多肽组学——被小看的“小分子”，正开启生命科学研究的新维度！

在浩瀚的生命科学领域，总有一些 “小个子” 蕴含着惊人的 “大能量”，多肽便是其中之一。而以多肽为核心展开研究的多肽组学，更是凭借其独特的视角，为生命科学研究打开了一扇全新的大门，引领我们探索生命活动的更多奥秘。

多肽（peptides），其实是由 2-50 个氨基酸通过肽键（-CO-NH-）连接形成的线性或环状小分子链状化合物，其分子质量通常在 10kDa 以下，这一特点使其与分子质量更大、氨基酸数量＞50 个的蛋白质区分开来。

别看它 “个头小”，作用却不容小觑。多肽家族成员众多，既包含细胞因子、生长因子和肽激素等信号分子，也有蛋白质降解产生的或具有特定活性的多肽，在机体生长发育和新陈代谢过程中扮演着重要的调控角色。可以说，多肽广泛存在于生物体内，是生命活动中 “信号传递” 和 “功能执行” 的关键分子，拥有广泛的生理活性。

从来源来看，多肽可分为人体自身合成的内源性多肽（像胰岛素、催产素、神经肽等都属于这类）以及天然提取或人工合成的外源性多肽（例如大豆肽（植物来源）、蜂毒肽（昆虫来源）、抗菌肽（微生物来源））。若按照生理功能和药理作用来划分，多肽又能分为多肽激素和调节激素的多肽、细胞因子模拟肽、免疫活性肽、抗癌多肽、抗菌多肽、抗病毒多肽、神经活性多肽、多肽疫苗、诊断用多肽、药物载体多肽等多种类型，每一种类型都在不同的生命过程中发挥着独特作用。

而多肽组学（peptidomics），就是以机体内源性多肽和低分子量蛋白质为研究对象，研究多肽组的结构、功能、变化规律及其相互关系。多肽组学是蛋白组学和代谢组学之间的桥梁，通过多肽组学分析，有助于探究疾病的发生机制，寻找具有生物学意义的多肽标志物，筛选具有生物学活性的潜在治疗药物。

多肽组学技术路线

动物柔软组织（脑、肝、肌肉等）、软体动物、细胞、体液、血清血浆等

组织研磨，离心过滤

去除大于30 kDa的蛋白和肽段

肽段定量

LC - MS/MS检测（肽段分离与鉴定）

质谱数据库检索（匹配蛋白数据库）

软件PEAKS Studio 12

显著性差异分析、差异肽段归属蛋白功能分析、差异肽段活性预测

多肽组数据分析流程

多肽组应用案例

肝细胞癌中肝脏微肽调控线粒体RNA加工机制

晚期肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）具有化疗和放疗抵抗性，临床干预手段有限，其复杂病理生理机制（如线粒体功能异常）是关键原因。在肝细胞内，肝脏是线粒体数量和密度最丰富的器官之一，线粒体通过调控能量产生、氧化还原状态及信号转导，参与肝细胞的恶性转化等多维细胞过程。lncRNA衍生的微肽积极参与广泛的生理和病理过程，是癌症发展中必不可少的分子机制的调节元件。然而，由于小肽鉴定方法的局限性，癌症相关的小肽尚未被全面鉴定，其在癌症进展中的功能机制仍未阐明。

通过多肽组学系统性鉴定 HCC 组织中的微肽，挖掘具有抑癌或促癌功能的关键微肽，阐明其调控 HCC 进展的分子机制，开发可靶向抑制 HCC 的治疗性肽，为 HCC 的线粒体靶向治疗提供新策略。

HCC 组织及匹配的癌旁非癌组织、HCC 及癌旁组织的组织芯片、人肝癌细胞系、小鼠模型。

多肽组+转录组（TCGA-LIHC数据库）

从HCC组织中鉴定出1532种未注释微肽，其中81.5% 来源于新ORF（含6.5% lncRNA来源），功能预测显示这些微肽广泛参与细胞复合物组装、代谢调控等过程，且与癌症病理过程密切相关。

lncRNA AC027045.3编码的微肽MRPIP在肝癌中的表达量低，且与预后不良具有显著相关性，提示其可能是一种参与线粒体调节的肿瘤抑制因子。MRPIP可直接结合HSD17B10（mtRNase P复合物的关键亚基），破坏其四聚化及与TRMT10C的互作，从而抑制mtRNase P复合物的组装，进而抑制线粒体中蛋白质表达的连续过程，破坏线粒体的结构和功能完整性，最终抑制肿瘤生长。

能量应激（如葡萄糖饥饿）可调控MRPIP表达信号，基于MRPIP的功能结构域合成的微肽药物前体分子PMHR具有抗肿瘤效果。研究为肝癌线粒体靶向治疗提供了全新理论与干预工具。

吉凯基因多肽组学技术服务

看到这里，或许你也对多肽组学研究充满了期待。别担心，吉凯基因现可开展多肽组学技术服务，为你的科研之路助力。

我们通过超滤法或有机试剂沉淀法对样品中的多肽进行提取，结合高分辨质谱检测及数据分析，得到样本中的差异肽段、差异肽段归属蛋白等信息，还可进行差异肽段抗癌性、抗菌性、抗炎性和抗氧化性等活性预测，为您在鉴定组织/细胞/液体等样本在某一生理状态所有表达多肽、筛选新型疾病biomarker、挖掘新的功能多肽分子、解析生理/病理机制、开发新型多肽药物前体等方向提供新的思路及策略。

参考文献：

1.Foreman RE, George AL, Reimann F, Gribble FM, Kay RG. Peptidomics: A Review of Clinical Applications and Methodologies. 2021. J Proteome Res. 20 (8): 3782-3797.

2.Linyu Zhu., et al. Hepatic micropeptide modulates mitochondrial RNA processing machinery in hepatocellular carcinoma. 2025. Molecular Cell. 85, 2303–2319.