1、數據庫簡介n數據庫背景數據庫背景n存儲內容存儲內容n注釋與檢索注釋與檢索n代謝代謝(Metabolism)是指細胞內發生的各種化學是指細胞內發生的各種化學反應的總稱。一個代謝途徑反應的總稱。一個代謝途徑(Metabolic nPathway)包括一系列互相聯系的反應包括一系列互相聯系的反應(react ion),反應中的酶反應中的酶(enzyme)以及反應中的前體或以及反應中的前體或者產物者產物(substrate) 。n隨著現代生物信息學的進展，我們可以通過計隨著現代生物信息學的進展，我們可以通過計算機來展示，以至預測細胞內的代謝途徑。算機來展示，以至預測細胞內的代謝途徑。nKEGG可以用來

2、查詢代謝途徑、酶（或編碼酶的基可以用來查詢代謝途徑、酶（或編碼酶的基因）、產物等，也可以通過因）、產物等，也可以通過 BLAST 比對查詢未知比對查詢未知序列的代謝途徑信息。序列的代謝途徑信息。nKEGG 主要通過主要通過 Web 界面進行訪問，同樣也可以界面進行訪問，同樣也可以通過本地運行的通過本地運行的Perl 或或 java 程序進行訪問，使用程序進行訪問，使用很方便。很方便。 KEGG包含的信息KEGG存儲內容存儲內容 nKEGGKEGG目前共包含了目前共包含了1919個子數據庫，它們被分類成個子數據庫，它們被分類成系統信息、基因組信息和化學信息三個類別系統信息、基因組信息和化學信息三

3、個類別 。常用的如：常用的如：n基因數據庫基因數據庫(GENES database)、n通路數據庫通路數據庫(PATHWAY database)、n配體化學反應數據庫配體化學反應數據庫(LIGAND database)、n序列相似性數據庫序列相似性數據庫(SSDB)、n基因表達數據庫基因表達數據庫(EXPRESSION)、n蛋白分子相互關系數據庫蛋白分子相互關系數據庫(BRITE)KEGG數據庫的注釋與檢索 nKEGG通常被看作是生物系統的計算機表示，它囊通常被看作是生物系統的計算機表示，它囊括了生物系統中的各個對象與對象之間的關系。在括了生物系統中的各個對象與對象之間的關系。在分子層面、細胞

4、層面、組織層面都可以對數據庫進分子層面、細胞層面、組織層面都可以對數據庫進行檢索。每個數據庫中的檢索條目按照一定規律被行檢索。每個數據庫中的檢索條目按照一定規律被賦予一個檢索號，也就是賦予一個檢索號，也就是ID。表中列出了。表中列出了KEGG的的核心數據庫的檢索號。核心數據庫的檢索號。KEGG涉及的核心數據庫包含的內容及相關檢索號涉及的核心數據庫包含的內容及相關檢索號KEGG數據庫相關介紹和描述數據庫相關介紹和描述KEGG提供的軟件工具提供的軟件工具KEGG數據庫數據庫FTP下載的相關說明下載的相關說明KEGG數據庫描述對象的相關說明數據庫描述對象的相關說明Eg.輸入輸入Asthma（哮（哮喘

5、）喘） 病名稱病名稱疾病分類疾病分類KEGG中的編號中的編號對疾病概況性描述對疾病概況性描述涉及的通路編號和鏈接涉及的通路編號和鏈接組成通路的基因組成通路的基因有有+P、一、一P、+g、+m 、+u的標簽，分別代表磷酸化的標簽，分別代表磷酸化作用、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為例以慢性白血病為例青霉素青霉素研究這類藥物的研究這類藥物的相關文獻相關文獻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 對各物種的代碼。對各物種的代碼。KEGG 使用三個英使用三個英文小寫字母來代表各個物種文小寫字母來代表各個物種

