ligandmpnn
低分子化合物との相互作用を考慮したタンパク質配列を設計するSkillで、酵素活性部位やリガンド結合ポケット、金属配位部位、補因子結合タンパク質の最適化などに活用できます。
📜 元の英語説明(参考)
Ligand-aware protein sequence design using LigandMPNN. Use this skill when: (1) Designing sequences around small molecules, (2) Enzyme active site design, (3) Ligand binding pocket optimization, (4) Metal coordination site design, (5) Cofactor binding proteins. For standard protein design, use proteinmpnn. For solubility optimization, use solublempnn.
🇯🇵 日本人クリエイター向け解説
低分子化合物との相互作用を考慮したタンパク質配列を設計するSkillで、酵素活性部位やリガンド結合ポケット、金属配位部位、補因子結合タンパク質の最適化などに活用できます。
※ jpskill.com 編集部が日本のビジネス現場向けに補足した解説です。Skill本体の挙動とは独立した参考情報です。
下記のコマンドをコピーしてターミナル(Mac/Linux)または PowerShell(Windows)に貼り付けてください。 ダウンロード → 解凍 → 配置まで全自動。
mkdir -p ~/.claude/skills && cd ~/.claude/skills && curl -L -o ligandmpnn.zip https://jpskill.com/download/9549.zip && unzip -o ligandmpnn.zip && rm ligandmpnn.zip
$d = "$env:USERPROFILE\.claude\skills"; ni -Force -ItemType Directory $d | Out-Null; iwr https://jpskill.com/download/9549.zip -OutFile "$d\ligandmpnn.zip"; Expand-Archive "$d\ligandmpnn.zip" -DestinationPath $d -Force; ri "$d\ligandmpnn.zip"
完了後、Claude Code を再起動 → 普通に「動画プロンプト作って」のように話しかけるだけで自動発動します。
💾 手動でダウンロードしたい(コマンドが難しい人向け)
- 1. 下の青いボタンを押して
ligandmpnn.zipをダウンロード - 2. ZIPファイルをダブルクリックで解凍 →
ligandmpnnフォルダができる - 3. そのフォルダを
C:\Users\あなたの名前\.claude\skills\(Win)または~/.claude/skills/(Mac)へ移動 - 4. Claude Code を再起動
⚠️ ダウンロード・利用は自己責任でお願いします。当サイトは内容・動作・安全性について責任を負いません。
🎯 このSkillでできること
下記の説明文を読むと、このSkillがあなたに何をしてくれるかが分かります。Claudeにこの分野の依頼をすると、自動で発動します。
📦 インストール方法 (3ステップ)
- 1. 上の「ダウンロード」ボタンを押して .skill ファイルを取得
- 2. ファイル名の拡張子を .skill から .zip に変えて展開(macは自動展開可)
- 3. 展開してできたフォルダを、ホームフォルダの
.claude/skills/に置く- · macOS / Linux:
~/.claude/skills/ - · Windows:
%USERPROFILE%\.claude\skills\
- · macOS / Linux:
Claude Code を再起動すれば完了。「このSkillを使って…」と話しかけなくても、関連する依頼で自動的に呼び出されます。
詳しい使い方ガイドを見る →- 最終更新
- 2026-05-18
- 取得日時
- 2026-05-18
- 同梱ファイル
- 1
📖 Skill本文(日本語訳)
※ 原文(英語/中国語)を Gemini で日本語化したものです。Claude 自身は原文を読みます。誤訳がある場合は原文をご確認ください。
LigandMPNN リガンドを考慮した設計
前提条件
| 要件 | 最小 | 推奨 |
|---|---|---|
| Python | 3.8+ | 3.10 |
| CUDA | 11.0+ | 11.7+ |
| GPU VRAM | 8GB | 16GB (T4) |
| RAM | 8GB | 16GB |
実行方法
初めてですか? Modalとbiomodalsのセットアップについては、インストールガイドを参照してください。
オプション1:Modal(推奨)
cd biomodals
modal run modal_ligandmpnn.py \
--pdb-path protein_ligand.pdb \
--num-seq-per-target 16 \
--sampling-temp 0.1
GPU: T4 (16GB) | タイムアウト: デフォルト600秒
オプション2:ローカルインストール
git clone https://github.com/dauparas/LigandMPNN.git
cd LigandMPNN
python run.py \
--pdb_path protein_ligand.pdb \
--out_folder output/ \
--num_seq_per_target 16
主要なパラメータ
| パラメータ | デフォルト | 範囲 | 説明 |
|---|---|---|---|
--pdb_path |
必須 | path | リガンドを含むPDB |
--num_seq_per_target |
1 | 1-1000 | 構造ごとの配列数 |
--sampling_temp |
"0.1" | "0.0001-1.0" | 温度(文字列!) |
--ligand_mpnn_use_side_chain_context |
true | bool | リガンドのコンテキストを使用するか |
リガンドの指定
PDBファイル内
リガンドはHETATMレコードとして存在する必要があります。
ATOM ...タンパク質原子...
