多肽是由多个氨基酸通过肽键连接形成的化合物，是生物体中普遍存在的小分子活性物质，它们作为激素、神经递质、生长因子等参与多种生命活动。近年来，人们对多肽的研究也日渐深入，例如抗菌肽（Antibacterial peptides，ABPs）具有广谱抗菌活性，可以快速杀灭革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌，真菌，寄生虫等。Cecropin类抗菌肽作用于细胞膜，可以形成跨膜离子通道，破坏细胞膜完整性，从而杀死细胞；抗癌肽（Anticancer peptides，ACPs）主要通过诱导细胞凋亡、破坏细胞的膜结构，改变细胞周围或细胞内pH以及增强免疫应答等多种机制来抑制癌细胞增殖。

传统的铂类、紫杉醇类等一线肿瘤治疗药物具有毒副作用大，存在多药耐药等缺点，而癌肽生物活性强，特异性高，对正常细胞的毒性较低，更加高效、安全，并且不易在体内聚集。因此抗癌肽是目前抗肿瘤新药研究的一大热点。

从生物体中获得抗菌肽，抗癌肽正成为一种流行的多肽筛选方法。例如2022年3月，中科院微生物所发表在Nature Biotechnology上的论文Identification of antimicrobial peptides from the human gut microbiome using deep learning（注：该论文也提及了微生信，大家可以找找看），利用深度学习方法，构建了从人类肠道微生物组挖掘潜在新型抗菌肽的模型，总计挖掘并合成了216种潜在的新型抗菌肽，其中83.8%具有抗菌活性。

无论通过何种方法（质谱、预测等），在好不容易拿到多肽序列后，我们都可以对其进行毒性预测，以确保其对生物体没有毒性，然后再对其进行深入研究，若有毒性，我们可以通过对其氨基酸进行突变的方式，模拟出很多的多肽类似物，并进一步进行挑选和过滤。经过查询，我们找到了一个已经存在快10年的多肽毒性预测和突变设计网络服务器 – ToxinPred。

这里，我们就带大家来使用下这个在线工具。

     1，打开网站

使用浏览器打开https://webs.iiitd.edu.in/raghava/toxinpred/index.html

ToxinPred的主要特征包括：1）设计多肽，利用氨基酸突变设计多肽类似物；2）批量预测多肽是否具有毒性；3）优化多肽序列，找到毒性最小或者最大的多肽；4）预测理化性质。

2，针对一条多肽进行设计

1）点击导航栏的“Design Peptide”，在输入框输入多肽序列，选择参数，包括预测方法，阈值等，然后点击“Run Analysis”按钮。

      2）预测和突变设计结果

结果上半部分为所提交的多肽的预测结果，Non-Toxin或者Toxin，以及一些理化性质预测结果。

结果下半部分为以所提交的多肽为基础，对其单个氨基酸进行突变后的预测结果，因此可以用来进行多肽设计。

3，多条多肽批量预测

1）点击导航栏的“Batch submission”，在输入框输入N条多肽序列（fasta格式），选择参数，包括预测方法，阈值等，然后点击“Run Analysis”按钮。

2）预测结果

结果包括了所提交的5条多肽的预测结果：Non-Toxin或者Toxin，以及一些理化性质预测结果。

使用非常简单，需要阅读原文从而深入了解网络工具背后支撑的数据库，算法的读者可以参考原文：In silico Approach for Predicting Toxicity of Peptides and Proteins. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0073957