kegg数据库中文教程.pdf
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博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： KEGG 数据库中文教程数据库中文教程 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 快速导航快速导航 1. 这篇教程介绍了什么？ 2. KEGG 数据库里面有什么？ 3. 我如何查询某一特定的代谢途径(pathway)的信息，例如 Glycolysis / Gluconeogenesis? 4. 我如何查询某一化合物的信息,例如 Pyruvate? 5. 我如何查询 Pyruvate 涉及了哪些生化反应? 6. 我如何查询某一基因的信息,例如 gltA ? 7. 我如何知道 Bacillus subtilis 是否有 gltA? 8. 我如何查询 gltA 在其他物种中的同源基因? 9. 我如何列出某一代谢途径中涉及的所有的酶？例如 cytrate cycle pathway（TCA 循环） 10. 我如何知道人类的 cytrate cycle 中 pyruvate carboxylase 这种酶有多少化合物与其发生相 互作用？ 11. 我如何查询人类由 Citrate 生成 Acetyl-CoA 的可能步骤？ 12. 我有一条未知的序列，如何查询 KEGG 数据库中是否有基因或酶与其对应? 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 一一. 简介简介 代谢(Metabolism)是指细胞内发生的各种化学反应的总称。
一个代谢途径（Metabolic pathway）包括一系列互相联系的反应(reaction),反应中的酶( enzyme)以及反应中的前体或者产物 (substrate) 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 现 在 常 用 的 查 询 代 谢 途 径 的 数 据 库 主 要 包 括 ： KEGG(http://www.genome.jp/kegg/), GenMAPP(http://www.genmapp.org/), BioRag(http://www.biorag.org/) 等本教程主要介绍 KEGG 数据库的使用方法 KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）是由日本京都大学和东京大学联合开发 的数据库，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 BLAST 比对 查询未知序列的代谢途径信息KEGG 主要通过 Web 界面进行访问，同样也可以通过本地运行 的 Perl 或 java 程序进行访问，使用很方便 本教程将结合实例来介绍 KEGG 数据库的使用方法，希望能您能通过本教程了解 KEGG 数 据库的基本使用方法。
二二. 使用方法使用方法 1.首页首页 打开 KEGG 的首页，我们可以看到 KEGG 提供的四个主要的数据库（图 1 箭头所示） PATHWAY （代谢途径数据库） ，可以查询各种代谢途径 BRITE （代谢通路及同源基因数据库） ，这个数据与 PATHWAY 数据库不同的是，可以查 询酶和底物之间的关系，也可以查询某种酶的同源基因 GENES （基因数据库） ， 可以查询不同的基因或基因组的信息 LIGAND （配体数据库） ， 可以查询反应中各种化合物的信息 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 图图 1. KEGG 数据库首页 如果点击 KEGG2——KEGG Table of Contents 这个链接，则会出现一个类似于网站地 图的页面，在这个页面上，我们可以查询各数据库的更新信息，也可快速访问 KEGG 提供 的各个数据库 点击 KEGG Organisms 会列出 KEGG 对各物种的代码。
KEGG 使用三个英文小写字母 来代表各个物种，例如人类 Homo sapiens，代码是 hsa再如小鼠 Mus Musculus 则是 mmu 2. PATHWAY 数据库的使用数据库的使用 在首页上点击 PA THWAY 的链接(或者先选择 KEGG2，再在出现的表格中 Database 选 项下选择 KEGG PA THWAY)您就会看到 KEGG 收录的所有代谢途径信息（图 2） 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 图图 2. PATHWAY 数据库界面 例如如果想要查询 Glycolysis / Gluconeogenesis 这个代谢途径（图 2） 1） 从首页，或者 KEGG2 的表格界面中进入 PA THWAY 数据库 2） 点击 Carbohydrate Metabolism 中的Glycolysis / Gluconeogenesis 新页面即显示出此途径的信息（图 3A） 。
