Alphafold Mcp Server

AlphaFold MCP サーバー

タンパク質構造予測の分析に役立つ豊富なツールとリソースを通じて、AlphaFold Protein Structure Database にアクセスできる、包括的な Model Context Protocol（MCP）サーバーです。

概要

この MCP サーバーを使用すると、AlphaFold が提供する膨大なタンパク質構造予測コレクションとシームレスに統合できます。構造の取得、信頼度分析、バッチ処理、可視化の準備に使えるツールを提供します。予測されたタンパク質構造を扱う研究者、バイオインフォマティシャン、構造生物学者に最適です。

機能

🧬 基本的な構造ツール

• 構造の取得：UniProt ID を指定して AlphaFold の予測を取得します
• 複数形式でのダウンロード：PDB、CIF、BCIF、JSON 形式に対応しています
• 利用可能状況の確認：特定のタンパク質の予測データが存在するか確認します

🔍 検索と探索

• 構造検索：タンパク質名、遺伝子名、生物種からタンパク質を検索します
• 生物種ごとの検索：特定の生物種で利用可能な構造をすべて一覧表示します
• 網羅率の統計：生物種ごとの包括的な統計情報を取得します

📊 信頼度と品質の分析

• 残基ごとの信頼度：各アミノ酸の詳細な信頼度スコアを取得します
• 領域分析：信頼度の高い、または低い構造領域を特定します
• 品質検証：予測全体の信頼性を評価します

⚡ バッチ処理

• 一括取得：複数のタンパク質を同時に処理します
• バッチダウンロード：複数の構造を効率的にダウンロードします
• 並列分析：タンパク質セットの信頼度を分析します

🔬 比較分析

• 構造比較：複数のタンパク質を並べて分析します
• 類似性検索：構造的に関連するタンパク質を検索します
• 網羅率の比較：予測の完全性を分析します

🎨 可視化との統合

• PyMOL スクリプト：すぐに使える可視化スクリプトを提供します
• ChimeraX との統合：信頼度に応じて色分けした構造を表示します
• カスタムエクスポート形式：柔軟なデータエクスポートに対応します

インストール

# Clone or create the server directory
npm install

# Build the server
npm run build

使用方法

MCP サーバーとして使用

MCP 設定に追加します：

{
  "mcpServers": {
    "alphafold-server": {
      "command": "node",
      "args": ["/path/to/alphafold-server/build/index.js"]
    }
  }
}

直接使用

# Start the server
npm start

# Or run directly
node build/index.js

利用可能なツール

基本的な構造ツール

get_structure

特定の UniProt ID の AlphaFold 構造予測を取得します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション（例："P21359"、"Q8N726"）
• format（任意）：出力形式。"pdb"、"cif"、"bcif"、"json" のいずれか（デフォルト："json"）

例：

{
  "uniprotId": "P04637",
  "format": "json"
}

download_structure

指定した形式の AlphaFold 構造ファイルをダウンロードします。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション
• format（任意）：ファイル形式。"pdb"、"cif"、"bcif" のいずれか（デフォルト："pdb"）

check_availability

指定した UniProt ID の AlphaFold 構造予測が利用可能か確認します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：確認する UniProt アクセッション

検索と探索のツール

search_structures

タンパク質名または遺伝子名から、利用可能な AlphaFold 構造を検索します。

パラメーター：

• query（必須）：検索語（タンパク質名、遺伝子名など）
• organism（任意）：生物種で絞り込みます
• size（任意）：結果数（1～100、デフォルト：25）

list_by_organism

特定の生物種で利用可能な構造をすべて一覧表示します。

パラメーター：

• organism（必須）：生物種名（例："Homo sapiens"、"Escherichia coli"）
• size（任意）：結果数（1～100、デフォルト：50）

get_organism_stats

ある生物種における AlphaFold の網羅率に関する統計情報を取得します。

パラメーター：

• organism（必須）：生物種名

信頼度と品質のツール

get_confidence_scores

構造予測の残基ごとの信頼度スコアを取得します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション
• threshold（任意）：信頼度のしきい値（0～100）

analyze_confidence_regions

信頼度スコアの分布を分析し、信頼度の高い領域と低い領域を特定します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション

get_prediction_metadata

バージョン、日付、品質指標など、予測に関するメタデータを取得します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション

バッチ処理ツール

batch_structure_info

複数のタンパク質の構造情報を一度に取得します。

パラメーター：

• uniprotIds（必須）：UniProt アクセッションの配列（最大 50 件）
• format（任意）：出力形式 — "json" または "summary"（デフォルト："json"）

batch_download

複数の構造ファイルをダウンロードします。

パラメーター：

• uniprotIds（必須）：UniProt アクセッションの配列（最大 20 件）
• format（任意）：ファイル形式 — "pdb" または "cif"（デフォルト："pdb"）

batch_confidence_analysis

複数のタンパク質の信頼度スコアを分析します。

パラメーター：

• uniprotIds（必須）：UniProt アクセッションの配列（最大 30 件）

比較分析ツール

compare_structures

分析用に複数の AlphaFold 構造を比較します。

パラメーター：

• uniprotIds（必須）：比較する UniProt アクセッションの配列（2～10 件）

find_similar_structures

指定したタンパク質に類似する AlphaFold 構造を検索します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：参照する UniProt アクセッション
• organism（任意）：生物種で絞り込みます

