检索。每个数据库中的检索条目按照一定规律被行检索。每个数据库中的检索条目按照一定规律被赋予一个检索号，也就是赋予一个检索号，也就是ID。表中列出了。表中列出了KEGG的的核心数据库的检索号。核心数据库的检索号。KEGG涉及的核心数据库包含的内容及相关检索号涉及的核心数据库包含的内容及相关检索号KEGG数据库相关介绍和描述数据库相关介绍和描述KEGG提供的软件工具提供的软件工具KEGG数据库数据库FTP下载的相关说明下载的相关说明KEGG数据库描述对象的相关说明数据库描述对象的相关说明Eg.输入输入Asthma（哮（哮喘

5、）喘） 病名称病名称疾病分类疾病分类KEGG中的编号中的编号对疾病概况性描述对疾病概况性描述涉及的通路编号和链接涉及的通路编号和链接组成通路的基因组成通路的基因有有+P、一、一P、+g、+m 、+u的标签，分别代表磷酸化的标签，分别代表磷酸化作用、去磷酸化作用、糖基作用、去磷酸化作用、糖基化、甲基化、加蛋白化、甲基化、加蛋白以慢性白血病为例以慢性白血病为例青霉素青霉素研究这类药物的研究这类药物的相关文献相关文献6-6-氨基青霉烷酸氨基青霉烷酸青霉素酰胺水解酶青霉素酰胺水解酶nKEGG 对各物种的代码。对各物种的代码。KEGG 使用三个英使用三个英文小写字母来代表各个物种文小写字母来代表各个物种

6、nEg.人类人类 Homo sapiens，代码是，代码是 hasn 小鼠小鼠 Mus Musculus 则是则是 mmuEukaryotes:真核生物Bacteria:细菌Archaea:古细菌输入输入C00010点击点击GO搜索栏中输入要查询物质的搜索栏中输入要查询物质的编号，点击编号，点击GO就可以得到该就可以得到该物质的相应详细的信息物质的相应详细的信息输入输入G10596点击点击GO分类分类糖蛋白糖蛋白N-聚糖聚糖输入输入R00259点击点击GO红色的为搜索药红色的为搜索药物所具有的相同物所具有的相同结构，点击药物结构，点击药物的编码会得到药的编码会得到药物的具体信息物的具体信息搜索

7、具有相似结构搜索具有相似结构的聚糖的聚糖预测给定反应物间的预测给定反应物间的可能反应可能反应产生可能的反产生可能的反应途径应途径得出的得出的12条可能反应途径条可能反应途径KEGG相关软件的应用介绍nKEGG除了提供各个数据库供信息查询，还具除了提供各个数据库供信息查询，还具备相关工具便于用户进行生物学研究。备相关工具便于用户进行生物学研究。nKegHier是用于查找是用于查找BRITE中的功能等级分类，并中的功能等级分类，并能操作用户自制等级分类文本文件的能操作用户自制等级分类文本文件的JAVA软件。软件。nKegDraw是绘制化合物与多糖结构的软件，以平台是绘制化合物与多糖结构的软件，以平

8、台无关性方式运行。无关性方式运行。nKegArray是分析转录组数据是分析转录组数据(基因表达图谱基因表达图谱)与代谢与代谢组数据组数据(化合物图谱化合物图谱)并能将分析结果绘制到并能将分析结果绘制到KEGG数据库的软件。用户可以本地上传数据数据库的软件。用户可以本地上传数据KEGG相关软件的应用介绍nSIMCOMP(SIMilar COMPound)与与SUBCOMP (SUBstructure matching of COM Pounds)是两种比是两种比较化学物质结构相似性并查询类似结构的工具，前较化学物质结构相似性并查询类似结构的工具，前者基于图形查询，而后者基于字符串方式。者基于图形

9、查询，而后者基于字符串方式。nKcaM(KEGG Carbohydrate Matcher)是用于分析是用于分析碳水化合物糖链及多糖结构，并查找类似结构的工碳水化合物糖链及多糖结构，并查找类似结构的工具。具。ne-zyme是预测给定反应对是预测给定反应对(反应物与产物反应物与产物)Ec次亚类的程次亚类的程序，运用序，运用RDM(the reaction center、the matched region、the difference region)模型从结构上识别。模型从结构上识别。nPathComp是一种反应预测工具。输入两种化学物质，是一种反应预测工具。输入两种化学物质，一种作为底物，另一

10、种作为产物，通过运用已知酶促反一种作为底物，另一种作为产物，通过运用已知酶促反应中底物与产物间的二元关系，预测可能发生的一系列应中底物与产物间的二元关系，预测可能发生的一系列反应，获得的结果可在反应，获得的结果可在KEGG途径图上查看途径图上查看KEGG相关软件的应用介绍KEGG相关软件的应用介绍nKAAS(KEGG Automatic Annotation Server)是注是注释未知基因功能信息的软件。释未知基因功能信息的软件。nFMM(From Metabolite to Metabolite)主要从主要从KEGG获取信息，构建将一种代谢物转化为另一代谢物的获取信息，构建将一种代谢物转化

11、为另一代谢物的代谢途径。代谢途径。n网址：网址：http:/www.genome.jp/tools/kaas/nKEGG的自动注释的自动注释 nKEGG Automatic Annotation Server，KEGG的自动注的自动注释服务，简称释服务，简称KAAS。n用户可提交一段蛋白质序列或者基因序列用户可提交一段蛋白质序列或者基因序列 (fasta格式格式)，它自动在内部进行相似性比对，找到最相似的基因，并它自动在内部进行相似性比对，找到最相似的基因，并确定检索基因的确定检索基因的KO分类，然后给出这些基因所在的代分类，然后给出这些基因所在的代谢通路并以以不同的颜色标示这些基因。谢通路并以以不同的颜色标示这些基因。n