非官方 KEGG MCP 服务器

一个模型上下文协议（MCP）服务器，通过其 REST API 提供对 KEGG（京都基因与基因组百科全书）数据库的全面访问。

由 Augmented Nature 开发

概述

此 MCP 服务器支持与 KEGG 广泛的生物学数据库无缝集成，提供通路分析、基因研究、化合物调查和跨数据库链接的工具。它专为生物信息学、系统生物学、药物发现及相关领域的研究人员设计。

功能

数据库覆盖范围

• 通路：KEGG 通路图和特定生物的通路
• 基因：5000 多种生物的基因信息
• 化合物：化学化合物及其性质
• 反应：生化反应和酶
• 疾病：人类疾病及相关基因
• 药物：药物信息和相互作用
• 交叉引用：KEGG 与外部数据库之间的链接

工具类别

数据库信息与统计（2 个工具）

• get_database_info：获取版本信息和统计数据
• list_organisms：获取所有 KEGG 生物及其代码和名称

通路分析（3 个工具）

• search_pathways：按关键词或名称搜索通路
• get_pathway_info：获取详细的通路信息
• get_pathway_genes：获取特定通路中涉及的基因

基因分析（2 个工具）

• search_genes：按名称、符号或关键词搜索基因
• get_gene_info：获取详细的基因信息，可选择包含序列

化合物分析（2 个工具）

• search_compounds：按名称、分子式或结构搜索化合物
• get_compound_info：获取详细的化合物信息

反应与酶分析（4 个工具）

• search_reactions：按关键词搜索生化反应
• get_reaction_info：获取详细的反应信息
• search_enzymes：按 EC 编号或名称搜索酶
• get_enzyme_info：获取详细的酶信息

疾病与药物分析（5 个工具）

• search_diseases：按名称或关键词搜索人类疾病
• get_disease_info：获取详细的疾病信息
• search_drugs：按名称、靶点或适应症搜索药物
• get_drug_info：获取详细的药物信息
• get_drug_interactions：查找药物间的不良相互作用

模块与同源分析（4 个工具）

• search_modules：按名称或功能搜索 KEGG 模块
• get_module_info：获取详细的模块信息
• search_ko_entries：搜索 KEGG 同源（KO）条目
• get_ko_info：获取详细的 KO 信息

聚糖分析（2 个工具）

• search_glycans：按名称或组成搜索聚糖结构
• get_glycan_info：获取详细的聚糖信息

BRITE 层次分析（2 个工具）

• search_brite：搜索 BRITE 功能层次结构
• get_brite_info：获取详细的 BRITE 条目信息

高级分析工具（4 个工具）

• get_pathway_compounds：获取通路中的所有化合物
• get_pathway_reactions：获取通路中的所有反应
• get_compound_reactions：获取涉及特定化合物的所有反应
• get_gene_orthologs：查找不同生物间的同源基因
• batch_entry_lookup：高效处理多个 KEGG 条目

交叉引用与集成（2 个工具）

• convert_identifiers：在 KEGG 和外部数据库 ID 之间进行转换
• find_related_entries：查找跨数据库的相关条目

资源模板（8个模板）

• kegg://pathway/{pathway_id}：通路信息
• kegg://gene/{org}:{gene_id}：基因详情
• kegg://compound/{compound_id}：化合物信息
• kegg://reaction/{reaction_id}：反应详情
• kegg://disease/{disease_id}：疾病信息
• kegg://drug/{drug_id}：药物信息
• kegg://organism/{org_code}：生物体详情
• kegg://search/{database}/{query}：搜索结果

安装

1. 将本服务器克隆或下载到本地机器
2. 安装依赖：

   cd kegg-server
   npm install
   

3. 构建服务器：

   npm run build
   

使用示例

通路分析

# Search for glycolysis pathways
search_pathways(query="glycolysis")

# Get human glycolysis pathway
get_pathway_info(pathway_id="hsa00010")

# Get genes in human glycolysis pathway
get_pathway_genes(pathway_id="hsa00010")

基因研究

# Search for insulin genes
search_genes(query="insulin", organism_code="hsa")

# Get detailed information for human insulin gene
get_gene_info(gene_id="hsa:3630", include_sequences=true)

化合物研究

# Search for glucose compounds
search_compounds(query="glucose")

# Get glucose compound information
get_compound_info(compound_id="C00031")

# Search by molecular formula
search_compounds(query="C6H12O6", search_type="formula")

跨数据库集成

# Convert KEGG gene IDs to NCBI Gene IDs
convert_identifiers(source_db="hsa", target_db="ncbi-geneid")

# Find pathways related to specific genes
find_related_entries(source_db="genes", target_db="pathway", source_entries=["hsa:3630"])

API 覆盖范围

本服务器实现了核心的 KEGG REST API 操作：

• INFO：数据库发布信息
• LIST：条目列表和生物目录
• FIND：基于关键词和结构的搜索
• GET：详细条目检索
• CONV：数据库间标识符转换
• LINK：交叉引用发现

支持的生物

服务器支持 KEGG 中的所有生物，包括：

• 人类（hsa）：智人
• 小鼠（mmu）：小家鼠
• 大鼠（rno）：褐家鼠
• 大肠杆菌（eco）：大肠埃希氏菌
• 酵母（sce）：酿酒酵母
• 5000+ 其他生物

数据类型

通路

• 参考通路（map）
• 物种特异性通路
• KEGG orthology 通路（ko）
• 酶分类通路（ec）

基因

• 蛋白质编码基因
• RNA 基因
• 假基因
• 基因序列（氨基酸和核苷酸）

化合物

• 小分子
• 代谢物
• 化学结构
• 分子特性

错误处理

服务器包含全面的错误处理机制：

• 所有参数的输入验证
• API 超时的优雅处理
• 用于调试的详细错误消息
• 可选数据的备用机制

性能考虑

• 速率限制：采用适当延迟的合规 API 使用方式
• 批量处理：高效处理多个条目
• 缓存：对频繁访问数据的可选缓存
• 超时：API 请求 30 秒超时

使用场景

研究应用

• 系统生物学：通路分析和网络重建
• 药物发现：靶点识别和化合物筛选
• 比较基因组学：跨物种基因分析
• 代谢组学：代谢通路研究
• 疾病研究：基因-疾病关联研究

教育应用

• 生物化学教学：通路可视化和探索
• 生物信息学培训：数据库整合练习
• 分子生物学：基因功能和调控研究

贡献指南

本服务器基于 Model Context Protocol SDK 构建。如需贡献，请遵循以下步骤：

1. Fork 本仓库
2. 进行修改
3. 使用各种 KEGG 查询进行全面测试
4. 提交拉取请求

许可证

MIT 许可证 - 详情参见 LICENSE 文件。

支持

有关以下方面的问题：

• 服务器功能：检查错误日志并验证输入参数
• KEGG API：参考官方 KEGG REST API 文档
• MCP 协议：查阅 Model Context Protocol 文档

版本历史

• v1.0.0：初始版本，全面覆盖 KEGG API
  • 30 个工具，涵盖所有主要 KEGG 数据库
  • 8 个资源模板，用于动态数据访问
  • 全面支持通路、基因、化合物、反应、酶、疾病、药物、模块、聚糖和 BRITE 层级
  • 用于跨数据库集成的高级分析工具
  • 批量处理能力
  • 强大的错误处理和输入验证

致谢

• KEGG 数据库：Kanehisa Laboratories
• Model Context Protocol：Anthropic
• TypeScript 和 Node.js 社区