HETATM 1 C1 LIG A 999 x.xxx y.yyy z.zzz 1.00 0.00 C
サポートされているリガンドの種類
- 低分子 (HETATM)
- 金属 (Zn, Fe, Mg, Caなど)
- 補因子 (NAD, FAD, ATP)
- DNA/RNA
出力形式
output/
├── seqs/
│ └── protein.fa # FASTA配列
└── protein_pdb/
└── protein_0001.pdb # 設計された配列を持つPDB
出力例
実行成功時
$ python run.py --pdb_path enzyme_substrate.pdb --out_folder output/ --num_seq_per_target 8
Loading LigandMPNN model weights...
Processing enzyme_substrate.pdb
Found ligand: LIG (12 atoms)
Generated 8 sequences in 3.1 seconds
output/seqs/enzyme_substrate.fa:
>enzyme_substrate_0001, score=1.45, global_score=1.38
MKTAYIAKQRQISFVKSHFSRQLE...
>enzyme_substrate_0002, score=1.52, global_score=1.41
MKTAYIAKQRQISFVKSQFSRQLD...
良好な出力の例:
- Score: 1.0-2.0 (低いほど確信度が高い)
- リガンドが検出され、コンテキストに組み込まれている
- 活性部位残基が保存または最適化されている
決定木
LigandMPNNを使うべきか?
│
├─ あなたの結合部位には何がありますか?
│ ├─ 低分子/リガンド → LigandMPNN ✓
│ ├─ 金属イオン (Zn, Feなど) → LigandMPNN ✓
│ ├─ 補因子 (NAD, FAD, ATP) → LigandMPNN ✓
│ ├─ DNA/RNA → LigandMPNN ✓
│ └─ 何もない/タンパク質のみ → ProteinMPNNを使用
│
├─ どのような種類の設計ですか?
│ ├─ 酵素活性部位 → LigandMPNN ✓
│ ├─ 金属結合部位 → LigandMPNN ✓
│ ├─ タンパク質-タンパク質結合体 → ProteinMPNNを使用
│ └─ デノボ足場 → ProteinMPNNを使用
│
└─ 優先順位は?
├─ 溶解度/発現 → SolubleMPNNを検討
└─ リガンドコンテキストの精度 → LigandMPNN ✓
標準的な性能
| キャンペーンサイズ | 時間 (T4) | コスト (Modal) | 注 |
|---|---|---|---|
| 100バックボーン × 8配列 | 15-20 分 | ~$2 | 標準 |
| 500バックボーン × 8配列 | 1-1.5 時間 | ~$8 | 大規模キャンペーン |
スループット: T4 GPUで約50-100配列/分。
検証
grep -c "^>" output/seqs/*.fa # backbone_count × num_seq_per_target と一致するはずです
トラブルシューティング
リガンドが認識されない: HETATM形式を確認し、リガンド残基名を確認してください 結合残基が不良: 活性部位周辺のサンプリングを増やしてください 接触が欠落: PDB内のリガンド座標を確認してください
エラーの解釈
| エラー | 原因 | 修正 |
|---|---|---|
RuntimeError: CUDA out of memory |
長いタンパク質または大きなバッチ | batch_sizeを減らしてください |
KeyError: 'LIG' |
PDBにリガンドが見つかりません | HETATMレコードを確認してください |
ValueError: no ligand atoms |
空のリガンド | PDBにリガンドの原子があるか確認してください |
次へ: 検証のための構造予測 → フィルタリングのための protein-qc。
📜 原文 SKILL.md(Claudeが読む英語/中国語)を展開
LigandMPNN Ligand-Aware Design
Prerequisites
| Requirement | Minimum | Recommended |
|---|---|---|
| Python | 3.8+ | 3.10 |
| CUDA | 11.0+ | 11.7+ |
| GPU VRAM | 8GB | 16GB (T4) |
| RAM | 8GB | 16GB |
How to run
First time? See Installation Guide to set up Modal and biomodals.
