마이크로단백질 및 펩타이딘을 통한 인간 프로테옴 확장

인간 건강 연구의 기반이 되는 단백질 코딩 유전체 특성화는 주요 과학적 과제이나, 기존 분석에서 놓쳤을 수 있는 부분에 대한 근본적인 질문이 남아있습니다. 지난 10년간 비정규적 오픈 리딩 프레임(ncORF)의 번역이 다양한 인간 세포 유형과 질병 상태에서 관찰되었으며, 이는 생물의학 분야에 중대한 영향을 미칩니다. 그러나 어떤 ncORF가 인간 프로테옴에 기여하는 작은 마이크로단백질 또는 대체 단백질 분자를 생성하는지에 대한 지식 격차가 있었습니다. 본 연구에서는 TransCODE 컨소시엄의 협력 노력을 통해 ncORF에 대한 단백질 수준 증거의 합의적 지형을 제시합니다. 95,520건의 대규모 프로테오믹스 실험 분석에서 7,264개 ncORF 중 약 25%가 검출 가능한 펩타이드를 생성함을 확인했습니다. 우리는 ncORF가 인코딩하는 마이크로단백질을 인간 단백질로 주석화하는 프레임워크를 개발하고, 기능성 단백질로서의 잠재력이 불확실한 마이크로단백질인 '펩타이딘(peptideins)'이라는 새로운 개념 모델을 정립했습니다. 펩타이딘의 생물학적 함의를 탐구하기 위해 ORF 상대 가지 길이(ORBL)라는 진화 분석 접근법을 개발했으며, 진화적 제약이 흔하며 ncORF 유래 펩타이드 관찰과 연관됨을 밝혀냈습니다. 또한 OLMALINC 긴 비코딩 RNA에서 유래한 한 펩타이딘에 대한 범세포 필수 표현형을 특성화했습니다. 종합적으로, 우리는 GENCODE 및 PeptideAtlas가 지원하는 공개 연구 도구를 생성하고, 인간 프로테옴의 미연구 구성 요소에 대한 생물의학적 발견을 진전시켰습니다. TransCODE 컨소시엄의 대규모 프로테오믹스 분석을 통해 많은 번역된 비정규적 오픈 리딩 프레임이 마이크로단백질과 펩타이딘을 인코딩함을 밝혀냈습니다.