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metabolomics-workbench-database

metabolomics-workbench-database

github.com/jackspaceデータ・データベース1636 回インストール12 週間前に更新
リポジトリ

metabolomics-workbench-database について

metabolomics-workbench-databaseは、NIH Metabolomics Workbench REST APIを照会するスキルです。メタボロミクス研究やデータ分析向けに、代謝物情報、研究データ、RefMetによる標準化、質量分析検索を扱います。

主な機能

  1. 01代謝物情報と構造の照会
  2. 02研究メタデータと実験データの取得
  3. 03RefMetによる名称の標準化
  4. 04m/zによる候補化合物の検索
  5. 05実験条件と生物学的条件による研究の絞り込み
  6. 06遺伝子、タンパク質、関連情報の照会

活用シーン

  1. 01特定の代謝物を測定した研究の検索
  2. 02質量分析のm/z値から候補化合物を特定
  3. 03疾患と分析プラットフォーム別の研究検索

インストール

コマンドをコピーしてターミナルで実行します。

$npx skills add https://github.com/jackspace/claudeskillz --skill metabolomics-workbench-database

インストール後、Claude Code で/metabolomics-workbench-databaseを入力して読み込まれたか確認します。

同梱ファイルSKILL.json

詳細

Metabolomics Workbench データベース

概要

Metabolomics Workbench は、UCSD でホストされている、NIH Common Fund が支援する包括的なプラットフォームであり、メタボロミクス研究データの主要なリポジトリとして機能します。4,200 を超える処理済みスタディ(そのうち 3,790 以上が一般公開)へのプログラムによるアクセス、RefMet による標準化された代謝物命名法、および複数の分析プラットフォーム(GC-MS、LC-MS、NMR)にまたがる強力な検索機能を提供します。

このスキルを使用するタイミング

このスキルは、代謝物の構造を照会する場合、スタディデータにアクセスする場合、命名法を標準化する場合、質量分析検索を実行する場合、または Metabolomics Workbench REST API を通じて遺伝子・タンパク質と代謝物の関連情報を取得する場合に使用します。

主な機能

1. 代謝物の構造とデータの照会

構造、識別子、外部データベースへの相互参照を含む、包括的な代謝物情報にアクセスします。

主な操作:

  • さまざまな識別子(PubChem CID、InChI Key、KEGG ID、HMDB ID など)による化合物データの取得
  • 分子構造を MOL ファイルまたは PNG 画像としてダウンロード
  • 標準化された化合物分類へのアクセス
  • 異なる代謝物データベース間の相互参照

クエリの例:

import requests

# Get compound information by PubChem CID
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/compound/pubchem_cid/5281365/all/json')

# Download molecular structure as PNG
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/compound/regno/11/png')

# Get compound name by registry number
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/compound/regno/11/name/json')
2. スタディのメタデータと実験結果へのアクセス

さまざまな条件でメタボロミクススタディを照会し、完全な実験データセットを取得します。

主な操作:

  • 代謝物、研究機関、研究者、またはタイトルによるスタディ検索
  • スタディの概要、実験因子、分析の詳細へのアクセス
  • さまざまな形式での完全な実験データの取得
  • 完全なスタディ情報のための mwTab 形式ファイルのダウンロード
  • 非ターゲットメタボロミクスデータの照会

クエリの例:

# List all available public studies
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/study_id/ST/available/json')

# Get study summary
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/study_id/ST000001/summary/json')

# Retrieve experimental data
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/study_id/ST000001/data/json')

# Find studies containing a specific metabolite
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/refmet_name/Tyrosine/summary/json')
3. RefMet による代謝物命名法の標準化

RefMet データベースを使用して代謝物名を標準化し、4 段階の構造解決レベルにわたる体系的な分類にアクセスします。

主な操作:

  • 一般的な代謝物名を標準化された RefMet 名にマッチング
  • 化学式、正確な質量、または InChI Key による照会
  • 階層分類(スーパークラス、メインクラス、サブクラス)へのアクセス
  • すべての RefMet エントリの取得、または分類によるフィルタリング

クエリの例:

# Standardize a metabolite name
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/refmet/match/citrate/name/json')

# Query by molecular formula
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/refmet/formula/C12H24O2/all/json')

# Get all metabolites in a specific class
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/refmet/main_class/Fatty%20Acids/all/json')

# Retrieve complete RefMet database
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/refmet/all/json')
4. 質量分析検索の実行

指定したイオン付加体と許容範囲を用いて、質量電荷比(m/z)により化合物を検索します。

主な操作:

  • 複数のデータベース(Metabolomics Workbench、LIPIDS、RefMet)を対象とした前駆イオン質量の検索
  • イオン付加体の種類を指定(M+H、M-H、M+Na、M+NH4、M+2H など)
  • 特定の付加体を用いた既知の代謝物の正確な質量の計算
  • 柔軟なマッチングのための質量許容範囲の設定

クエリの例:

# Search by m/z value with M+H adduct
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/moverz/MB/635.52/M+H/0.5/json')

# Calculate exact mass for a metabolite with specific adduct
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/moverz/exactmass/PC(34:1)/M+H/json')

