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Nature重磅:发现数以千计的人类“暗蛋白”——肽质(peptidein),开辟生物医学研究和药物发现新方向
生物世界· 2026-05-08 12:11
文章核心观点 - 一项发表于《自然》期刊的研究表明,人类基因组中蛋白质编码基因的数量可能被严重低估,存在大量由非经典开放阅读框(ncORF)编码的“微蛋白”或“肽质”,这为生物医学研究和药物发现开辟了新前景[2][3][24] 人类基因组蛋白质编码潜力的新认知 - 传统认知认为人类基因组仅有约19500个蛋白质编码基因,但新研究提示存在大量未被充分认识的“暗物质”区域,即非经典开放阅读框(ncORF)[2][6] - 通过对95520项蛋白质组学实验的大规模分析,在7264个ncORF中,约有25%(即1785个)产生了可被质谱技术检测到的肽段,表明细胞中存在一个此前未被充分认识的“微蛋白”世界[3][6] 新概念“肽质”的提出与分类 - 研究团队提出了“肽质”(peptidein)这一新概念,用于描述那些由基因组编码并翻译、但功能尚不明确的微蛋白,为处于灰色地带的分子提供了分类身份[3][8] - 研究建立了一套证据分级和注释流程,例如“Tier 1A”级别代表证据确凿、可直接晋升为新蛋白质编码基因的候选者,该研究已鉴定出15个这样的基因[14] - 许多目前被归类为“肽质”的微蛋白,未来随着证据积累,有可能“晋升”为正式的蛋白质编码基因[18] 微蛋白的功能重要性验证 - 研究团队开发了名为“ORF相对分支长度”(ORBL)的新分析工具,通过分析ORF框架(如起始/终止密码子)在进化中的保留情况,来判断微蛋白的重要性,发现许多能检测到肽段的ncORF显示出进化约束痕迹[10] - 研究深入探究了一个来自长链非编码RNA OLMALINC的肽质,功能基因组学分析显示其在多种人类细胞系中具有“广泛必需性”,敲除会影响细胞存活与生长,表明其参与了细胞核心功能[19][20] 在免疫治疗与疾病领域的潜在应用 - 研究发现大量微蛋白来源的肽段出现在免疫肽组中,在针对HLA-I类分子的数据中发现了3116条来源于ncORF的肽段,这些肽段能够被免疫系统有效识别和呈递[12] - 这为癌症免疫治疗等领域打开了新思路,这些来源于基因组“暗物质”的微蛋白,很可能成为全新的、肿瘤特异性的治疗靶点[12] 研究提供的工具与资源 - 研究不仅提供发现,更提供了一套完整的“工具包”和“路线图”,包括公开数据库、标准框架和新概念体系[21] - 所有数据已整合进GENCODE和PeptideAtlas数据库并向全球开放,同时建立了ncORF和微蛋白的注释标准与分析流程[22][23]