近年来,随着核糖体测序和蛋白质组学技术的发展,研究者们发现一些小开放阅读框（sORF）能编码长度小于100个氨基酸的肽段,即小开放阅读框编码肽（sORF-Encoded Peptdes,SEP）或小蛋白（microprotein）。研究发现,小蛋白在各类生物体的代谢以及发育等重要的生命过程中都发挥着至关重要的作用。黑腹果蝇作为发育研究的模式生物,其生命周期的各个阶段都为发育生物学的研究提供了独特的平台。然而涵盖果蝇整个生命周期的蛋白质组学尤其是小蛋白的研究仍有待进一步深入。因此,本研究利用蛋白质组学的方法系统性地鉴定了黑腹果蝇发育过程中的小蛋白。选取0-2小时、4-6小时、10-12小时和18-20小时胚胎,一龄、二龄和三龄幼虫,预蛹,成蛹,一日和十日成虫一共11个时间点的样品,对样品中的小蛋白进行富集提取。一部分样品经酶解除盐后进行质谱分析和数据库检索,鉴定到了 47,881条肽段,对应于5,740个蛋白,其中264个为小蛋白,11个蛋白为非编码RNA（ncRNA）编码蛋白。这部分质谱数据利用不依赖于数据库的从头测序技术进行检索,共鉴定15,340张谱图,对应9,628条全新肽段,通过基因序列匹配后发现其中1,530条肽段对应949个蛋白,其中首次鉴定的全新的开放阅读框有44个。另—部分样品不进行酶解,经高pH反相色谱分馏后直接进行质谱检测和数据库检索,共鉴定到10,053条唯一肽段,对应于1,127个蛋白,其中85个为小蛋白。将上述三种方法鉴定到小蛋白数据进行整合,最终共鉴定到了 410个小蛋白。对其中有功能注释的237个小蛋白进行功能富集分析后发现,多数小蛋白与果蝇的生殖行为相关,参与果蝇的繁殖和交配过程,在果蝇的产卵过程中不可或缺。对173个首次鉴定到的小蛋白,通过同源性和结构域的分析,以及与转录组数据的比对发现,这些小蛋白可能对果蝇的发育过程具有重要的影响。例如,在幼虫时期特异性鉴定到的小蛋白IP1417886,空间转录组的数据显示该转录本在成骨盘中有较高的表达水平,可能在幼虫角质层的形成中发挥着重要的作用;由非编码RNACR44933编码的小蛋白IP1418919,只在成虫阶段被鉴定到,通过结构域的预测发现,在其序列中有一个跨膜结构域,可能参与多细胞生物的繁殖。本研究以黑腹果蝇为材料,鉴定了其完整发育周期中的小蛋白,该研究结果丰富了果蝇的蛋白质组,并为后续果蝇发育的研究提供了重要的数据资源。