Augmented Nature Pubchem MCP Server

🚀 非公式PubChem MCPサーバー

PubChem化学データベースにアクセスするための包括的なモデルコンテキストプロトコル（MCP）サーバーです。このサーバーを通じて、1億1000万以上の化学化合物にアクセスでき、広範な分子特性、バイオアッセイデータ、化学情報学ツールを利用できます。

✨ 主な機能

🔍 化学物質の検索と取得（6つのツール）

• search_compounds - 名前、CAS番号、化学式、または識別子で検索
• get_compound_info - CIDで詳細な化合物情報を取得
• search_by_smiles - 正確なSMILES文字列の一致検索
• search_by_inchi - InChI/InChIキーで検索
• search_by_cas_number - CAS登録番号で検索
• get_compound_synonyms - すべての名前と同義語を取得

🧬 構造解析と類似性検索（5つのツール）

• search_similar_compounds - Tanimoto類似性検索
• substructure_search - 部分構造を含む化合物を検索
• superstructure_search - クエリを含むより大きな化合物を検索
• get_3d_conformers - 3D構造情報を取得
• analyze_stereochemistry - キラリティと異性体解析

⚗️ 化学特性と記述子（6つのツール）

• get_compound_properties - 分子量、logP、TPSAなどの分子特性を取得
• calculate_descriptors - 包括的な分子記述子を計算
• predict_admet_properties - ADMET予測
• assess_drug_likeness - Lipinskiの五の法則による解析
• analyze_molecular_complexity - 合成可能性解析
• get_pharmacophore_features - ファルマコフォアマッピング

🧪 バイオアッセイと活性データ（5つのツール）

• search_bioassays - 生物学的アッセイを検索
• get_assay_info - 詳細なアッセイプロトコルを取得
• get_compound_bioactivities - 化合物のすべての活性データを取得
• search_by_target - ターゲットに対して試験された化合物を検索
• compare_activity_profiles - 化合物間の活性プロファイル比較

⚠️ 安全性と毒性（4つのツール）

• get_safety_data - GHS危険性分類を取得
• get_toxicity_info - LD50、発がん性データを取得
• assess_environmental_fate - 生分解性解析
• get_regulatory_info - FDA、EPAの規制情報を取得

🔗 相互参照と統合（4つのツール）

• get_external_references - ChEMBL、DrugBankなどへのリンクを取得
• search_patents - 化学特許情報を検索
• get_literature_references - PubMedの引用を取得
• batch_compound_lookup - 大量処理（最大200化合物）

📦 インストール

# サーバーディレクトリをクローンまたは作成
cd pubchem-server

# 依存関係をインストール
npm install

# サーバーをビルド
npm run build

# サーバーを起動
npm start

💻 使用例

基本的な使用法

基本的な化合物検索

// 名前で化合物を検索
{
  "tool": "search_compounds",
  "arguments": {
    "query": "aspirin",
    "max_records": 10
  }
}

// 詳細な化合物情報を取得
{
  "tool": "get_compound_info",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

構造解析

// 類似化合物を検索
{
  "tool": "search_similar_compounds",
  "arguments": {
    "smiles": "CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O",
    "threshold": 85,
    "max_records": 50
  }
}

// 分子特性を解析
{
  "tool": "get_compound_properties",
  "arguments": {
    "cid": 2244,
    "properties": ["MolecularWeight", "XLogP", "TPSA"]
  }
}

バイオ活性解析

// バイオアッセイ情報を取得
{
  "tool": "get_assay_info",
  "arguments": {
    "aid": 1159607
  }
}

// ターゲットで化合物を検索
{
  "tool": "search_by_target",
  "arguments": {
    "target": "cyclooxygenase",
    "max_records": 100
  }
}

安全性情報

// 安全性分類を取得
{
  "tool": "get_safety_data",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

バッチ処理

// 複数の化合物を処理
{
  "tool": "batch_compound_lookup",
  "arguments": {
    "cids": [2244, 5090, 3672],
    "operation": "property"
  }
}

