非官方 UniProt MCP 服务器

一个全面的模型上下文协议（MCP）服务器，提供对 UniProt 蛋白质数据库的高级访问。该服务器提供 26 种专业生物信息学工具，使 AI 助手和 MCP 客户端能够直接通过 UniProt 的 REST API 进行复杂的蛋白质研究、比较基因组学、结构生物学分析和系统生物学研究。

由 Augmented Nature 开发

功能

核心蛋白质分析（5 个工具）

• 蛋白质搜索：通过蛋白质名称、关键词或生物体搜索 UniProt 数据库
• 详细蛋白质信息：检索全面的蛋白质信息，包括功能、结构和注释
• 基于基因的搜索：通过基因名称或符号查找蛋白质
• 序列检索：获取 FASTA 或 JSON 格式的氨基酸序列
• 特征分析：访问功能结构域、活性位点、结合位点和其他蛋白质特征

比较与进化分析（4 个工具）

• 蛋白质比较：多蛋白质的序列和特征分析并排比较
• 同源物发现：跨不同物种查找同源蛋白质
• 直系同源物鉴定：为进化研究鉴定直系同源蛋白质
• 系统发育分析：检索进化关系和系统发育数据

结构与功能分析（4 个工具）

• 3D 结构信息：访问 PDB 参考和结构数据
• 高级结构域分析：结合 InterPro、Pfam 和 SMART 注释的增强结构域分析
• 变异分析：疾病相关变异和突变
• 序列组成：氨基酸组成、疏水性和其他序列特性

生物学背景分析（4 个工具）

• 通路整合：来自 KEGG 和 Reactome 的相关生物学通路
• 蛋白质相互作用：蛋白质-蛋白质相互作用网络
• 功能分类：通过 GO 术语或功能注释进行搜索
• 亚细胞定位：通过亚细胞定位查找蛋白质

批量处理与高级搜索（3 个工具）

• 批量处理：高效处理多个蛋白质登录号
• 高级搜索：带有多个筛选条件（长度、质量、生物体、功能）的复杂查询
• 分类学分类：按详细的分类学分类进行搜索

文献与交叉引用（3 个工具）

• 外部数据库链接：指向 PDB、EMBL、RefSeq、Ensembl 和其他数据库的链接
• 文献参考：相关的出版物和引文
• 注释质量：不同注释的质量分数和置信水平

数据导出与实用工具（3 个工具）

• 专用导出：以 GFF、GenBank、EMBL 和 XML 格式导出数据
• 登录号验证：验证 UniProt 登录号的有效性
• 分类学信息：详细的分类学分类和谱系数据

资源模板

• 通过 URI 模板直接访问蛋白质数据，实现无缝集成

安装

先决条件

• Node.js（v16 或更高版本）
• npm 或 yarn

设置

1. 克隆仓库：

git clone <repository-url>
cd uniprot-server

2. 安装依赖项：

npm install

3. 构建项目：

npm run build

Docker

构建 Docker 镜像

构建 Docker 镜像：

docker build -t uniprot-mcp-server .

使用 Docker 运行

运行容器：

docker run -i uniprot-mcp-server

对于 MCP 客户端集成，您可以直接使用容器：

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

Docker Compose（可选）

创建一个 docker-compose.yml 以便于管理：

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

运行方式：

docker-compose up

使用方法

作为 MCP 服务器

该服务器设计为通过标准输入输出（stdio）进行通信的 MCP 服务器：

npm start

添加到 MCP 客户端配置

将服务器添加到您的 MCP 客户端配置中（例如，Claude Desktop）：

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

可用工具

1. search_proteins

通过名称、关键词或生物体在 UniProt 数据库中搜索蛋白质。

参数：

• query（必填）：搜索查询（蛋白质名称、关键词或复杂搜索）
• organism（可选）：用于筛选结果的生物体名称或分类学 ID
• size（可选）：返回结果数量（1-500，默认值：25）
• format（可选）：输出格式 - json、tsv、fasta、xml（默认值：json）

示例：

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

2. get_protein_info

通过 UniProt 登录号获取特定蛋白质的详细信息。

参数：

• accession（必填）：UniProt 登录号（例如：P04637）
• format（可选）：输出格式 - json、tsv、fasta、xml（默认：json）

示例：

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

3. search_by_gene

通过基因名称或基因符号搜索蛋白质。

参数：

• gene（必填）：基因名称或基因符号（例如：BRCA1、INS）
• organism（可选）：用于筛选结果的生物体名称或分类学ID
• size（可选）：返回结果数量（1-500，默认值：25）

示例：

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

4. get_protein_sequence

获取蛋白质的氨基酸序列。

参数：

• accession（必填）：UniProt 登录号
• format（可选）：输出格式 - fasta、json（默认：fasta）

示例：

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

5. get_protein_features

获取蛋白质的功能特征和结构域。

参数：

• accession（必填）：UniProt 登录号

示例：

{
  "accession": "P01308"
}

资源模板

服务器通过 URI 模板提供对 UniProt 数据的直接访问：

1. 蛋白质信息

• URI：uniprot://protein/{accession}
• 描述：UniProt 登录号对应的完整蛋白质信息
• 示例：uniprot://protein/P01308

2. 蛋白质序列

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

3. 搜索结果

• URI：uniprot://search/{query}
• 描述：与查询匹配的蛋白质搜索结果
• 示例：uniprot://search/insulin

示例

基础蛋白质搜索

搜索人类中的胰岛素蛋白质：

// Tool call
{
  "tool": "search_proteins",
  "arguments": {
    "query": "insulin",
    "organism": "human",
    "size": 10
  }
}

