kegg解析とは?初心者向けにやさしく解説する基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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kegg解析とは?初心者向けにやさしく解説する基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


kegg解析とは?

kegg解析とは、遺伝子の集合がどのような生物学的経路に関与しているかを調べるための方法です。KEGGというデータベースを使い、遺伝子の配列情報や発現データを経路に紐付けて、どの経路が重要になっているかを探します。 KEGGは「Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes」の略で、遺伝子・代謝経路・薬物相互作用など、生命活動の全体像を1つの地図として整理しています。

kegg解析の基本イメージ

人の細胞を例にすると、ある病気のときに特定の遺伝子が活発になったり抑制されたりします。kegg解析はそのリストを使い、どの経路が過剰に関与しているかを示します。結果として、病気の仕組みを「経路のつながり」で理解する手がかりが得られます。

実際の使い方の流れ

Step 1: 学習のための前提として、研究対象の遺伝子リストを用意します。遺伝子名やIDを正確にそろえることが大切です。

Step 2: 解析対象の生物種を決めます。人かマウスかなど、背景データが変わると結果も変わります。

Step 3: KEGG Mapper や KAAS、あるいはRのパッケージを用いて、遺伝子をKEGGのIDに対応づけます。ここで「どの経路に紐づくか」が表示されます。

Step 4: 得られた経路リストの中から、統計的な富集分析を使って「有意に enrich(濃縮している経路)」を見つけます。これにより、背景となる全体の遺伝子数に対して、どの経路が特に関係しているかがわかります。

Step 5: 結果を解釈します。研究仮説と照らし合わせ、どの経路が病気の進行や治療標的になり得るかを考えます。結果はグラフや表で表すと理解しやすくなります

実際の例とポイント

例えば、ある疾患の研究で100個程度の遺伝子リストが得られたとします。kegg解析を行うと、「代謝経路」「シグナル伝達経路」「薬物代謝経路」が特に富裕している」という結果が出ることがあります。ここでのポイントは、結果が必ずしも“原因”を示すわけではなく、“関連性”を示すという点です。経路の数が多すぎると解釈が難しくなるため、背景として選ぶ遺伝子セットや閾値を適切に設定することが大切です。

用語とツールの実用ガイド

・KEGG: 遺伝子の機能を経路に結びつける地図として使われます。

・KEGG Mapper、KAAS、pathview などのツール: 遺伝子を経路に対応づけ、可視化します。使い方はそれぞれ少しずつ異なるので、公式の手順を確認しましょう。

項目説明
入力データ遺伝子リスト(ID、名前、オントロジーなど)
出力富集経路のリストと統計的な指標
注意点背景セットの選択、ID変換の正確さ、解釈の限界

最後に、kegg解析は「どの経路が関与しているか」を見つける強力な手法ですが、結果を直感的に解釈するには、研究文脈と他のデータ(実験結果、臨床情報など)を組み合わせることが大切です。初心者は、まず小さなデータセットで練習し、公式のガイドラインを読んで段階的に理解を深めるとよいでしょう。