高度な使用法

創薬ワークフロー

// 1. 抗炎症化合物を検索
{
  "tool": "search_compounds",
  "arguments": {
    "query": "anti-inflammatory",
    "max_records": 100
  }
}

// 2. 薬物適合性を解析
{
  "tool": "assess_drug_likeness",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

// 3. 安全性プロファイルを確認
{
  "tool": "get_safety_data",
  "arguments": {
    "cid": 2244
  }
}

// 4. バイオ活性データを検索
{
  "tool": "search_by_target",
  "arguments": {
    "target": "COX-2",
    "activity_type": "IC50"
  }
}

化学類似性解析

// 1. 類似化合物を検索
{
  "tool": "search_similar_compounds",
  "arguments": {
    "smiles": "your_query_smiles",
    "threshold": 90
  }
}

// 2. 分子特性を比較
{
  "tool": "batch_compound_lookup",
  "arguments": {
    "cids": [1234, 5678, 9012],
    "operation": "property"
  }
}

// 3. 構造特性を解析
{
  "tool": "analyze_stereochemistry",
  "arguments": {
    "cid": 1234
  }
}

📚 ドキュメント

リソーステンプレート

URIパターンを通じてPubChemデータにアクセスできます。

• pubchem://compound/{cid} - 完全な化合物データ
• pubchem://structure/{cid} - 2D/3D構造情報
• pubchem://properties/{cid} - 分子特性
• pubchem://bioassay/{aid} - バイオアッセイデータ
• pubchem://similarity/{smiles} - 類似性検索結果
• pubchem://safety/{cid} - 安全性と毒性データ

他のMCPサーバーとの統合

このPubChemサーバーは、他の化学/生物学データベースと完全に統合できます。

完全な化学情報学パイプライン

1. ターゲット発見: UniProt → STRING → AlphaFold
2. 化学物質発見: PubChem ← → ChEMBL
3. 完全なワークフロー: タンパク質 → 構造 → 相互作用 → 小分子 → バイオ活性

クロスデータベースワークフロー

• UniProt → PubChem: タンパク質ターゲットを検索 → 小分子リガンドを検索
• PubChem → ChEMBL: 化合物を発見 → バイオ活性データを解析
• STRING → PubChem: タンパク質相互作用 → 化学モジュレーター

APIレート制限

PubChem APIのガイドラインは以下の通りです。

• 1秒あたり5リクエスト
• 1分あたり最大400リクエスト
• APIキーは不要
• 礼儀正しい使用を推奨

データソース

• 完全な化学データを持つ 1億1000万以上の化合物
• 生物学的活性を持つ 150万以上のバイオアッセイ
• 化学特性 と計算された記述子
• 3Dコンフォマー と構造データ
• 安全性分類 と毒性情報
• 500以上の外部データベースへの 相互参照

エラーハンドリング

サーバーには包括的なエラーハンドリングが組み込まれています。

• 無効な化合物IDは明確なエラーメッセージを返します。
• APIタイムアウトは適切に処理されます。
• レート制限への準拠が組み込まれています。
• すべての入力にTypeScriptによるバリデーションが適用されます。

貢献方法

このサーバーは以下の技術を使用しています。

• TypeScript を使用して型安全性を確保
• Axios を使用してHTTPリクエストを行う
• MCP SDK を使用してプロトコルに準拠
• PubChem REST API を使用してデータにアクセス

🔧 技術詳細

このサーバーはモジュール型アーキテクチャで構築されています。

• すべてのAPI入力に対する 型安全なバリデーション
• 明確なメッセージを持つ 包括的なエラーハンドリング
• 複数の化合物に対する 効率的なバッチ処理
• 直接データアクセスのための リソーステンプレート
• マルチデータベースワークフローに対応した 統合可能な設計

これにより、このサーバーは最も包括的な化学情報学MCPサーバーとなっています！

📄 ライセンス

MITライセンス - 詳細はLICENSEファイルを参照してください。

サポート

以下の問題については、以下の方法で対応してください。

• サーバー機能：エラーメッセージとAPIレスポンスを確認してください。
• PubChem API：公式のPubChemドキュメントを参照してください。
• 化学データ：化合物識別子と検索用語を検証してください。