# Search across RefMet database
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/moverz/REFMET/200.15/M-H/0.3/json')
5. 分析パラメータと生物学的パラメータによるスタディのフィルタリング

MetStat コンテキストを使用して、特定の実験条件に一致するスタディを検索します。

主な操作:

  • 分析手法によるフィルタリング(LCMS、GCMS、NMR)
  • イオン化極性の指定(POSITIVE、NEGATIVE)
  • クロマトグラフィーの種類によるフィルタリング(HILIC、RP、GC)
  • 特定の種、試料の供給源、または疾患を対象とする
  • セミコロン区切り形式を使用して複数のフィルタを組み合わせる

クエリの例:

# Find human blood studies on diabetes using LC-MS
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/metstat/LCMS;POSITIVE;HILIC;Human;Blood;Diabetes/json')

# Find all human blood studies containing tyrosine
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/metstat/;;;Human;Blood;;;Tyrosine/json')

# Filter by analytical method only
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/metstat/GCMS;;;;;;/json')
6. 遺伝子およびタンパク質情報へのアクセス

代謝経路および代謝物の代謝に関連する遺伝子・タンパク質データを取得します。

主な操作:

  • シンボル、名称、または ID による遺伝子の照会
  • タンパク質配列と注釈へのアクセス
  • 遺伝子 ID、RefSeq ID、UniProt ID 間の相互参照
  • 遺伝子と代謝物の関連情報の取得

クエリの例:

# Get gene information by symbol
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/gene/gene_symbol/ACACA/all/json')

# Retrieve protein data by UniProt ID
response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/protein/uniprot_id/Q13085/all/json')

一般的なワークフロー

ワークフロー 1: 特定の代謝物を含むスタディの検索

特定の代謝物の測定値を含むすべてのスタディを見つけるには、次の手順を実行します。

  1. まず RefMet を使用して代謝物名を標準化します:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/refmet/match/glucose/name/json')
    
  2. 標準化された名前を使用してスタディを検索します:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/refmet_name/Glucose/summary/json')
    
  3. 特定のスタディから実験データを取得します:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/study_id/ST000001/data/json')
    
ワークフロー 2: MS データからの化合物の同定

質量分析の m/z 値から潜在的な化合物を同定するには、次の手順を実行します。

  1. 適切なアダクトと許容誤差を指定して m/z 検索を実行します:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/moverz/MB/180.06/M+H/0.5/json')
    
  2. 結果から候補化合物を確認します

  3. 候補化合物の詳細情報を取得します:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/compound/regno/{regno}/all/json')
    
  4. 確認のために構造をダウンロードします:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/compound/regno/{regno}/png')
    
ワークフロー 3: 疾患特異的なメタボロミクスの探索

特定の疾患と分析プラットフォームに関するメタボロミクス研究を見つけるには、次の手順を実行します。

  1. MetStat を使用して研究をフィルタリングします:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/metstat/LCMS;POSITIVE;;Human;;Cancer/json')
    
  2. 結果から研究 ID を確認します

  3. 研究の詳細情報にアクセスします:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/study_id/ST{ID}/summary/json')
    
  4. 完全な実験データを取得します:

    response = requests.get('https://www.metabolomicsworkbench.org/rest/study/study_id/ST{ID}/data/json')
    

出力形式

API は 2 つの主要な出力形式をサポートしています:

  • JSON(デフォルト): 機械可読な形式で、プログラムからのアクセスに最適です
  • TXT: 人が読みやすいタブ区切りのテキスト形式

API URL の末尾に /json または /txt を追加して形式を指定します。形式を省略した場合は、デフォルトで JSON が返されます。

ベストプラクティス

  1. 標準化には RefMet を使用する: 一貫した命名法を確保するため、研究を検索する前に、必ず RefMet で代謝物名を標準化してください

  2. 適切なアダクトを指定する: m/z 検索を行う際は、分析手法に適したイオンアダクトの種類を使用してください(例: ポジティブモード ESI の場合は M+H)

  3. 適切な許容誤差を設定する: 適切な質量許容誤差を使用してください(通常、低分解能 MS の場合は 0.5 Da、高分解能 MS の場合は 0.01 Da)

  4. 参照データをキャッシュする: 頻繁に使用する参照データ(RefMet データベース、化合物情報)をキャッシュして、API 呼び出しを最小限に抑えることを検討してください

  5. ページネーションを処理する: 大規模な結果セットの場合、レスポンス内に複数のデータ構造が含まれる可能性があることを想定してください

  6. 識別子を検証する: 正しい化合物同定を確実にするため、可能な場合は複数のデータベース間で代謝物識別子を相互参照してください

リソース

references/

詳細な API リファレンスドキュメントは references/api_reference.md にあり、以下の内容を含みます:

  • REST API エンドポイントの完全な仕様
  • 利用可能なすべてのコンテキスト(compound、study、refmet、metstat、gene、protein、moverz)
  • 入力・出力パラメーターの詳細
  • 質量分析用のイオンアダクトの種類
  • 追加のクエリ例

詳細な API 仕様が必要な場合や、あまり使われないエンドポイントを扱う場合は、このリファレンスファイルを読み込んでください。

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