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rfdiffusion

RFdiffusionを活用し、目的タンパク質への結合分子設計、新規タンパク質骨格の生成、機能的モチーフの組み込み、相互作用部位の特定、対称性オリゴマーの作成など、タンパク質の構造をゼロから設計するSkill。

📜 元の英語説明(参考)

Generate protein backbones using RFdiffusion, a diffusion-based generative model for de novo protein structure generation. Use this skill when: (1) Designing binder scaffolds for a target protein, (2) Generating novel protein backbones from scratch, (3) Scaffolding functional motifs into new proteins, (4) Specifying hotspot residues for interface design, (5) Creating symmetric oligomers. For sequence design after backbone generation, use proteinmpnn. For structure validation, use alphafold or chai. For QC thresholds, use protein-qc.

🇯🇵 日本人クリエイター向け解説

一言でいうと

RFdiffusionを活用し、目的タンパク質への結合分子設計、新規タンパク質骨格の生成、機能的モチーフの組み込み、相互作用部位の特定、対称性オリゴマーの作成など、タンパク質の構造をゼロから設計するSkill。

※ 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 rfdiffusion.zip https://jpskill.com/download/9554.zip && unzip -o rfdiffusion.zip && rm rfdiffusion.zip
🪟 Windows (PowerShell)
$d = "$env:USERPROFILE\.claude\skills"; ni -Force -ItemType Directory $d | Out-Null; iwr https://jpskill.com/download/9554.zip -OutFile "$d\rfdiffusion.zip"; Expand-Archive "$d\rfdiffusion.zip" -DestinationPath $d -Force; ri "$d\rfdiffusion.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 rfdiffusion.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 → rfdiffusion 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。

RFdiffusion バックボーン生成

前提条件

要件 最小 推奨
Python 3.9+ 3.10
CUDA 11.7+ 12.0+
GPU VRAM 16GB 24GB (A10G)
RAM 16GB 32GB

実行方法

初回ですか? 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)

# biomodals をクローン
git clone https://github.com/hgbrian/biomodals && cd biomodals

# 基本的なバインダー設計
modal run modal_rfdiffusion.py \
  --pdb target.pdb \
  --contigs "A1-150/0 70-100" \
  --hotspot "A45,A67,A89" \
  --num-designs 100

# カスタム GPU/タイムアウトを使用する場合
GPU=A100 TIMEOUT=60 modal run modal_rfdiffusion.py \
  --pdb target.pdb \
  --contigs "A1-150/0 70-100" \
  --num-designs 100

GPU: A10G (24GB) | タイムアウト: デフォルトは 30 分

オプション 2: ローカルインストール

# クローンしてインストール
git clone https://github.com/RosettaCommons/RFdiffusion.git
cd RFdiffusion && pip install -e .

# 重みをダウンロード
wget http://files.ipd.uw.edu/pub/RFdiffusion/models/Complex_base_ckpt.pt

# 推論を実行
python run_inference.py \
  inference.input_pdb=target.pdb \
  contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100] \
  ppi.hotspot_res=[A45,A67,A89] \
  inference.num_designs=100

設定スキーマ (Hydra)

Contigmap の構文

# デノボの単鎖 (50-100 残基)
contigmap.contigs=[50-100]

# バインダー + ターゲット (A = ターゲット鎖、/0 で固定)
contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100]

# モチーフスキャフォールディング (残基を保持、/0 = 固定)
contigmap.contigs=[20-40/0 A10-30/0 20-40]

# マルチ鎖バインダー
contigmap.contigs=[A1-100/0 B1-100/0 60-80]

# 可変長の範囲
contigmap.contigs=[A1-150/0 50-100]  # バインダー 50-100 AA

ホットスポットの指定

# インターフェースの残基 (鎖 + 残基番号、スペースなし)
ppi.hotspot_res=[A45,A67,A89]

よくある間違い

Contig の構文

正しい:

contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100]  # ターゲットは固定 (/0)、バインダーは可変

間違っている:

contigmap.contigs=[A1-150 70-100]    # /0 がない - ターゲットが移動します!
contigmap.contigs="A1-150/0 70-100"  # 引用符で囲むと解析が壊れます
contigmap.contigs=[A1-150/0, 70-100] # カンマで区切ると解析が壊れます

