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Bio Structure MCP Server

蛋白质结构分析MCP服务器，为Bio Studio提供结构生物学分析功能。

功能特性

🧬 结构分析工具

  1. parse_pdb - 解析PDB文件

    • 提取链信息
    • 统计残基和原子数量
    • 显示分辨率和实验方法

  2. analyze_secondary_structure - 二级结构分析

    • α螺旋识别
    • β折叠识别
    • DSSP算法分析（需安装DSSP）

  3. calculate_structure_metrics - 结构几何指标

    • 质心计算
    • 结构尺寸
    • 原子坐标统计

  4. extract_sequence - 序列提取

    • 从PDB提取蛋白质序列
    • 多链支持

  5. predict_structure_esm - ESM-Fold结构预测

    • 使用Meta的ESM-Fold模型
    • 从序列直接预测3D结构

安装

# 基础安装
pip install -e .

# 包含ESM结构预测
pip install -e ".[esm]"

使用方法

配置Claude Code

{
  "mcpServers": {
    "bio-structure": {
      "command": "python",
      "args": ["/path/to/bio_studio/mcp-servers/bio-structure-mcp/structure_server.py"]
    }
  }
}

示例对话

用户: 解析这个PDB文件:
[上传1AKI.pdb文件]

AI: [调用 parse_pdb 工具]
    结构信息:
    - 标题: HEN EGG-WHITE LYSOZYME
    - 链数: 1
    - 残基数: 129
    - 原子数: 1001
    - 分辨率: 1.50 Å
    - 实验方法: X-RAY DIFFRACTION

用户: 分析这个蛋白质的二级结构
[PDB内容]

AI: [调用 analyze_secondary_structure 工具]
    二级结构分析:
    - 序列长度: 129
    - 螺旋: 45.2%
    - 折叠: 18.3%
    - 卷曲: 36.5%

用户: 预测这个蛋白质的结构: MVHLTPEEKSAVTALWGKVN

AI: [调用 predict_structure_esm 工具]
    使用ESM-Fold v1预测结构...
    返回完整的PDB格式坐标

技术细节

依赖

  • mcp: MCP协议实现
  • biopython: PDB解析
  • numpy: 数值计算
  • fair-esm (可选): 蛋白质结构预测

ESM-Fold使用

# 需要GPU（推荐）
pip install fair-esm torch

# CPU模式（较慢）
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=""

DSSP安装（可选）

用于高级二级结构分析：

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install dssp

# macOS
brew install dssp

# 或使用Python版
pip install dssp

扩展功能

可以添加：

  • 配体结合位点分析
  • 分子对接结果解析
  • 结构比对
  • RMSD计算
  • B因子分析
  • 氢键检测

注意事项

  • 大型PDB文件可能需要较长处理时间
  • ESM-Fold预测需要大量内存（建议8GB+）
  • DSSP需要单独安装

许可证

MIT