9月24日，浙江清华长三角研究院和清华大学生命科学学院邓海腾课题组在国际学术期刊《iScience》上发表了题为“利用邻苯二甲醛介导环化构建蛋白质组来源环肽文库”（Development of proteome-derived cyclic peptide libraries via ortho-phthalaldehyde-assisted cyclization）的研究论文。该研究建立了一种基于邻苯二甲醛（OPA）介导环化的蛋白质组来源环肽文库构建策略，实现了天然蛋白质组序列空间中环肽的规模化构建、质谱鉴定及靶标筛选，为蛋白质结合环肽的发现提供了新的技术路径。
环肽因具有良好的结构稳定性和蛋白质识别能力，是药物发现和分子探针开发的重要分子骨架。课题组前期通过对IgG结合肽Fc-III进行结构优化，获得了高亲和力双环肽Fc-III-4C并开展了相关功能研究（Bioconjugate Chemistry, 2016）。在此基础上，研究团队进一步将工作从单一候选肽的结构优化拓展至天然蛋白质组尺度的环肽文库构建与功能筛选。
该研究将半胱氨酸肽段富集、OPA化学环化与高分辨质谱解析相结合，并建立了NT-loop和K-loop两类环肽的鉴定流程。与依赖化学合成肽库的策略不同，该方法直接利用天然蛋白质组酶解肽段作为序列来源，OPA环化在室温水相条件下30 min即可完成，无需保护基和复杂合成步骤，简化了大规模环肽文库的构建流程。应用该方法，团队从HEK293T细胞蛋白质组中单次质谱分析即鉴定获得15,217条独特环肽，包括9053条NT-loop和6164条K-loop环肽，构建了大规模天然序列来源环肽文库。为验证该平台的功能筛选能力，研究团队进一步以人免疫球蛋白G（IgG）为靶标开展亲和筛选，获得多个候选结合环肽，并通过SPR、HDX-MS、分子对接、血清富集和细胞标记等方法进行进一步验证。该研究贯通了天然蛋白质组来源肽段获取、化学环化、质谱解码和靶标筛选，将课题组对单一功能肽的结构优化进一步拓展至蛋白质组规模的环肽发现，为新型蛋白质结合分子的发现与开发提供了方法学基础。
浙江清华长三角研究院邓海腾教授和青年PI张文浩为共同通讯作者，清华大学生命科学学院2019级博士毕业生魏莹为论文第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京市自然科学基金及疑难重症及罕见病国家重点实验室开放研究基金的支持。
论文DOI为：10.1016/j.isci.2026.117598
图：基于OPA介导环化的蛋白质组来源环肽文库构建及靶标筛选流程。以HEK293T细胞蛋白质组为起点，经半胱氨酸肽段富集和OPA介导环化构建环肽文库，并通过靶蛋白亲和筛选结合LC-MS/MS分析鉴定候选结合环肽