ホットスポット残基

正しい:

ppi.hotspot_res=[A45,A67,A89]        # 鎖の文字 + 残基番号

間違っている:

ppi.hotspot_res=[45,67,89]           # 鎖の文字がない
ppi.hotspot_res=[A45, A67, A89]      # スペースがあると解析が壊れます
ppi.hotspot_res="A45,A67,A89"        # 引用符で囲むと解析が壊れます

完全なパラメータリファレンス

コアパラメータ

パラメータ デフォルト 範囲 説明
inference.num_designs 10 1-10000 生成するデザインの数
inference.input_pdb - path ターゲット構造ファイル
inference.output_prefix output string 出力ファイル名のプレフィックス
diffuser.T 50 20-200 拡散タイムステップ
denoiser.noise_scale_ca 1.0 0.0-2.0 CA 原子ノイズ (0.5-0.8 = 控えめ)
denoiser.noise_scale_frame 1.0 0.0-2.0 フレームノイズ
inference.ckpt_override_path - path モデルチェックポイント
potentials.guide_scale 1.0 0.1-10 ガイダンスの強度
potentials.guide_decay constant string 減衰タイプ

高度なパラメータ

パラメータ デフォルト 説明
diffuser.partial_T None タイムステップ T から拡散を開始 (部分拡散)
contigmap.inpaint_str None インペイントする配列の位置
scaffoldguided.scaffoldguided false スキャフォールドガイド生成を有効にする
scaffoldguided.target_pdb None スキャフォールドテンプレート PDB
ppi.binderlen None 正確なバインダー長を指定

対称性パラメータ

パラメータ デフォルト 説明
symmetry.symmetry None 対称性タイプ (C2, C3, C4, D2 など)
symmetry.recenter true 対称アセンブリを再中心化
symmetry.radius None 対称アセンブリの半径制約

フォールドコンディショニング

パラメータ デフォルト 説明
contigmap.provide_seq None フォールドコンディショニング用の配列を提供
contigmap.inpaint_seq None 配列インペイントの位置

モデルチェックポイント

チェックポイント ユースケース
Complex_base_ckpt.pt バインダー設計 (デフォルト)
Base_ckpt.pt デノボモノマー
ActiveSite_ckpt.pt 活性部位スキャフォールディング
InpaintSeq_ckpt.pt 配列インペイント

一般的なワークフロー

バインダー設計

  1. ターゲット PDB を準備 (結合領域 + 10A バッファーにトリミング)
  2. 3-6 個のホットスポット残基を特定 (露出、保存)
  3. 100-500 個のバックボーンを生成
  4. 配列設計のために proteinmpnn に渡す

モチーフスキャフォールディング

  1. モチーフ座標を抽出
  2. /0 を使用して contigmap でモチーフを固定
  3. 周囲のスキャフォールドを生成
  4. モチーフの保存を検証 (RMSD < 1.5A)

対称オリゴマー

# C3 対称トリマー
python run_inference.py \
  symmetry.symmetry=C3 \
  contigmap.contigs=[100-150] \
  inference.num_designs=50

# D2 対称テトラマー
python run_inference.py \
  symmetry.symmetry=D2 \
  contigmap.contigs=[80-120] \
  symmetry.radius=25

# サポートされている対称性: C2, C3, C4, C5, C6, D2, D3, D4, tetrahedral, octahedral

部分拡散 (洗練)

# 既存の構造から開始し、タイムステップ 10 から拡散
python run_inference.py \
  inference.input_pdb=initial.pdb \
  diffuser.partial_T=10 \
  contigmap.contigs=[A1-100]

出力形式

output/
├── output_0.pdb       # 生成されたバックボーン
├── output_1.pdb
├── ...
└── output_99.pdb

各 PDB にはポリアラニンバックボーンが含まれています - 配列には proteinmpnn を使用してください。

サンプル出力

成功した実行

$ python run_inference.py inference.input_pdb=target.pdb contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100] inference.num_designs=100
[INFO] Loading model from Complex_base_ckpt.pt
[INFO] Generating design 1/100...
[IN

(原文はここで切り詰められています)
📜 原文 SKILL.md(Claudeが読む英語/中国語)を展開

RFdiffusion Backbone Generation

Prerequisites

Requirement Minimum Recommended
Python 3.9+ 3.10
CUDA 11.7+ 12.0+
GPU VRAM 16GB 24GB (A10G)
RAM 16GB 32GB

How to run

First time? See Installation Guide to set up Modal and biomodals.

