KEGG経路注釈および富集分析

KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）データベースは、細胞内の遺伝子産物の代謝経路とそれらの遺伝子産物の機能を体系的に分析するためのデータベースです。KEGGデータベースは、遺伝子とその発現情報を全体としてネットワークとして研究するのに役立ちます。KEGGはゲノム、化学分子、生化学システムなどのデータを統合しており、代謝経路（PATHWAY）、薬物（DRUG）、疾患（DISEASE）、遺伝子配列（GENES）、ゲノム（GENOME）などを含んでいます。


1. すべての同定されたタンパク質のKEGGマッピング結果の統計

タンパク質マッピング結果の統計表

2. すべての同定されたタンパク質のKEGG結果の注釈統計

KEGG注釈結果の統計表

3. KEGG経路の注釈統計

生体内では、異なる遺伝子産物が協調して生物学的機能を果たしており、差異発現遺伝子の経路（Pathway）注釈分析は遺伝子の機能をさらに解読するのに役立ちます。差異発現タンパク質の経路注釈図は以下の通りです：

図1 KEGG注釈結果経路図

注：対照群に対して、赤い枠で示された酵素は上方調節タンパク質に関連し、緑の枠で示された酵素は下方調節タンパク質に関連しています。青い枠で示された酵素は上方調節と下方調節タンパク質の両方に関係しており、枠内の数字は酵素の番号（EC number）を表しています。この経路図では、差異発現遺伝子に関連する酵素は異なる色で示されており、研究対象間の差異に基づいて、特定の代謝経路関連タンパク質の差異発現状況を重点的に研究し、経路を通じて表現型差異の根源を解釈します。

4. KEGG経路分類

差異発現遺伝子のKEGG注釈結果をKEGGの経路タイプに基づいて分類した結果は以下の図の通りです：

図2 差異発現タンパク質のKEGG分類図

注：縦軸はKEGG代謝経路の名称で、横軸はその経路に注釈されたタンパク質の数とその数が注釈されたタンパク質総数に占める割合です。

5. KEGG経路の富化分析

差異発現タンパク質が特定の経路で過剰に出現するかどうかを分析することを差異発現タンパク質の経路富化分析と呼びます。我々はKobasソフトウェアを用いて差異発現タンパク質のKEGG経路富化分析を行いました。差異発現タンパク質のKEGG経路富化分析結果は以下の図です

図3 差異発現タンパク質KEGG経路富化統計図

注：図中の各点は一つのKEGG経路を表し、経路名称は左側の軸に記されています。横軸は富化因子（Enrichment Factor）で、差異発現タンパク質中でその経路に注釈されたタンパク質の割合とその種のタンパク質がある経路に注釈されたタンパク質の割合の比を示しています。富化因子が大きいほど、その経路における差異タンパク質の富化の信頼性が高いことを示しています。