カバレッジと完全性のツール

get_coverage_info

AlphaFold 予測における配列カバレッジの情報を取得します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション

validate_structure_quality

AlphaFold 予測の全体的な品質を検証、評価します。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション

エクスポートと連携ツール

export_for_pymol

PyMOL での可視化用にフォーマットした構造データをエクスポートします。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション
• includeConfidence（任意）：信頼度スコアによる色分けを含めます（デフォルト：true）

export_for_chimerax

ChimeraX での可視化用にフォーマットした構造データをエクスポートします。

パラメーター：

• uniprotId（必須）：UniProt アクセッション
• includeConfidence（任意）：信頼度スコアによる色分けを含めます（デフォルト：true）

get_api_status

AlphaFold API のステータスとデータベース統計を確認します。

パラメーター： なし

利用可能なリソース

リソーステンプレート

alphafold://structure/{uniprotId}

MIME タイプ： application/json 説明： UniProt ID に対応する AlphaFold の完全な構造予測

alphafold://pdb/{uniprotId}

MIME タイプ： chemical/x-pdb 説明： UniProt ID に対応する PDB 形式の構造ファイル

alphafold://confidence/{uniprotId}

MIME タイプ： application/json 説明： 構造予測における残基ごとの信頼度スコア

alphafold://summary/{organism}

MIME タイプ： application/json 説明： 生物種で利用可能なすべての構造の概要

ワークフローの例

基本的な構造分析

// 1. Check if structure is available
await use_mcp_tool("alphafold-server", "check_availability", {
  uniprotId: "P04637",
});

// 2. Get structure metadata
await use_mcp_tool("alphafold-server", "get_prediction_metadata", {
  uniprotId: "P04637",
});

// 3. Analyze confidence scores
await use_mcp_tool("alphafold-server", "get_confidence_scores", {
  uniprotId: "P04637",
  threshold: 70,
});

比較研究

// Compare multiple related proteins
await use_mcp_tool("alphafold-server", "compare_structures", {
  uniprotIds: ["P04637", "P53350", "P63151"],
});

// Batch confidence analysis
await use_mcp_tool("alphafold-server", "batch_confidence_analysis", {
  uniprotIds: ["P04637", "P53350", "P63151"],
});

可視化の準備

// Export for PyMOL with confidence coloring
await use_mcp_tool("alphafold-server", "export_for_pymol", {
  uniprotId: "P04637",
  includeConfidence: true,
});

// Export for ChimeraX
await use_mcp_tool("alphafold-server", "export_for_chimerax", {
  uniprotId: "P04637",
  includeConfidence: true,
});

生物種全体の分析

// Get human protein statistics
await use_mcp_tool("alphafold-server", "get_organism_stats", {
  organism: "Homo sapiens",
});

// List available structures
await use_mcp_tool("alphafold-server", "list_by_organism", {
  organism: "Homo sapiens",
  size: 100,
});

API リファレンス

サーバーは https://alphafold.ebi.ac.uk/api/ の AlphaFold API に接続し、以下への構造化されたアクセスを提供します。

• 構造予測：タンパク質の完全な構造データ
• 信頼度スコア：残基ごとの信頼性指標
• メタデータ：予測のバージョン、日付、品質情報
• 相互参照：他のデータベースやリソースへのリンク

エラー処理

サーバーには、以下に対応する包括的なエラー処理が含まれています。

• 無効な UniProt ID
• 構造予測の欠落
• API 接続の問題
• レート制限とタイムアウト
• 不正な形式のリクエスト

レート制限

API の利用にあたっては、以下にご留意ください。

• バッチ操作のサイズには妥当な上限があります
• 大きなリクエストは自動的に分割されます
• API の過負荷を防ぐため、遅延が組み込まれています

コントリビューション

コントリビューションを歓迎します！以下を確認してください。

• TypeScript の型安全性
• 包括的なエラー処理
• 新機能のドキュメント
• 実際の AlphaFold データを使ったテスト

概要

Augmented Nature が開発しました - augmentednature.ai

Augmented Nature は、科学研究とデータ分析のための AI 搭載ツールおよびインフラストラクチャの開発を専門としています。

ライセンス

MIT ライセンス - 詳細は LICENSE ファイルをご覧ください。

引用

この MCP サーバーを研究で使用する場合は、以下を引用してください。

• AlphaFold Database: https://alphafold.ebi.ac.uk/
• Model Context Protocol: https://modelcontextprotocol.io/

サポート

問題や質問がある場合は、以下をご確認ください。

• AlphaFold API のドキュメントを確認する
• デバッグのヒントを得るため、エラーメッセージを確認する
• UniProt ID が有効で最新であることを確認する

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注記： このサーバーは AlphaFold データへの便利なインターフェースを提供しますが、構造データを保存またはキャッシュしません。すべてのデータは公式 AlphaFold API から直接取得されます。

引用

このプロジェクトを研究や出版物で使用する場合は、以下の形式で引用してください。

author = {Moudather Chelbi},
title = {AlphaFold MCP Server},
year = {2025},
howpublished = {https://github.com/Augmented-Nature/AlphaFold-MCP-Server},
note = {Accessed: 2025-06-29}