Option 1: Modal (recommended)

# Clone biomodals
git clone https://github.com/hgbrian/biomodals && cd biomodals

# Basic binder design
modal run modal_rfdiffusion.py \
  --pdb target.pdb \
  --contigs "A1-150/0 70-100" \
  --hotspot "A45,A67,A89" \
  --num-designs 100

# With custom GPU/timeout
GPU=A100 TIMEOUT=60 modal run modal_rfdiffusion.py \
  --pdb target.pdb \
  --contigs "A1-150/0 70-100" \
  --num-designs 100

GPU: A10G (24GB) | Timeout: 30min default

Option 2: Local installation

# Clone and install
git clone https://github.com/RosettaCommons/RFdiffusion.git
cd RFdiffusion && pip install -e .

# Download weights
wget http://files.ipd.uw.edu/pub/RFdiffusion/models/Complex_base_ckpt.pt

# Run inference
python run_inference.py \
  inference.input_pdb=target.pdb \
  contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100] \
  ppi.hotspot_res=[A45,A67,A89] \
  inference.num_designs=100

Config Schema (Hydra)

Contigmap Syntax

# De novo single chain (50-100 residues)
contigmap.contigs=[50-100]

# Binder + target (A = target chain, fixed with /0)
contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100]

# Motif scaffolding (preserve residues, /0 = fixed)
contigmap.contigs=[20-40/0 A10-30/0 20-40]

# Multi-chain binder
contigmap.contigs=[A1-100/0 B1-100/0 60-80]

# Variable length ranges
contigmap.contigs=[A1-150/0 50-100]  # Binder 50-100 AA

Hotspot Specification

# Residues for interface (chain + resnum, no spaces)
ppi.hotspot_res=[A45,A67,A89]

Common mistakes

Contig Syntax

Correct:

contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100]  # Target fixed (/0), binder variable

Wrong:

contigmap.contigs=[A1-150 70-100]    # Missing /0 - target will move!
contigmap.contigs="A1-150/0 70-100"  # Quotes break parsing
contigmap.contigs=[A1-150/0, 70-100] # Comma breaks parsing

Hotspot Residues

Correct:

ppi.hotspot_res=[A45,A67,A89]        # Chain letter + residue number

Wrong:

ppi.hotspot_res=[45,67,89]           # Missing chain letter
ppi.hotspot_res=[A45, A67, A89]      # Spaces break parsing
ppi.hotspot_res="A45,A67,A89"        # Quotes break parsing

Complete Parameter Reference

Core Parameters

Parameter Default Range Description
inference.num_designs 10 1-10000 Number of designs to generate
inference.input_pdb - path Target structure file
inference.output_prefix output string Output filename prefix
diffuser.T 50 20-200 Diffusion timesteps
denoiser.noise_scale_ca 1.0 0.0-2.0 CA atom noise (0.5-0.8 = conservative)
denoiser.noise_scale_frame 1.0 0.0-2.0 Frame noise
inference.ckpt_override_path - path Model checkpoint
potentials.guide_scale 1.0 0.1-10 Guidance strength
potentials.guide_decay constant string Decay type

Advanced Parameters

Parameter Default Description
diffuser.partial_T None Start diffusion from timestep T (partial diffusion)
contigmap.inpaint_str None Sequence positions to inpaint
scaffoldguided.scaffoldguided false Enable scaffold-guided generation
scaffoldguided.target_pdb None Scaffold template PDB
ppi.binderlen None Specify exact binder length

Symmetry Parameters

Parameter Default Description
symmetry.symmetry None Symmetry type (C2, C3, C4, D2, etc.)
symmetry.recenter true Recenter symmetric assembly
symmetry.radius None Radius constraint for symmetric assembly

Fold Conditioning

Parameter Default Description
contigmap.provide_seq None Provide sequence for fold conditioning
contigmap.inpaint_seq None Positions for sequence inpainting

