February 8th, 2017
PathWhizは、生化学的および生物学的経路を生成するための包括的な、オンライン経路描画ツールです。これは、事前に描かれた経路成分からなる公的にアクセス可能なデータベースと容易に拡張パレットを使用しています。このプロトコルは、簡単に、新しい経路を構築し、既存の経路を複製し、編集し、異なる生物に以前に描かれた経路を伝播する方法について説明します。
このプロトコルの全体的な目標は、PathWhizとインターネットを使用して、さまざまな目的やアプリケーションのための生化学的経路を簡単に作成、複製、および伝播することです。このツールにより、科学者、教育者、学生は、高レベルの生物学的詳細と複雑さを備えた、視覚的に心地よく正確な生化学的経路を作成できます。PathWhizは、何千もの経路と経路コンポーネントを備えた無料の公開ギャラリーであり、基本的にどのオペレーティングシステムとも互換性があり、すべてのユーザーがアクセスして拡張できます。
まず、最新のWebブラウザーでPathWhizページをロードし、[描画]メニューをクリックします。[新しいパスウェイ] ボタンをクリックして新しいパスを開始し、描画するパスの名前を入力します。ドロップダウンリストから経路のタイプを選択します。
次に、生物の学名をオートコンプリートボックスに入力して目的の生物を検索し、その後に種の学名と一般名を入力します。ドロップダウンリストから種分類を「真核生物」または「原核生物」として選択し、NCBI分類法の分類IDを入力します。「Create Species」をクリックし、経路の包括的な説明を入力します。
「参照を追加」をクリックして、必要に応じてパスウェイに外部参照を追加します。次に、[パスウェイの作成] をクリックします。白いグリッドのキャンバスに灰色のメニューバーが表示されます。
「プロセスを追加」リンクをクリックし、「反応を追加」を選択して、最初のプロセスビジュアライゼーションを追加します。オートコンプリートボックスに目的の反応物、生成物、または酵素を入力して、既存の反応を検索します。次に、既存のリアクションをスクロールします。
目的の反応が見つかったら、それを選択します。その後、オートコンプリートボックスに対応する要素名を入力して、適切な化学量論と要素タイプを選択します。反応の左側にあるすべての要素を追加したら、ドロップダウンリストから経路の方向を選択し、[右の要素を追加]をクリックして製品を追加します。
先ほど示したように、反応の右側にあるすべての元素について、化学量論と元素タイプを選択します。次に、「酵素の追加」をクリックして、反応に酵素を追加します。オートコンプリートボックスに酵素の名前を入力し、適切な酵素を選択します。
リアクションのすべての要素を追加したら、[リアクションを作成]ボタンをクリックして新しいリアクションを保存し、リアクションの初期レンダリングに必要な向きをドロップダウンリストから選択します。次に、[リアクションを作成]ボタンを再度クリックします。新しく作成したリアクションが描画キャンバスに表示されます。
必要に応じてリアクションを編集するには、キャンバス上のリアクション要素をドラッグして、必要に応じて再配置します。次に、各要素をシングルクリックして、現在の選択に追加します。すべての要素を選択したら、それらをキャンバスの適切な領域にドラッグし、要素を再度クリックして選択を解除します。
ポップアップ編集サイドバーにアクセスするには、化学物質をダブルクリックし、必要に応じてテンプレート、生物学的状態、Z-index、および反応の完全な反応詳細を編集します。プロセス全体の情報を編集するには、その要素のいずれかをダブルクリックします。灰色のセカンダリ メニュー バーの下にある [選択項目の編集] リンクをクリックし、必要に応じて [要素の編集] または [プロセスの編集] を選択します。
キャンバス上の要素を目的の位置に再配置します。目的の反応エッジを選択し、反応化合物とタンパク質について示したように編集します。最初の反応が希望どおりに描画されたら、反応の製品をクリックして選択します。
次に、[プロセスの追加] タブで [反応の追加] を選択します。パスウェイが完成したら、「パスウェイ」リンクをクリックし、「エクスポートして表示」を選択します。「画像の背景色」オプションを選択して、画像の背景色として青または白を選択し、「簡易バージョンも生成」オプションで「はい」または「いいえ」を選択します。
次に、[Generate Image Files] をクリックします。画像が生成されたら、「ビューアで表示」をクリックして、完全にハイパーリンクされた高解像度のパスウェイ画像をブラウザで生成します。既存のパスウェイを複製するには、[パスウェイ]メニューをクリックし、検索バーに目的のパスの名前を入力します。
レプリケートするパスを見つけて、[レプリケート] をクリックします。パスの名前を編集し、必要に応じてパスの新しい説明を入力します。次に、「パスウェイを作成」をクリックして、重複するパスウェイを生成します。
経路を表示またはダウンロードするには、[経路]メニューに入り、先ほど示したように目的の経路を見つけて、[表示]をクリックします。次に、[Show in Viewer] ラベルの横にある目的の PathWhiz ID のボタンをクリックし、[Downloads] タブを開きます。次に、ハイパーリンクをクリックして、パスウェイをさまざまなファイル形式でダウンロードします。
PathWhiz を使用して、さまざまなコンテンツ タイプとスタイルのパスを生成できます。従来の代謝経路、疾患経路、薬物経路など、副作用や薬物反応、タンパク質シグナル伝達経路などを解説しています。経路は、かなり生物学的な詳細で豊かな色付けされている場合もあれば、単純な白黒表現に変換されている場合もあります。
完了すると、これらの経路はインタラクティブな経路ビューアで表示したり、画像としてダウンロードしたり、さらなる分析のためにいくつかの異なる機械可読データ交換形式でエクスポートしたりできます。マスターすれば、約15分で標準的なインターネット対応経路を生成することが可能です。ただし、より複雑な経路は、完了するまでに時間がかかる場合があります。
この手順を試行する際には、個々の反応ごとに選択された種が常に経路の種と一致することを覚えておくこと、および反応矢印の方向が正しいことを確認することが重要です。この手順に続いて、代謝分析などの他の方法を実行して、目的の代謝物のダイナミクスまたは定量に関する追加の質問に答えることができます。その開発後、この技術は、メタボロミクスと生物学の分野の研究者が何千ものインターネット対応経路を作成する道を開き、ヒト、東洋、および大腸菌の幅広い生化学を示しています。
このビデオを見れば、新しい経路を構築する方法、既存の経路を複製して編集する方法、以前に描いた経路をさまざまな生物に伝播する方法を十分に理解できるはずです。パスウェイをロックすると、パスウェイが編集できなくなることを忘れないでください。また、好みに応じて、パブリックパスまたはプライベートパスのいずれかを作成することを選択できることに注意してください。
PathWhizは生化学的経路を作成および編集するためのオンラインツールです。様々な事前描画されたコンポーネントとデータベースを使用して、視覚的に正確な経路を生成することができます。
PathWhiz enables biopharma R&D teams to generate standardized, machine-readable pathway diagrams that support target validation and mechanistic de-risking. By providing a publicly accessible, web-based platform for pathway creation and sharing, it enhances cross-functional collaboration and data integration across discovery workflows. The tool’s compatibility with formats like BioPAX and SBML facilitates downstream analysis and predictive modeling in early-stage research.
PathWhiz fits within the discovery continuum by enabling hypothesis-driven pathway construction that informs target selection and lead identification efforts.