6、nEg.人類人類 Homo sapiens，代碼是，代碼是 hasn 小鼠小鼠 Mus Musculus 則是則是 mmuEukaryotes:真核生物Bacteria:細菌Archaea:古細菌輸入輸入C00010點擊點擊GO搜索欄中輸入要查詢物質的搜索欄中輸入要查詢物質的編號，點擊編號，點擊GO就可以得到該就可以得到該物質的相應詳細的信息物質的相應詳細的信息輸入輸入G10596點擊點擊GO分類分類糖蛋白糖蛋白N-聚糖聚糖輸入輸入R00259點擊點擊GO紅色的為搜索藥紅色的為搜索藥物所具有的相同物所具有的相同結構，點擊藥物結構，點擊藥物的編碼會得到藥的編碼會得到藥物的具體信息物的具體信息搜索

7、具有相似結構搜索具有相似結構的聚糖的聚糖預測給定反應物間的預測給定反應物間的可能反應可能反應產生可能的反產生可能的反應途徑應途徑得出的得出的12條可能反應途徑條可能反應途徑KEGG相關軟件的應用介紹nKEGG除了提供各個數據庫供信息查詢，還具除了提供各個數據庫供信息查詢，還具備相關工具便于用戶進行生物學研究。備相關工具便于用戶進行生物學研究。nKegHier是用于查找是用于查找BRITE中的功能等級分類，并中的功能等級分類，并能操作用戶自制等級分類文本文件的能操作用戶自制等級分類文本文件的JAVA軟件。軟件。nKegDraw是繪制化合物與多糖結構的軟件，以平臺是繪制化合物與多糖結構的軟件，以平

8、臺無關性方式運行。無關性方式運行。nKegArray是分析轉錄組數據是分析轉錄組數據(基因表達圖譜基因表達圖譜)與代謝與代謝組數據組數據(化合物圖譜化合物圖譜)并能將分析結果繪制到并能將分析結果繪制到KEGG數據庫的軟件。用戶可以本地上傳數據數據庫的軟件。用戶可以本地上傳數據KEGG相關軟件的應用介紹nSIMCOMP(SIMilar COMPound)與與SUBCOMP (SUBstructure matching of COM Pounds)是兩種比是兩種比較化學物質結構相似性并查詢類似結構的工具，前較化學物質結構相似性并查詢類似結構的工具，前者基于圖形查詢，而后者基于字符串方式。者基于圖形

9、查詢，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鏈及多糖結構，并查找類似結構的工碳水化合物糖鏈及多糖結構，并查找類似結構的工具。具。ne-zyme是預測給定反應對是預測給定反應對(反應物與產物反應物與產物)Ec次亞類的程次亞類的程序，運用序，運用RDM(the reaction center、the matched region、the difference region)模型從結構上識別。模型從結構上識別。nPathComp是一種反應預測工具。輸入兩種化學物質，是一種反應預測工具。輸入兩種化學物質，一種作為底物，另一

10、種作為產物，通過運用已知酶促反一種作為底物，另一種作為產物，通過運用已知酶促反應中底物與產物間的二元關系，預測可能發生的一系列應中底物與產物間的二元關系，預測可能發生的一系列反應，獲得的結果可在反應，獲得的結果可在KEGG途徑圖上查看途徑圖上查看KEGG相關軟件的應用介紹KEGG相關軟件的應用介紹nKAAS(KEGG Automatic Annotation Server)是注是注釋未知基因功能信息的軟件。釋未知基因功能信息的軟件。nFMM(From Metabolite to Metabolite)主要從主要從KEGG獲取信息，構建將一種代謝物轉化為另一代謝物的獲取信息，構建將一種代謝物轉化

11、為另一代謝物的代謝途徑。代謝途徑。n網址：網址：http:/www.genome.jp/tools/kaas/nKEGG的自動注釋的自動注釋 nKEGG Automatic Annotation Server，KEGG的自動注的自動注釋服務，簡稱釋服務，簡稱KAAS。n用戶可提交一段蛋白質序列或者基因序列用戶可提交一段蛋白質序列或者基因序列 (fasta格式格式)，它自動在內部進行相似性比對，找到最相似的基因，并它自動在內部進行相似性比對，找到最相似的基因，并確定檢索基因的確定檢索基因的KO分類，然后給出這些基因所在的代分類，然后給出這些基因所在的代謝通路并以以不同的顏色標示這些基因。謝通路并以以不同的顏色標示這些基因。n