Model Checkpoints

Checkpoint Use Case
Complex_base_ckpt.pt Binder design (default)
Base_ckpt.pt De novo monomers
ActiveSite_ckpt.pt Active site scaffolding
InpaintSeq_ckpt.pt Sequence inpainting

Common workflows

Binder Design

  1. Prepare target PDB (trim to binding region + 10A buffer)
  2. Identify 3-6 hotspot residues (exposed, conserved)
  3. Generate 100-500 backbones
  4. Pass to proteinmpnn for sequence design

Motif Scaffolding

  1. Extract motif coordinates
  2. Use /0 to fix motif in contigmap
  3. Generate surrounding scaffold
  4. Validate motif preservation (RMSD < 1.5A)

Symmetric Oligomers

# C3 symmetric trimer
python run_inference.py \
  symmetry.symmetry=C3 \
  contigmap.contigs=[100-150] \
  inference.num_designs=50

# D2 symmetric tetramer
python run_inference.py \
  symmetry.symmetry=D2 \
  contigmap.contigs=[80-120] \
  symmetry.radius=25

# Supported symmetries: C2, C3, C4, C5, C6, D2, D3, D4, tetrahedral, octahedral

Partial Diffusion (Refinement)

# Start from existing structure, diffuse from timestep 10
python run_inference.py \
  inference.input_pdb=initial.pdb \
  diffuser.partial_T=10 \
  contigmap.contigs=[A1-100]

Output format

output/
├── output_0.pdb       # Generated backbone
├── output_1.pdb
├── ...
└── output_99.pdb

Each PDB contains polyalanine backbone - use proteinmpnn for sequence.

Sample output

Successful run

$ python run_inference.py inference.input_pdb=target.pdb contigmap.contigs=[A1-150/0 70-100] inference.num_designs=100
[INFO] Loading model from Complex_base_ckpt.pt
[INFO] Generating design 1/100...
[INFO] Generating design 50/100...
[INFO] Generating design 100/100...
[INFO] Saved 100 designs to output/

Generated:
output/output_0.pdb (85 residues)
output/output_1.pdb (92 residues)
...

What good output looks like:

  • File size: 3-8 KB per PDB (backbone only)
  • Residue count within specified range
  • Secondary structure visible in PyMOL (helices/sheets, not random coil)

Decision tree

Should I use RFdiffusion?
│
├─ Need to generate protein backbone?
│  ├─ Yes → Continue below
│  └─ No, already have backbone → Use ProteinMPNN
│
├─ What type of design?
│  ├─ Binder for protein target → RFdiffusion ✓
│  ├─ De novo monomer → RFdiffusion ✓
│  ├─ Motif scaffolding → RFdiffusion ✓
│  └─ Symmetric assembly → RFdiffusion ✓
│
└─ Priority?
   ├─ Need highest success rate → Consider BindCraft
   ├─ Need diversity/exploration → RFdiffusion ✓
   └─ Need all-atom precision → Consider BoltzGen

Typical performance

Campaign Size Time (A10G) Cost (Modal) Notes
100 backbones 20-30 min ~$3 Quick exploration
500 backbones 1.5-2h ~$12 Standard campaign
1000 backbones 3-4h ~$25 Large campaign

Expected downstream yield: ~10-15% of backbones pass full QC after sequence design + validation.


Verify

ls output/*.pdb | wc -l  # Should match num_designs

Troubleshooting

Designs lack secondary structure: Decrease noise_scale to 0.5-0.8 Binder not contacting hotspots: Verify residue numbering, increase num_designs OOM errors: Reduce batch size or use A100 GPU Slow generation: Reduce diffuser.T to 25-35

Error interpretation

Error Cause Fix
RuntimeError: CUDA out of memory GPU VRAM exceeded Use A100 or reduce designs per batch
KeyError: 'A' Chain not found in PDB Check chain IDs with grep ^ATOM target.pdb \| cut -c22 \| sort -u
ValueError: invalid contig Syntax error in contigs Check for spaces, quotes, commas (see Common Mistakes)
FileNotFoundError: ckpt Missing model weights Download from IPD website

Next: proteinmpnn for sequence design → structure prediction for validation → protein-qc for filtering.