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阿尔法折叠-MCP-服务器

阿尔法折叠-MCP-服务器

作者:Augmented-Nature28 星标更新:2025-06-29

项目介绍

AlphaFold MCP Server Logo

AlphaFold MCP Server

一个全面的模型上下文协议(MCP)服务器,通过丰富的工具和资源提供对AlphaFold蛋白质结构数据库的访问,用于蛋白质结构预测分析。

概述

此MCP服务器实现了与AlphaFold庞大的蛋白质结构预测集合的无缝集成,提供了结构检索、置信度分析、批量处理和可视化准备等工具。非常适合从事预测蛋白质结构研究的研究人员、生物信息学家和结构生物学家。

特性

🧬 核心结构工具

  • 结构检索:通过UniProt ID获取AlphaFold预测
  • 多格式下载:支持PDB、CIF、BCIF和JSON格式
  • 可用性检查:验证特定蛋白质是否有预测

🔍 搜索与发现

  • 结构搜索:按名称、基因或生物体查找蛋白质
  • 生物体浏览:列出特定物种的所有可用结构
  • 覆盖率统计:获取全面的生物体级别统计数据

📊 置信度与质量分析

  • 每残基置信度:每个氨基酸的详细置信度评分
  • 区域分析:识别高/低置信度结构区域
  • 质量验证:评估整体预测可靠性

⚡ 批量处理

  • 批量检索:同时处理多个蛋白质
  • 批量下载:高效的多结构下载
  • 并行分析:蛋白质集的置信度分析

🔬 比较分析

  • 结构比较:多个蛋白质的并排分析
  • 相似性搜索:查找结构相关的蛋白质
  • 覆盖率比较:分析预测完整性

🎨 可视化集成

  • PyMOL脚本:即用可视化脚本
  • ChimeraX集成:置信度着色结构查看
  • 自定义导出格式:灵活的数据导出选项

安装

# 克隆或创建服务器目录
npm install

# 构建服务器
npm run build

使用方法

作为MCP服务器

添加到您的MCP配置中:

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

直接使用

# 启动服务器
npm start

# 或直接运行
node build/index.js

可用工具

核心结构工具

get_structure

检索特定UniProt ID的AlphaFold结构预测。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号(例如:"P21359","Q8N726")
  • format(可选):输出格式 - "pdb","cif","bcif" 或 "json"(默认:"json")

示例:

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

download_structure

以指定格式下载AlphaFold结构文件。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号
  • format(可选):文件格式 - "pdb","cif" 或 "bcif"(默认:"pdb")

check_availability

检查特定UniProt ID是否有AlphaFold结构预测。

参数:

  • uniprotId(必需):要检查的UniProt访问号

搜索与发现工具

search_structures

通过蛋白质名称或基因搜索可用的AlphaFold结构。

参数:

  • query(必需):搜索词(蛋白质名称、基因名称等)
  • organism(可选):按生物体过滤
  • size(可选):结果数量(1-100,默认:25)

list_by_organism

列出特定生物体的所有可用结构。

参数:

  • organism(必需):生物体名称(例如:"Homo sapiens","Escherichia coli")
  • size(可选):结果数量(1-100,默认:50)

get_organism_stats

获取关于特定生物体的AlphaFold覆盖率统计数据。

参数:

  • organism(必需):生物体名称

置信度与质量工具

get_confidence_scores

获取结构预测的每残基置信度评分。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号
  • threshold(可选):置信度阈值(0-100)

analyze_confidence_regions

分析置信度评分分布并识别高/低置信度区域。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号

get_prediction_metadata

获取关于预测的元数据,包括版本、日期和质量指标。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号

批量处理工具

batch_structure_info

同时获取多个蛋白质的结构信息。

参数:

  • uniprotIds(必需):UniProt访问号数组(最多50个)
  • format(可选):输出格式 - "json" 或 "summary"(默认:"json")

batch_download

下载多个结构文件。

参数:

  • uniprotIds(必需):UniProt访问号数组(最多20个)
  • format(可选):文件格式 - "pdb" 或 "cif"(默认:"pdb")

batch_confidence_analysis

分析多个蛋白质的置信度评分。

参数:

  • uniprotIds(必需):UniProt访问号数组(最多30个)

比较分析工具

compare_structures

比较多个AlphaFold结构进行分析。

参数:

  • uniprotIds(必需):要比较的UniProt访问号数组(2-10个)

find_similar_structures

查找与给定蛋白质相似的AlphaFold结构。

参数:

  • uniprotId(必需):参考UniProt访问号
  • organism(可选):按生物体过滤

覆盖率与完整性工具

get_coverage_info

获取AlphaFold预测中的序列覆盖信息。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号

validate_structure_quality

验证并评估AlphaFold预测的整体质量。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号

导出与集成工具

export_for_pymol

导出格式化的结构数据以供PyMOL可视化。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号
  • includeConfidence(可选):包含置信度评分着色(默认:true)

export_for_chimerax

导出格式化的结构数据以供ChimeraX可视化。

参数:

  • uniprotId(必需):UniProt访问号
  • includeConfidence(可选):包含置信度评分着色(默认:true)

get_api_status

检查AlphaFold API状态和数据库统计数据。

参数:

可用资源

资源模板

alphafold://structure/{uniprotId}

MIME类型: application/json 描述: 对应UniProt ID的完整AlphaFold结构预测

alphafold://pdb/{uniprotId}

MIME类型: chemical/x-pdb 描述: 对应UniProt ID的PDB格式结构文件

alphafold://confidence/{uniprotId}

MIME类型: application/json 描述: 结构预测的每残基置信度评分

alphafold://summary/{organism}

MIME类型: application/json 描述: 对应生物体的所有可用结构的概要

示例工作流程

基础结构分析

// 1. 检查结构是否可用
await use_mcp_tool("alphafold-server", "check_availability", {
  uniprotId: "P04637",
});

// 2. 获取结构元数据
await use_mcp_tool("alphafold-server", "get_prediction_metadata", {
  uniprotId:  "P04637",
});

// 3. 分析置信度评分
await use_mcp_tool("alphafold-server", "get_confidence_scores", {
  uniprotId: "P04637",
  threshold: 70,
});

比较研究

// 比较多个相关蛋白质
await use_mcp_tool("alphafold-server", "compare_structures", {
  uniprotIds: ["P04637", "P53350", "P63151"],
});

// 批量置信度分析
await use_mcp_tool("alphafold-server", "batch_confidence_analysis", {
  uniprotIds: ["P04637", "P53350", "P63151"],
});

可视化准备

// 导出供PyMOL使用,带有置信度评分着色
await use_mcp_tool("alphafold-server", "export_for_pymol", {
  uniprotId: "P04637",
  includeConfidence: true,
});

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

生物体范围分析

// 获取人类蛋白质统计数据
await use_mcp_tool("alphafold-server", "get_organism_stats", {
  organism: "Homo sapiens",
});

// 列出可用结构
await use_mcp_tool("alphafold-server", "list_by_organism", {
  organism: "Homo sapiens",
  size: 100,
});

API参考

该服务器连接到位于https://alphafold.ebi.ac.uk/api/的AlphaFold API,并提供对以下内容的结构化访问:

  • 结构预测:完整的蛋白质结构数据
  • 置信度评分:每残基可靠性指标
  • 元数据:预测版本、日期和质量信息
  • 交叉引用:链接到其他数据库和资源

错误处理

服务器包括全面的错误处理机制,针对:

  • 无效的UniProt ID
  • 缺失的结构预测
  • API连接问题
  • 速率限制和超时
  • 格式错误的请求

速率限制

请注意API使用情况:

  • 批量操作限于合理大小
  • 大型请求会自动分块
  • 内置延迟防止API过载

贡献

欢迎贡献!请确保:

  • TypeScript类型安全
  • 全面的错误处理
  • 新功能的文档
  • 使用真实AlphaFold数据进行测试

关于

Augmented Nature开发 - augmentednature.ai

Augmented Nature专注于创建用于科学研究和数据分析的人工智能工具和基础设施。

许可证

MIT许可证 - 详情见LICENSE文件。

引用

如果您在研究中使用了此MCP服务器,请引用:

支持

对于问题和疑问:

  • 查看AlphaFold API文档
  • 查阅错误消息以获取调试提示
  • 确保UniProt ID有效且最新

注意: 此服务器提供了一个方便的接口来访问AlphaFold数据,但不存储或缓存结构数据。所有数据都直接从官方AlphaFold API检索。

引用

如果您在研究或出版物中使用了这个项目,请按照以下方式引用:

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