kegg解析の同意語

KEGG解析
KEGGデータベースを用いた機能・経路の解析全般を指す日本語表現。
KEGGパスウェイ解析
KEGGの経路情報(パスウェイ)を用いて、どの遺伝子リストがどの経路に関与するかを評価する解析。
KEGG経路解析
KEGGの経路データを基に遺伝子集合の関与する経路を解明する解析。
KEGG機能解析
KEGGの機能カテゴリを基に、遺伝子セットの生物学的機能を解釈する解析。
KEGG経路機能解析
KEGG経路と機能の関連性を評価する解析。
KEGGエンリッチメント解析
遺伝子セットがKEGGの経路において過剰に富んでいるかを検出するエンリッチメント(富集)解析。
KEGGエンリッチメント分析
KEGG経路エンリッチメントを評価する分析手法。
KEGG富集解析
KEGG経路の富集(エンリッチメント)を検出する解析。
KEGGデータベース解析
KEGGデータベースの情報を用いて機能や経路を解釈・解析する手法。
KEGGデータ活用解析
KEGGデータを活用して機能・経路を解析する手法。
KEGG経路マッピング
遺伝子をKEGGの経路へ対応づけて可視化・解釈する作業。
KEGG経路マッピング解析
KEGG経路マッピングを用いた解析手法。
kegg解析
KEGGデータベースを用いた解析全般を指す日本語表現の別形。
KEGGベースの機能解析
KEGGを基盤として遺伝子集合の機能を解釈する解析。
KEGG経路エンリッチメント解析
KEGG経路におけるエンリッチメントを検出する解析。
KEGG経路エンリッチメント分析
KEGG経路エンリッチメントを評価する分析手法。

kegg解析の対義語・反対語

未解析
まだ分析されていない状態。KEGG解析の最も自然な対義語
生データ
加工・解析前の未処理データ。KEGG解析の対義的要素として考えられる。
非解析
解析が行われていない状態を指す表現。
解釈
データの意味づけ・理解を指す行為。解析とは異なるアプローチで、対義語として使われることがある。
総括
全体を要約・まとめる行為。詳細な分解・分析に対する高レベルの視点の反対語として位置づけられることがある。
統合
データを統合して全体像を作る行為。分解・抽出を重視する解析の反対の方向性を持つ語。
構築
要素を組み立てて作る行為。分析を分解・評価する動きの対義語として用いられることがある。

kegg解析の共起語

KEGG
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes。遺伝子・タンパク質が関与する代謝経路・シグナル伝達経路を整理したデータベース。KEGG解析はこの情報を使って遺伝子リストの機能的意味を解釈します。
スウェイ解析
生物の経路(パスウェイ)を特定・解釈する解析の総称。KEGGパスウェイを含む経路情報を用いて機能を解釈します。
経路解析
パスウェイ解析と同義で、代謝経路・シグナル伝達経路の特定・可視化を目的とした解析。研究の文脈で同義語として使われます。
富集分析
特定の遺伝子集合がどの経路や機能カテゴリに有意に富んでいるかを統計的に検定する手法。p値やFDRで有意性を評価します。
遺伝子セット富集分析
遺伝子セット全体の偏りを評価する分析。KEGG経路やGOセットなどの機能セットが上位に来るかを検証します。
GO解析
Gene Ontologyの用語を用いて遺伝子機能を解釈する解析。生物学的プロセス・分子機能・細胞成分を対象にします。
GO用語
GOの用語(生物学的プロセス・分子機能・細胞成分)を指す用語。富集分析の結果解釈に使われます。
PPIネットワーク
タンパク質同士の相互作用を表すネットワークを作成・解析する手法。KEGGの経路解釈と連携します。
蛋白質相互作用
タンパク質同士の結合・相互作用を指す表現。KEGG解析と関連する補助情報として用いられます。
蛋白質-蛋白質相互作用
同義表現。タンパク質間相互作用を指します。
オミクスデータ
ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボロームなどの包括的データ。KEGG解析はこれらのデータから機能解釈を行います。
RNA-seqデータ
転写産物の発現量を測定するデータ。KEGG解析の入力として広く使われます。
マイクロアレイデータ
マイクロアレイによる遺伝子発現データ。KEGG解析に用いられる古典的データ形式の一つです。
遺伝子発現データ
遺伝子の発現量を表すデータ。KEGG解析では差次的発現遺伝子リストの作成後に使用されます。
遺伝子アノテーション
遺伝子IDを機能・経路情報の対応づけ。KEGG解析を行う前処理として重要です。
Pathview
KEGG経路を可視化するRパッケージ。発現データを経路図に重ねて表示します。
clusterProfiler
Rの代表的なパッケージ。KEGG富集分析・GO解析を実施するツールとして広く使われます。
R言語
統計解析・データ処理に使われるプログラミング言語。KEGG解析の実装にも頻繁に使われます。
Python
データ処理・解析に用いられる別言語。KEGG解析のスクリプト作成にも使われます。
p値
統計的有意性を表す指標。KEGG富集分析では経路が偶然に起こる確率を示します。
多重検定補正
複数の仮説検定を同時に行う際の偽陽性を抑える補正。例:FDR、Bonferroni補正。
FDR
偽発見率。多重検定補正の指標の一つ。KEGG解析の結果の有意性判断に使われます。

