UniProt MCP Server

UniProt MCP サーバー

UniProt のタンパク質情報にアクセスできる Model Context Protocol（MCP）サーバーです。このサーバーを使用すると、AI アシスタントは UniProt からタンパク質の機能や配列に関する情報を直接取得できます。

特長

• アクセッション番号がまだ分からない場合に、タンパク質名、遺伝子名、またはキーワードで UniProtKB を検索
• UniProt のアクセッション番号でタンパク質情報を取得
• 複数のタンパク質を一括取得
• 注釈付き配列フィーチャーとその位置を取得：シグナルペプチド、プロペプチド、成熟鎖、活性部位および結合部位、ジスルフィド結合、ドメイン、グリコシル化、自然変異、変異誘発
• 利用可能な構造を取得：手法、分解能、対象残基範囲を含む PDB エントリー、および AlphaFold DB モデル
• パフォーマンス向上のためのキャッシュ（TTL は 24 時間）。同じエントリーを読み取るツール間で共有されます
• エラー処理とロギング

要件

• Python 3.10 以降
• MCP Python SDK 1.x（mcp>=1.1,<2）

このプロジェクトの基盤となっている低レベルの Server クラスから、MCP SDK 2.0 リリースでは @server.list_tools() / @server.call_tool() デコレーターが削除されました。mcp 2.x をインストールすると、サーバーの起動時に AttributeError: 'Server' object has no attribute 'list_tools' が発生するため、依存関係は 1.x 系に固定されています。2.x サーバー API への移行は別途追跡されています。

クイックスタート

1. Python 3.10 以降がインストールされていることを確認します
2. このリポジトリをクローンします：

   git clone https://github.com/TakumiY235/uniprot-mcp-server.git
   cd uniprot-mcp-server
   

3. 依存関係をインストールします：

   # Using uv (recommended)
   uv pip install -r requirements.txt
   
   # Or using pip
   pip install -r requirements.txt
   

設定

Claude Desktop の設定ファイルに追加します：

• Windows：%APPDATA%\Claude\claude_desktop_config.json
• macOS：~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json
• Linux：~/.config/Claude/claude_desktop_config.json

{
  "mcpServers": {
    "uniprot": {
      "command": "uv",
      "args": ["--directory", "path/to/uniprot-mcp-server", "run", "uniprot-mcp-server"]
    }
  }
}

使用例

Claude Desktop でサーバーを設定した後、次のような質問ができます：

Can you get the protein information for UniProt accession number P98160?

一括クエリの場合：

Can you get and compare the protein information for both P04637 and P02747?

アクセッション番号が手元にない場合：

Find the reviewed human phospholipase A2 entries and show me their lengths.

コンストラクトやバリアントパネルを設計する前に、境界と遵守すべき残基を確認する場合：

What are the signal peptide, propeptide and mature chain boundaries of P04054,
and where are its active sites and disulfide bonds?

作業に使用する構造を探す場合：

Which PDB structures cover P04054, and at what resolution?

API リファレンス

ツール

1. get_protein_info

   • 1 つのタンパク質の情報を取得します
   • 必須パラメーター：accession（UniProt アクセッション番号）
   • レスポンスの例：

     {
       "accession": "P12345",
       "protein_name": "Example protein",
       "function": ["Description of protein function"],
       "sequence": "MLTVX...",
       "length": 123,
       "organism": "Homo sapiens"
     }
     

2. get_batch_protein_info

   • 複数のタンパク質の情報を取得します
   • 必須パラメーター：accessions（UniProt アクセッション番号の配列）
   • タンパク質情報オブジェクトの配列を返します
   • 検索に失敗した場合はアクセッションごとに報告されるため、1 つのエントリーに問題があっても、バッチ内のほかの情報は失われません

3. search_proteins

   • アクセッション番号がまだ分からない場合にエントリーを検索します
   • 必須パラメーター：query（検索語。UniProt のクエリ構文を使用できます。 例：gene:PLA2G1B）
   • 任意：organism_id（NCBI 分類 ID。ヒトの場合は 9606）、 reviewed_only（デフォルトは true、Swiss-Prot のみ）、limit（1～50、 デフォルトは 10）
   • 配列は含まれないため、結果リストは小さく保たれます
   • レスポンスの例：

     {
       "count": 1,
       "results": [
         {
           "accession": "P04054",
           "entry_name": "PA2GA_HUMAN",
           "protein_name": "Phospholipase A2",
           "gene_names": ["PLA2G1B"],
           "organism": "Homo sapiens",
           "taxon_id": 9606,
           "length": 148,
           "reviewed": true
         }
       ]
     }
     

