Augmented Nature UniProt MCP Server

🚀 非官方UniProt MCP服務器

非官方UniProt MCP服務器是一個全面的模型上下文協議（MCP）服務器，它提供了對UniProt蛋白質數據庫的高級訪問。該服務器擁有26種專業的生物信息學工具，使AI助手和MCP客戶端能夠通過UniProt的REST API直接進行復雜的蛋白質研究、比較基因組學、結構生物學分析和系統生物學研究。

由增強自然開發

✨ 主要特性

核心蛋白質分析（5種工具）

• 蛋白質搜索：通過蛋白質名稱、關鍵詞或生物體在UniProt數據庫中進行搜索。
• 詳細蛋白質信息：檢索包括功能、結構和註釋在內的全面蛋白質信息。
• 基於基因的搜索：通過基因名稱或符號查找蛋白質。
• 序列檢索：以FASTA或JSON格式獲取氨基酸序列。
• 特徵分析：訪問功能域、活性位點、結合位點和其他蛋白質特徵。

比較與進化分析（4種工具）

• 蛋白質比較：對多個蛋白質進行並排比較，並進行序列和特徵分析。
• 同源物發現：在不同物種中查找同源蛋白質。
• 直系同源物鑑定：識別用於進化研究的直系同源蛋白質。
• 系統發育分析：檢索進化關係和系統發育數據。

結構與功能分析（4種工具）

• 3D結構信息：訪問PDB參考和結構數據。
• 高級結構域分析：通過InterPro、Pfam和SMART註釋進行增強的結構域分析。
• 變異分析：分析與疾病相關的變異和突變。
• 序列組成：分析氨基酸組成、疏水性和其他序列特性。

生物背景分析（4種工具）

• 通路整合：關聯來自KEGG和Reactome的生物通路。
• 蛋白質相互作用：分析蛋白質 - 蛋白質相互作用網絡。
• 功能分類：通過GO術語或功能註釋進行搜索。
• 亞細胞定位：按亞細胞定位查找蛋白質。

批量處理與高級搜索（3種工具）

• 批量處理：高效處理多個蛋白質編號。
• 高級搜索：使用多個過濾器（長度、質量、生物體、功能）進行復雜查詢。
• 分類學分類：按詳細的分類學分類進行搜索。

文獻與交叉引用（3種工具）

• 外部數據庫鏈接：鏈接到PDB、EMBL、RefSeq、Ensembl和其他數據庫。
• 文獻參考：關聯相關的出版物和引用。
• 註釋質量：不同註釋的質量得分和置信水平。

數據導出與實用工具（3種工具）

• 專業導出：以GFF、GenBank、EMBL和XML格式導出數據。
• 編號驗證：驗證UniProt編號的有效性。
• 分類學信息：詳細的分類學分類和譜系數據。

資源模板

• 通過URI模板直接訪問蛋白質數據，實現無縫集成。

📦 安裝指南

前提條件

• Node.js（v16或更高版本）
• npm或yarn

安裝步驟

1. 克隆倉庫：

git clone <repository-url>
cd uniprot-server

2. 安裝依賴項：

npm install

3. 構建項目：

npm run build

🐳 Docker使用說明

構建Docker鏡像

構建Docker鏡像：

docker build -t uniprot-mcp-server .

運行Docker容器

運行容器：

docker run -i uniprot-mcp-server

對於MCP客戶端集成，您可以直接使用容器：

{
  "mcpServers": {
    "uniprot": {
      "command": "docker",
      "args": ["run", "-i", "uniprot-mcp-server"],
      "env": {}
    }
  }
}

Docker Compose（可選）

創建一個docker-compose.yml文件以便更輕鬆地管理：

version: "3.8"
services:
  uniprot-mcp:
    build: .
    image: uniprot-mcp-server
    stdin_open: true
    tty: true

運行命令：

docker-compose up

💻 使用示例

作為MCP服務器運行

該服務器設計為通過標準輸入輸出進行通信的MCP服務器：

npm start

添加到MCP客戶端配置

將服務器添加到您的MCP客戶端配置（例如Claude Desktop）：

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

可用工具示例

1. search_proteins

通過名稱、關鍵詞或生物體在UniProt數據庫中搜索蛋白質。 參數：

• query（必需）：搜索查詢（蛋白質名稱、關鍵詞或複雜搜索）
• organism（可選）：生物體名稱或分類學ID以過濾結果
• size（可選）：返回的結果數量（1 - 500，默認值：25）
• format（可選）：輸出格式 - json、tsv、fasta、xml（默認值：json） 示例：