kegg解析の関連用語

KEGG
京都大学が提供する遺伝子・代謝経路・薬物などを統合した総合データベースの名称。
KEGG Orthology (KO)
遺伝子を進化上の同等性に基づいて分類するKEGGの枠組み。KOは同一機能の遺伝子群を表します。
KO
KEGG Orthologyの略称。KOは機能的なオーソロジーを表す単位です。
KOアサインメント
与えられた遺伝子をKOに割り当てる作業。機能推定の第一歩。
KAAS
KEGG Automatic Annotation Serverの略。遺伝子配列をKO・ECへ自動アノテーションするサービス
BlastKOALA
BLASTベースのKOアノテーションツールの一つ。
GhostKOALA
ウェブベースのKOアノテーションツール。BLASTなしでKO付与を行います。
KEGG Mapper
実際のKEGGパスウェイマップ上に遺伝子をマッピングして可視化するツール群。
KGML
KEGG Markup Languageの略。KEGGパスウェイ情報のXML形式。
KGML形式
KEGGのパスウェイ情報を表すXML形式。
KEGG Pathway
KEGGに収録される個別の生物学的経路の名称。例: 糖代謝経路
Pathway Map
KEGG Pathway Mapの別称で、経路の図を指します。
パスウェイ図
遺伝子が関与する経路の図解。ハイライト機能つきで視覚化されます。
KEGG BRITE
KEGGの階層型知識データセット。機能・カテゴリの整理に使われます。
BRITE階層
BRITEが提供する階層構造。機能分類の木構造です。
KEGGモジュール
複数の経路から構成される機能ユニット。特定の生物機能を表します。
EC番号
Enzyme Commission番号。酵素の機能を表す標準番号です。
Enzyme
EC番号に対応する酵素のこと。
KEGG Compound
KEGGの化合物(代謝物)データ。
KEGG Drug
KEGGの薬物データベース。薬物と標的や経路の情報を含む。
KEGG Disease
KEGGの疾病データ。病態と経路の関連情報。
Module
KEGGの機能モジュール。複数の反応をまとめた単位です。
Enrichment分析
リスト化した遺伝子がどのKEGG経路に偏っているかを統計的に評価します。
富集解析
富集解析の日本語表現。特定経路の有意性を評価します。
ORA
Over-Representation Analysisの略。機能セットの過剰表現を検定します。
GSEA
Gene Set Enrichment Analysis。遺伝子セット全体の傾向を評価する解析法。
Pathview
KEGG経路と発現データを統合して可視化するRパッケージ。
REST API
KEGGデータへ自動取得・更新を行うためのプログラミング用API。
KEGG API
KEGGデータへアクセスするためのAPI群の総称。
Organismコード
KEGGで使われる生物種コード。例: humanはhsa、mouseはmmu。
hsa
ヒト(人間)を表すKEGGの組織コード
mmu
マウスを表すKEGGの組織コード。
背景セット
富集解析の基準となる背景遺伝子リストのこと。
Universe
解析で使われる背景集の英語表現。日本語では背景集合と言います。
P値
統計的有意性を表す値。小さいほど有意と判断されます。
FDR
偽発見率。複数検定で誤検出を抑える指標。
Q値
FDRを補正した閾値のこと。

kegg解析のおすすめ参考サイト


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