在生物化学和药物研发等领域的研究中，获取准确且全面的化学实体信息至关重要。ChEBI（Chemical Entities of Biological Interest）数据库作为一个专注于生物相关化学实体的重要资源，其数据广泛应用于代谢通路分析、药物设计及化学信息学研究，为科研工作者提供了丰富而有价值的数据。今天，我们就来深入了解一下 ChEBI 数据库及其使用方法。
一、ChEBI 数据库简介
ChEBI 由欧洲生物信息学研究所（EMBL-EBI）维护，是一个免费且经过人工注释的数据库，主要聚焦于 “小型” 化学化合物这类分子实体，涵盖天然产物以及用于干预生物体过程的合成产物，但通常不包括基因组编码的大分子（如核酸、蛋白质及其裂解产生的肽段）。
它不仅包含分子实体，还涉及分子实体的基团以及实体类别。该数据库目前收录了注释数据超 61,000 个条目，每个条目都在本体中进行了分类，并被赋予多种注释，包括（若相关）化学结构、数据库交叉引用、同义词以及文献引用等信息，其数据来源广泛且经过高标准人工注释，使用国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）以及国际生物化学与分子生物学联盟命名委员会（NC-IUBMB）认可的命名法、符号和术语，确保了数据的权威性与准确性。
二、基础功能与数据获取
1. 登录数据库
打开浏览器，输入 ChEBI 数据库的官方网址：https://www.ebi.ac.uk/chebi/ ，即可进入数据库首页。首页界面简洁明了，主要功能区域清晰分布。
2. 查询方式
简单文本搜索：在首页的搜索框中，可输入多种信息进行查询。
- 分子名称：例如输入 “paracetamol”（对乙酰氨基酚），能快速查找该分子的相关信息。
- ChEBI 标识符：格式为 “chebi:XXXXXX”，如 “chebi:16526”。
- IUPAC 国际化学标识符（InChI）：以特定的编码形式描述化学结构，如 “InChI=1S/CO2/c2-1-3”。
- 分子式：像 “C6H12O6”（葡萄糖的分子式）。
- 化学文摘社登记号（CAS）：例如 “124-38-9”（二氧化碳的 CAS 号）。
高级搜索：点击搜索框旁边的 “Advanced Search” 链接，进入高级搜索页面。这里可进行更复杂、精准的筛选，能结合文本、化学结构以及本体关系等多方面条件进行联合搜索。例如，若要查找具有特定结构片段且参与某类生物过程的化学实体，就可在此通过绘制结构以及设置本体相关条件来实现。
3. 执行查询与获取结果
输入查询内容或设置好高级搜索条件后，点击 “Search” 按钮，数据库将开始检索并呈现结果页面。结果页面会展示与查询匹配的 ChEBI 条目列表，每个条目包含基本信息预览，如推荐的 ChEBI 名称、ChEBI ID 等。搜索结果支持下载，可选择以 TSV（制表符分隔值）、XML（可扩展标记语言）或 SDF（结构数据文件）等格式下载，方便导入到其他分析软件或应用程序中作进一步处理。
4. 查看详细信息
点击感兴趣的条目，进入详细信息页面。以某一化合物条目为例，页面左上角会展示其化学结构（若可绘制），结构下方有相关操作链接，如 “Find compounds which contain this structure”（查找包含此结构的化合物）、“Find compounds which resemble this structure”（查找与此结构相似的化合物）等。
页面右侧会呈现该化学实体的诸多详细信息，包括本体定义、星级状态（“三星” 表示完全注释条目，数据可靠性更高；还有部分是在其他地方整理但尚未经 ChEBI 策展人检查的数据）、二级标识符（即与该记录合并的其他记录的标识符，搜索任意二级 ID 可自动定位并显示合并后的记录）以及丰富的交叉引用信息，链接到其他相关数据库，如 PubChem、KEGG 等，便于获取更全面的数据。同时，若有相关 Wikipedia 文章，也会在此列出链接。
三、结果解读与应用
在结果解读方面，需关注化学实体在生物过程中的角色以及与其他分子的关系等信息。例如，从物质本体分类关系中，可了解该化学实体在整个生物化学体系中的层级位置，判断其与上下游分子的关联，这对于理解生物通路以及药物作用机制至关重要。
在实际应用中，ChEBI 数据库可助力药物研发，通过查询已知药物或潜在药物分子的信息，分析其结构与活性关系，为新药物设计提供参考；在生物化学研究中，帮助科研人员确定参与特定生物过程的化学物质，深入探究生物化学反应机制；还可用于代谢组学研究，对代谢物进行准确注释和分类等。应用场景具体如下：
- 代谢物注释 ：将非靶向代谢组学结果中的未知峰匹配到ChEBI条目，获取其化学名称与功能描述。
- 药物靶点分析 ：通过ChEBI的关联文献模块，筛选与特定疾病相关的化合物及其作用机制。
- 标准化命名 ：在跨数据库整合时，使用ChEBI ID作为唯一标识符，避免化学名称歧义。
四、数据下载
对于数据批量需求，可通过访问https://www.ebi.ac.uk/chebi/downloadsForward.do进行需求数据下载。数据格式包括SDF（结构数据）、OWL（本体文件）等等，可根据下游分析工具选择适配格式 。
通过以上对 ChEBI 数据库使用方法的介绍，希望能帮助大家更好地利用这一强大的生物信息学资源，推动相关科研工作的开展。更多细节可参考官方文档（https://www.ebi.ac.uk/chebi/about.do），在使用过程中，不断探索其更多功能，挖掘数据背后的价值，为生物化学及相关领域的研究带来新的突破。
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