{
  "query": "insulin",
  "organism": "human",
  "size": 5
}

2. get_protein_info

通過UniProt編號獲取特定蛋白質的詳細信息。 參數：

• accession（必需）：UniProt編號（例如，P04637）
• format（可選）：輸出格式 - json、tsv、fasta、xml（默認值：json） 示例：

{
  "accession": "P01308",
  "format": "json"
}

3. search_by_gene

通過基因名稱或符號搜索蛋白質。 參數：

• gene（必需）：基因名稱或符號（例如，BRCA1、INS）
• organism（可選）：生物體名稱或分類學ID以過濾結果
• size（可選）：返回的結果數量（1 - 500，默認值：25） 示例：

{
  "gene": "BRCA1",
  "organism": "human"
}

4. get_protein_sequence

獲取蛋白質的氨基酸序列。 參數：

• accession（必需）：UniProt編號
• format（可選）：輸出格式 - fasta、json（默認值：fasta） 示例：

{
  "accession": "P01308",
  "format": "fasta"
}

5. get_protein_features

獲取蛋白質的功能特徵和結構域。 參數：

• accession（必需）：UniProt編號 示例：

{
  "accession": "P01308"
}

🔗 資源模板

服務器通過URI模板提供對UniProt數據的直接訪問：

1. 蛋白質信息

• URI：uniprot://protein/{accession}
• 描述：特定UniProt編號的完整蛋白質信息
• 示例：uniprot://protein/P01308

2. 蛋白質序列

• URI：uniprot://sequence/{accession}
• 描述：FASTA格式的蛋白質序列
• 示例：uniprot://sequence/P01308

3. 搜索結果

• URI：uniprot://search/{query}
• 描述：與查詢匹配的蛋白質搜索結果
• 示例：uniprot://search/insulin

📚 詳細文檔

基本蛋白質搜索

在人類中搜索胰島素蛋白質：

// 工具調用
{
  "tool": "search_proteins",
  "arguments": {
    "query": "insulin",
    "organism": "human",
    "size": 10
  }
}

獲取詳細蛋白質信息

檢索人類胰島素的全面信息：

// 工具調用
{
  "tool": "get_protein_info",
  "arguments": {
    "accession": "P01308"
  }
}

基於基因的搜索

查找與BRCA1基因相關的蛋白質：

// 工具調用
{
  "tool": "search_by_gene",
  "arguments": {
    "gene": "BRCA1",
    "organism": "human"
  }
}

檢索蛋白質序列

獲取人類胰島素的氨基酸序列：

// 工具調用
{
  "tool": "get_protein_sequence",
  "arguments": {
    "accession": "P01308",
    "format": "fasta"
  }
}

分析蛋白質特徵

獲取人類胰島素的功能結構域和特徵：

// 工具調用
{
  "tool": "get_protein_features",
  "arguments": {
    "accession": "P01308"
  }
}

🔌 API集成

該服務器與UniProt REST API集成，以實現對蛋白質數據的編程式訪問。有關UniProt的更多信息：

• UniProt網站：https://www.uniprot.org/
• API文檔：https://www.uniprot.org/help/api
• REST API指南：https://www.uniprot.org/help/api_queries

所有API請求包括：

• User - Agent：UniProt-MCP-Server/1.0.0
• 超時時間：30秒
• 基礎URL：https://rest.uniprot.org（僅用於編程式訪問）

🔧 技術細節

服務器包含全面的錯誤處理：

• 輸入驗證：使用類型保護驗證所有參數。
• API錯誤：捕獲網絡和API錯誤，並返回描述性消息。
• 超時處理：請求在30秒後超時。
• 優雅降級：適當地處理部分失敗。

項目構建

npm run build

開發模式

在監視模式下運行TypeScript編譯器：

npm run dev

項目結構

uniprot-server/
├── src/
│   └── index.ts          # 主服務器實現
├── build/                # 編譯後的JavaScript輸出
├── package.json          # Node.js依賴項和腳本
├── tsconfig.json         # TypeScript配置
└── README.md            # 本文件