获取详细蛋白质信息

检索有关人胰岛素的全面信息：

// Tool call
{
  "tool": "get_protein_info",
  "arguments": {
    "accession": "P01308"
  }
}

基于基因的搜索

查找与 BRCA1 基因相关的蛋白质：

// Tool call
{
  "tool": "search_by_gene",
  "arguments": {
    "gene": "BRCA1",
    "organism": "human"
  }
}

检索蛋白质序列

获取人胰岛素的氨基酸序列：

// Tool call
{
  "tool": "get_protein_sequence",
  "arguments": {
    "accession": "P01308",
    "format": "fasta"
  }
}

分析蛋白质特征

获取人胰岛素的功能结构域和特征：

// Tool call
{
  "tool": "get_protein_features",
  "arguments": {
    "accession": "P01308"
  }
}

API 集成

本服务器集成了 UniProt REST API，以实现对蛋白质数据的程序化访问。有关 UniProt 的更多信息：

• UniProt 网站：https://www.uniprot.org/
• API 文档：https://www.uniprot.org/help/api
• REST API 指南：https://www.uniprot.org/help/api_queries

所有 API 请求均包含：

• User-Agent：UniProt-MCP-Server/1.0.0
• 超时时间：30 秒
• 基础 URL：https://rest.uniprot.org（仅用于程序化访问）

错误处理

服务器包含全面的错误处理机制：

• 输入验证：使用类型守卫验证所有参数
• API 错误：捕获网络和 API 错误，并返回描述性消息
• 超时处理：请求在 30 秒后超时
• 优雅降级：适当处理部分失败情况

开发

构建项目

npm run build

开发模式

以监视模式运行 TypeScript 编译器：

npm run dev

项目结构

uniprot-server/
├── src/
│   └── index.ts          # Main server implementation
├── build/                # Compiled JavaScript output
├── package.json          # Node.js dependencies and scripts
├── tsconfig.json         # TypeScript configuration
└── README.md            # This file

依赖项

• @modelcontextprotocol/sdk：用于服务器实现的核心 MCP SDK
• axios：用于 UniProt API 请求的 HTTP 客户端
• typescript：用于开发的 TypeScript 编译器

许可证

MIT 许可证

贡献指南

1. Fork 本仓库
2. 创建功能分支
3. 进行修改
4. 如适用，添加测试
5. 提交拉取请求

支持

有关问题和疑问：

1. 查阅 UniProt API 文档
2. 查看 模型上下文协议规范
3. 在仓库上提交 issue

关于 Augmented Nature

这款全面的 UniProt MCP Server 由 Augmented Nature 开发，该公司是 AI 驱动的生物信息学和计算生物学解决方案领域的领先创新者。Augmented Nature 专注于打造先进工具，以弥合人工智能与生物学研究之间的差距，帮助研究人员从生物数据中发掘更深入的见解。

完整工具参考

核心蛋白质分析工具

1. search_proteins - 按名称、关键词或生物体搜索 UniProt 数据库
2. get_protein_info - 通过登录号获取详细的蛋白质信息
3. search_by_gene - 按基因名称或符号查找蛋白质
4. get_protein_sequence - 检索氨基酸序列
5. get_protein_features - 获取功能特征和结构域

比较与进化分析工具

6. compare_proteins - 并排比较多种蛋白质
7. get_protein_homologs - 跨物种查找同源蛋白质
8. get_protein_orthologs - 识别直系同源蛋白质
9. get_phylogenetic_info - 检索进化关系

结构与功能分析工具

10. get_protein_structure - 从 PDB 获取 3D 结构信息
11. get_protein_domains_detailed - 增强型结构域分析（InterPro、Pfam、SMART）
12. get_protein_variants - 疾病相关变体和突变
13. analyze_sequence_composition - 氨基酸组成分析

生物学背景工具

14. get_protein_pathways - 相关生物学通路（KEGG、Reactome）
15. get_protein_interactions - 蛋白质-蛋白质相互作用网络
16. search_by_function - 按GO术语或功能注释搜索
17. search_by_localization - 按亚细胞定位查找蛋白质

批量处理与高级搜索工具

18. batch_protein_lookup - 高效处理多个访问号
19. advanced_search - 带多筛选条件的复杂查询
20. search_by_taxonomy - 按分类学分类搜索

文献与交叉引用工具

21. get_external_references - 其他数据库链接（PDB、EMBL、RefSeq等）
22. get_literature_references - 相关出版物和引文
23. get_annotation_confidence - 注释质量评分

数据导出与实用工具

24. export_protein_data - 以专用格式导出（GFF、GenBank、EMBL、XML）
25. validate_accession - 检查访问号有效性
26. get_taxonomy_info - 详细分类学信息

更新日志

v1.0.0 - 综合生物信息学平台

• 重大扩展：新增21个专用工具（总计：26个工具）
• 比较分析：蛋白质比较、同源/直系同源物识别、系统发育分析
• 结构生物学：3D结构整合、详细结构域分析、变异分析
• 系统生物学：通路整合、蛋白质相互作用、功能分类
• 高级搜索：批量处理、复杂筛选、分类学搜索
• 文献整合：外部数据库链接、引文、注释可信度
• 数据导出：多种专用格式（GFF、GenBank、EMBL、XML）
• 增强Docker支持：采用安全最佳实践的多阶段构建
• 全面文档：完整的工具参考和示例
• 由Augmented Nature开发：专业生物信息学平台

引用

如果您在研究或出版物中使用本项目，请按以下方式引用：

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}