方框中表示的是反应中的酶，例如 2.7.1.41， 这是酶的 EC number，国际酶学委员会的编号小圆圈代表的是反应中的化合物，例如α -D-Glucose-1P箭头代表的是反应的方向虚线表示此反应可以通过中间产物与其他途径 发生联系 或者您也可以通过 Search PATHWAY for 这个选项直接搜索 Glycolysis / Gluconeogenesis 的信息搜索的结果中会显示出满足条件的所有物种的 pathway 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： （（A A）） （（B）） 图图 3. 代谢途径图片信息 A：Glycolysis / Gluconeogenesis 途径的全面信息 B：人类中Glycolysis / Gluconeogenesis 途径的信息 如果想要知道人类的 Glycolysis / Gluconeogenesis 途径的具体信息。
博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 1） 点击此界面左上角的下拉菜单选择人类 Homo Sapiens(human) 2） 点击 Go 即可见图 3B 的画面绿色的方框代表人类含有这种酶，例 3.1.3.9你也可以通过下 拉菜单旁的 Select 按钮自行设置下拉菜单中显示的物种名称 点击标有 3.1.3.9 的绿色方框，即可显示人类中此酶的信息（图 4） Entry 是 KEGG 中 此酶的 IDGene name 是酶的简化名Definition 包括酶的通用名称和 EC numberKO 是 在 KEGG 数据中这种酶的同源序列号Pathway 中列出了这种酶涉及的代谢途径此外，还 有一些其他的信息，例如编码这种酶的基因在基因组中的位置（Position） ，编码酶的基因 序列（NT seq）和蛋白序列（AA seq）等 图图 4.4. 酶 3.1.3.9 的信息 3. LIGAND3. LIGAND 数据库的使用数据库的使用 LIGAND 数据库中，可以查询到化合物，反应或者参与反应的酶。
可以在上面的搜索框 中进行名称查询，也可以在下面的 Ligand Relational Database 里进行配体或反应关系的 查询 例如想要查询数据库中 Pyruvate（丙酮酸盐）的信息（图 5A） 1） 在 Search COMPAND 的下拉菜单中选择 Name 2） 输入 Pyruvae 3） 点击 Go 就会出现图 5B 的画面在给出的结果中可见它的 entry number（C00022） ，分子结构， 化学式等属性，也可以点击 Entry number 后进入另一个界面查看它更多的信息 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： (A)(A) (B)(B) 图图 5. 5. LIGAND 数据库界面及 Search Compound 的使用 再例如，我们需要查询 Pyruvate（丙酮酸盐）所涉及的化学反应的信息（图 6A） 1） 在 Search REACTION 的下拉菜单选择 Reactant Entry 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 2） 输入 Pyruvate 的 entry number，C00022 3） 点击 Go 就会出现 Pyruvate 所涉及的反应（图 6B） 。
（（A A）） （（B B）） 图图 6.6. Search REACTION 的使用 博奥生物有限公司博奥生物有限公司 生物芯片北京国家工程研生物芯片北京国家工程研究中心究中心 北京市昌平区生命科学园路北京市昌平区生命科学园路 18号号 邮编：邮编：102206 ：：86-10-80726868 ：：86-10-80726898 网址：网址： 4 4．．GENESGENES 数据库的使用数据库的使用 GENES 数据库可以用来查询基因及基因组的信息 例如想要查询gltA（柠檬酸盐合成酶）这种基因的具体信息（图 7A） 1） 在 Search 的下拉菜单选择 Genes（默认，可不选） 2） 输入 gltA 3） 点击 Go 在出现的结果中即可查得所有编码这种酶的基因（图 7B） 像是第一个结果 eco:b0720， eco 是物种名（Escherichia coli K-12 MG1655） ， b0720 是 entry namegltA 是基因名，之 后还有基因的全称， 以及编码的酶的 EC number 等 物种名可以通过首页上的 KEGG Organisms 来查询。
再例如我们想要查询 Bacillus subtilis 中是否有 gltA 这种基因（图 7C） 1） 在首页的 K。