4. get_protein_features

   • 1 始まりの包含位置で注釈付き配列フィーチャーを取得します
   • 必須パラメーター：accession
   • 任意：types（指定したフィーチャータイプのみを含めます。大文字と小文字を区別せず照合します。 例：["Active site", "Disulfide bond"]）、 include_secondary_structure（デフォルトは false）
   • 二次構造（Helix、Beta strand、Turn）は要素ごとに報告されるため、1 つのエントリーに何十個も含まれますが、配列設計の判断には役立ちません。include_secondary_structure を設定するか、types で指定しない限り、これらは返されません。
   • レスポンスの例：

     {
       "accession": "P04054",
       "length": 148,
       "feature_counts": {"Signal": 1, "Propeptide": 1, "Chain": 1,
                          "Active site": 2, "Disulfide bond": 7},
       "features": [
         {"type": "Signal", "start": 1, "end": 15, "description": ""},
         {"type": "Propeptide", "start": 16, "end": 22,
          "description": "Activation peptide"},
         {"type": "Chain", "start": 23, "end": 148,
          "description": "Phospholipase A2"}
       ]
     }
     

   • フィーチャーは位置順に並びます。UniProt で位置が設定されていないフィーチャーは null として報告され、最後に並びます。

5. get_protein_structures

   • タンパク質で利用可能な構造を取得します
   • 必須パラメーター：accession
   • レスポンスの例：

     {
       "accession": "P04054",
       "pdb_entries": [
         {"pdb_id": "3ELO", "method": "X-ray", "resolution": "1.55 A",
          "chains": "A=16-148"},
         {"pdb_id": "6Q42", "method": "X-ray", "resolution": "1.90 A",
          "chains": "A/B=23-148"}
       ],
       "alphafold_id": "P04054"
     }
     

   • 構造が解明されていないタンパク質の場合、エラーではなく空のリストと null の alphafold_id が返されます

get_protein_info、get_protein_features、get_protein_structures は、同じ UniProt エントリーの異なる部分を読み取るため、アクセッションごとに 1 つのリクエストをキャッシュして共有します。3 つすべてを呼び出しても、ラウンドトリップは 1 回だけです。

開発

開発環境のセットアップ

1. リポジトリをクローンします
2. 仮想環境を作成します：

   python -m venv .venv
   source .venv/bin/activate  # On Windows: .venv\Scripts\activate
   

3. 開発用依存関係をインストールします：

   pip install -e ".[dev]"
   

テストの実行

pytest

コードスタイル

このプロジェクトでは、以下を使用します。

• コードのフォーマットには Black
• インポートの並べ替えには isort
• リントには flake8
• 型チェックには mypy
• セキュリティチェックには bandit
• 依存関係の脆弱性チェックには pip-audit

すべてのチェックを実行します。

black .
isort .
flake8 .
mypy .
bandit -r src/
pip-audit .

技術的な詳細

• MCP Python SDK を使用して構築されています
• 非同期 HTTP リクエストには httpx を使用します
• OrderedDict ベースのキャッシュを使用し、TTL は 24 時間です
• すべての UniProt リクエストにタイムアウトを設定します（接続 10 秒、合計 30 秒）
• 429 によるレート制限を含む UniProt API エラーをツールエラーとして通知します。自動再試行やバックオフは行いません
• 詳細なエラーメッセージを提供します

エラー処理

サーバーは、さまざまなエラーシナリオに対応します。

• 無効なアクセッション番号（UniProt は 404 ではなく 400 を返します）
• API 接続の問題（ネットワークエラー）
• レート制限（429 応答）：呼び出し元に通知しますが、再試行はしません
• 不正な形式のレスポンス（JSON 解析エラー）
• キャッシュ管理（TTL とサイズ制限）

貢献

貢献を歓迎します！お気軽にプルリクエストを送信してください。貢献する手順は以下のとおりです。

1. リポジトリをフォークします
2. 機能ブランチを作成します（git checkout -b feature/amazing-feature）
3. 変更をコミットします（git commit -m 'Add some amazing feature'）
4. ブランチにプッシュします（git push origin feature/amazing-feature）
5. プルリクエストを作成します

必要に応じてテストを更新し、既存のコーディングスタイルに従ってください。

ライセンス

このプロジェクトは MIT ライセンスのもとでライセンスされています。詳細については、LICENSE ファイルをご覧ください。

謝辞

• タンパク質データ API を提供している UniProt
• Model Context Protocol の仕様を提供している Anthropic
• このプロジェクトの改善に協力してくださるコントリビューター