依賴項

• @modelcontextprotocol/sdk：用於服務器實現的核心MCP SDK。
• axios：用於UniProt API請求的HTTP客戶端。
• typescript：用於開發的TypeScript編譯器。

📄 許可證

本項目採用MIT許可證。

🤝 貢獻指南

1. 分叉倉庫。
2. 創建一個功能分支。
3. 進行更改。
4. 如有必要，添加測試。
5. 提交拉取請求。

🆘 支持與反饋

如果遇到問題或有疑問：

1. 查看UniProt API文檔。
2. 查閱模型上下文協議規範。
3. 在倉庫中創建一個問題。

👨‍🔬 關於增強自然

這個全面的UniProt MCP服務器由**增強自然**開發，該公司是人工智能驅動的生物信息學和計算生物學解決方案的領先創新者。增強自然專注於創建先進的工具，彌合人工智能與生物學研究之間的差距，使研究人員能夠從生物數據中獲得更深入的見解。

🛠️ 完整工具參考

核心蛋白質分析工具

1. search_proteins - 通過名稱、關鍵詞或生物體在UniProt數據庫中搜索。
2. get_protein_info - 通過編號獲取詳細的蛋白質信息。
3. search_by_gene - 通過基因名稱或符號查找蛋白質。
4. get_protein_sequence - 檢索氨基酸序列。
5. get_protein_features - 訪問功能特徵和結構域。

比較與進化分析工具

6. compare_proteins - 並排比較多個蛋白質。
7. get_protein_homologs - 在不同物種中查找同源蛋白質。
8. get_protein_orthologs - 識別直系同源蛋白質。
9. get_phylogenetic_info - 檢索進化關係。

結構與功能分析工具

10. get_protein_structure - 從PDB訪問3D結構信息。
11. get_protein_domains_detailed - 增強的結構域分析（InterPro、Pfam、SMART）。
12. get_protein_variants - 分析與疾病相關的變異和突變。
13. analyze_sequence_composition - 分析氨基酸組成。

生物背景工具

14. get_protein_pathways - 關聯生物通路（KEGG、Reactome）。
15. get_protein_interactions - 分析蛋白質 - 蛋白質相互作用網絡。
16. search_by_function - 通過GO術語或功能註釋進行搜索。
17. search_by_localization - 按亞細胞定位查找蛋白質。

批量處理與高級搜索工具

18. batch_protein_lookup - 高效處理多個編號。
19. advanced_search - 使用多個過濾器進行復雜查詢。
20. search_by_taxonomy - 按分類學分類進行搜索。

文獻與交叉引用工具

21. get_external_references - 鏈接到其他數據庫（PDB、EMBL、RefSeq等）。
22. get_literature_references - 關聯相關的出版物和引用。
23. get_annotation_confidence - 註釋的質量得分。

數據導出與實用工具

24. export_protein_data - 以專業格式（GFF、GenBank、EMBL、XML）導出數據。
25. validate_accession - 檢查編號的有效性。
26. get_taxonomy_info - 獲取詳細的分類學信息。

📝 更新日誌

v1.0.0 - 全面的生物信息學平臺

• 重大擴展：新增21種專業工具（總共26種工具）。
• 比較分析：蛋白質比較、同源物/直系同源物鑑定、系統發育分析。
• 結構生物學：3D結構集成、詳細的結構域分析、變異分析。
• 系統生物學：通路集成、蛋白質相互作用、功能分類。
• 高級搜索：批量處理、複雜過濾、分類學搜索。
• 文獻集成：外部數據庫鏈接、引用、註釋置信度。
• 數據導出：多種專業格式（GFF、GenBank、EMBL、XML）。
• 增強的Docker支持：採用安全最佳實踐的多階段構建。
• 全面的文檔：完整的工具參考和示例。
• 由增強自然開發：專業的生物信息學平臺。

📖 引用說明

如果您在研究或出版物中使用此項目，請按以下方式引用：

@misc{uniprotmcp2025, 
author = {Moudather Chelbi},
title = {UniProt MCP Server},
year = {2025},
howpublished = {https://github.com/Augmented-Nature/Augmented-Nature-UniProt-MCP-Server/},
note = {Accessed: 2025-06-29}
}