Option 1: Modal (recommended)
cd biomodals
modal run modal_ligandmpnn.py \
--pdb-path protein_ligand.pdb \
--num-seq-per-target 16 \
--sampling-temp 0.1
GPU: T4 (16GB) | Timeout: 600s default
Option 2: Local installation
git clone https://github.com/dauparas/LigandMPNN.git
cd LigandMPNN
python run.py \
--pdb_path protein_ligand.pdb \
--out_folder output/ \
--num_seq_per_target 16
Key parameters
| Parameter | Default | Range | Description |
|---|---|---|---|
--pdb_path |
required | path | PDB with ligand |
--num_seq_per_target |
1 | 1-1000 | Sequences per structure |
--sampling_temp |
"0.1" | "0.0001-1.0" | Temperature (string!) |
--ligand_mpnn_use_side_chain_context |
true | bool | Use ligand context |
Ligand Specification
In PDB File
Ligand must be present as HETATM records:
ATOM ...protein atoms...
HETATM 1 C1 LIG A 999 x.xxx y.yyy z.zzz 1.00 0.00 C
Supported Ligand Types
- Small molecules (HETATM)
- Metals (Zn, Fe, Mg, Ca, etc.)
- Cofactors (NAD, FAD, ATP)
- DNA/RNA
Output format
output/
├── seqs/
│ └── protein.fa # FASTA sequences
└── protein_pdb/
└── protein_0001.pdb # PDBs with designed sequence
Sample output
Successful run
$ python run.py --pdb_path enzyme_substrate.pdb --out_folder output/ --num_seq_per_target 8
Loading LigandMPNN model weights...
Processing enzyme_substrate.pdb
Found ligand: LIG (12 atoms)
Generated 8 sequences in 3.1 seconds
output/seqs/enzyme_substrate.fa:
>enzyme_substrate_0001, score=1.45, global_score=1.38
MKTAYIAKQRQISFVKSHFSRQLE...
>enzyme_substrate_0002, score=1.52, global_score=1.41
MKTAYIAKQRQISFVKSQFSRQLD...
What good output looks like:
- Score: 1.0-2.0 (lower = more confident)
- Ligand detected and incorporated in context
- Active site residues preserved or optimized
Decision tree
Should I use LigandMPNN?
│
├─ What's in your binding site?
│ ├─ Small molecule / ligand → LigandMPNN ✓
│ ├─ Metal ion (Zn, Fe, etc.) → LigandMPNN ✓
│ ├─ Cofactor (NAD, FAD, ATP) → LigandMPNN ✓
│ ├─ DNA/RNA → LigandMPNN ✓
│ └─ Nothing / protein only → Use ProteinMPNN
│
├─ What type of design?
│ ├─ Enzyme active site → LigandMPNN ✓
│ ├─ Metal binding site → LigandMPNN ✓
│ ├─ Protein-protein binder → Use ProteinMPNN
│ └─ De novo scaffold → Use ProteinMPNN
│
└─ Priority?
├─ Solubility/expression → Consider SolubleMPNN
└─ Ligand context accuracy → LigandMPNN ✓
Typical performance
| Campaign Size | Time (T4) | Cost (Modal) | Notes |
|---|---|---|---|
| 100 backbones × 8 seq | 15-20 min | ~$2 | Standard |
| 500 backbones × 8 seq | 1-1.5h | ~$8 | Large campaign |
Throughput: ~50-100 sequences/minute on T4 GPU.
Verify
grep -c "^>" output/seqs/*.fa # Should match backbone_count × num_seq_per_target
Troubleshooting
Ligand not recognized: Check HETATM format, verify ligand residue name Poor binding residues: Increase sampling around active site Missing contacts: Verify ligand coordinates in PDB
Error interpretation
| Error | Cause | Fix |
|---|---|---|
RuntimeError: CUDA out of memory |
Long protein or large batch | Reduce batch_size |
KeyError: 'LIG' |
Ligand not found in PDB | Check HETATM records |
ValueError: no ligand atoms |
Empty ligand | Verify ligand has atoms in PDB |
Next: Structure prediction for validation → protein-qc for filtering.