kegg-analysis

KEGG バイオインフォマティクス解析

このスキルは、KEGG MCP サーバーツールを使用して、生物学的解析を複数のステップにわたって実行します。遺伝子リスト、薬剤名、経路 ID などの生データを、構造化された生物学的知見に変換します。

このスキルを使う場面

• 遺伝子リストに対して経路濃縮解析を行う
• 薬剤の作用機序、標的、相互作用を調べる
• 生物種間で代謝経路を比較する
• 化合物と反応のネットワークを追跡する
• 遺伝子を機能モジュールやオルソロググループに対応付ける

このスキルでできること

1. ユーザーの入力から解析の種類（濃縮解析、薬剤、比較、ネットワーク）を特定します
2. ID を解決します — 遺伝子記号、薬剤名、経路 ID を KEGG エントリに対応付けます
3. 関連データを取得します — KEGG データベース間の関連をたどります
4. 結果を集約して順位付けします — 経路のヒット数を数え、保存性をスコア化し、機能別にグループ化します
5. 生物学的背景を統合します — ID だけでなく、その意義を説明します

使用方法

経路濃縮解析

Analyze these genes for pathway enrichment in human: BRCA1, TP53, EGFR, KRAS, PIK3CA

ワークフロー：

1. 対象の生物種（例：hsa）について、各遺伝子に search_genes を実行します
2. get_gene_info で遺伝子の同一性を確認し、KEGG 遺伝子 ID を取得します
3. find_related_entries で各遺伝子に関連する経路を取得します
4. 集約します：入力した遺伝子のうち、各経路に対応する遺伝子の数を数えます
5. 上位の経路に get_pathway_info を実行します
6. 視覚的な情報を得るために render_pathway_ascii を実行します
7. p 値の代替指標（遺伝子数 / 経路サイズ）とともに、順位付けした経路を報告します

薬剤標的の調査

Investigate metformin: targets, pathways, and interactions

ワークフロー：

1. search_drugs で KEGG の薬剤エントリを検索します
2. get_drug_info で標的、分類、代謝に関する情報を取得します
3. 各標的遺伝子に search_genes を実行します
4. find_related_entries で標的の経路を取得します
5. DDI スクリーニングのために get_drug_interactions を実行します
6. 作用機序の概要を統合します

生物種間の比較

Compare glycolysis (map00010) between human, E. coli, and yeast

ワークフロー：

1. 生物種固有のバリアント（hsa00010、eco00010、sce00010）について get_pathway_info を実行します
2. 各生物種について get_pathway_genes を実行します
3. get_gene_orthologs で保存された酵素と生物種固有の酵素を特定します
4. get_pathway_compounds で代謝物プールを比較します
5. 各生物種について render_pathway_ascii を実行します
6. 保存性マトリックスと固有の適応を報告します

例

ユーザー：「この遺伝子セットで濃縮されている経路は何ですか：SOD1、SOD2、CAT、GPX1、PRDX1？」

出力：

Pathway Enrichment Results (Homo sapiens)

Top Pathways:
1. hsa04146 Peroxisome (4/5 genes) — organelle for fatty acid oxidation and ROS detox
2. hsa04216 Ferroptosis (3/5 genes) — iron-dependent cell death regulated by GPX
3. hsa05022 Pathways of neurodegeneration (3/5 genes) — oxidative damage in ALS, AD, PD
4. hsa00480 Glutathione metabolism (2/5 genes) — GSH-dependent antioxidant system

Biological Context:
All 5 genes encode antioxidant enzymes. The enrichment in Peroxisome
and Ferroptosis pathways reflects their central role in reactive oxygen
species (ROS) detoxification. The neurodegeneration hit is consistent
with oxidative stress as a driver of SOD1-linked ALS.

ヒント

• 解決を速めるため、生物種（ヒト、マウス、E. coli）の情報を指定してください
• 標準的な遺伝子記号を使用してください — KEGG はヒトの HGNC 記号を解決します
• 遺伝子リストが大きい場合（>20）は、batch_entry_lookup でまとめて処理してください（1 回あたり最大 50 件）
• convert_identifiers で UniProt、NCBI Gene、PDB の ID を相互参照します
• find_related_entries を使って、データベース間の予想外の関連を見つけます