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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

一言でいうと

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。

⚡ おすすめ: コマンド1行でインストール(60秒)

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。

🍎 Mac / 🐧 Linux
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
🪟 Windows (PowerShell)
$d = "$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. 1. 下の青いボタンを押して ligandmpnn.zip をダウンロード
  2. 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. 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. 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. 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. 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. 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\

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)
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.