今天的内容主要是对KEGG数据库中的代谢数据库做一个简单的概述。KEGG代谢数据库汇集了生物系统中小分子、生物聚合物和其它化学物质,每一个代谢物以C开头作为标识,例如C00047代表L-赖氨酸。当我们拿到代谢物后,如何去KEGG代谢数据库中查询其相关信息呢?
1. 进入KEGG Pathway Database后,如下图1所示,在当前页面是没有KEGG代谢数据库的按钮,我们需要点开标题栏中的Menu按钮,点开后如图1中红色虚线方框中点击COMPOUND按钮就可以进入到KEGG代谢数据库了。
图1 KEGGPathway Database
2. 进入代谢数据库后,其首界面如图1的下面黑色方框中所示。在搜索代谢物后面的方框中输入某一类代谢物名称,点击Go后就会显示这类代谢物中每一种代谢物的信息。如下图2所示,在方框中输入Glucose后,在图2的左下角显示的就是葡萄糖中每一种的代谢物的在数据库中的C号,下面显示其名称。点击其中的C号后,就会显示该代谢物的详细信息。
图2 搜索操作
3. 如上图2中我们点击C00031,D-葡萄糖后,图2右边显示的就是D-葡萄糖的详细的信息了。具体的每一行代表的信息见下表1。
表1 具体信息表
4. 如果我们需要研究几种代谢物,那需要怎么办呢?在我们确定几种代谢物的C号后,在下图3中红色实方框分别输入C号,以空格分开。下图3中有四个编号,下面分别简单介绍。
Pathway mapping包含方框中代谢物的通路图,点击后,包含方框中最多代谢物的通路会被排在前列,如下面图3方框中的①区域所示。我们以map04066为例点开后,如图4所示,红色的小圆圈代表目标代谢物,在网页中的map图中,将鼠标移到对应的代谢物会显示其在数据库中的C号,点击后会显示代谢物的详细信息。当然我们也可以在通路图中搜索目标代谢物,如下图5所示,在点开User data mapping或者下面的方框中填写目标代谢物后,回车后就会更新通路图,将目标代谢物标记为红色。
图3 C Number搜索
图4 map04066及图例
图5 通路图中搜索目标代谢物
Brite mapping是方框中代谢物的分类情况,点击按钮后,图3方框中的②区域就是代谢物的分类情况。分类的原理参见网页https://www.kegg.jp/kegg/brite.html。
Get title显示方框中各个代谢物的化合物名称,如图3方框中的③区域所示。
Get entry显示方框中各个代谢物的详细情况,如图3方框中的④区域所示。
5. 最后简单的说一下代谢通路可以分为很多类。如下图6所示,可以分为以下几大类:
☑碳水化合物代谢
☑能量代谢
☑脂类化合物代谢
☑核苷酸代谢
☑氨基酸代谢
☑其他氨基酸代谢
☑多糖生物合成代谢
☑辅因子和维生素代谢
☑萜类和聚酮化合物代谢
☑次生代谢物的生物合成
☑外源性物质的生物降解和代谢
☑化学结构转换
图6 代谢通路分类