生物体通过一系列调节机制来应对时刻变化的内外环境。复杂生命系统中,尤其是高等动物中,高度特化的组织、器官、细胞类型甚至亚细胞器在响应环境变化时具有明确的分工。蛋白质作为生命活动的行使者,在各个调节通路中扮演着关键角色。因此,精准监测特定细胞类型中甚至亚细胞定位中蛋白质组的构成与动态变化对于了解细胞和生物体如何应对各类环境至关重要。本论文发展了一种基于正交翻译系统的动物新生蛋白质组标记技术,该技术能够在活体动物中标记特定细胞类型中的新生蛋白质组。首先,我们通过“嵌合+突变”的策略获得了对非天然氨基酸Alk K具有更高识别效率的氨酰t RNA合成酶ch Pyl RS6;并将正交Pyl TCUA的反密码子突变为识别天然氨基酸赖氨酸（K）、丙氨酸（A）、丝氨酸（S）和甲硫氨酸（M）的序列,K、A、S和M是生物体蛋白质中丰度较高的四种氨基酸且A和S在所有跨膜蛋白的氨基酸组成中占有较高比例,因此该设计使我们能够实现更高的蛋白质组覆盖率以及膜蛋白质组的标记。随后,我们利用CRISPR-Cas9技术获得了正交翻译系统SORTKASM的条件性表达转基因小鼠品系,然后将肝细胞特异性表达的TTR-Cre重组酶基因通过腺相关病毒（AAV）靶向递送到转基因小鼠体内,经饮水添加Alk K即可完成肝细胞新生蛋白质组的高效标记。接着,利用叠氮-炔烃的点击反应和生物素-链霉亲和素的富集策略,结合液相色谱-串联质谱分析,我们鉴定到一系列肝细胞代谢通路中的关键蛋白,其中相当一部分为参与物质转运、能量代谢和稳态维持等重要生理过程的膜蛋白。通过更换Cre重组酶的启动子,我们可以在任意细胞类型或组织中进行新生蛋白质组的标记。将SORTKASM技术与各种小鼠建模手段相结合,可以使我们研究小鼠在特定生理状态下不同细胞类型间蛋白质组的异同,或者某种特定细胞类型中蛋白质组的动态变化。总而言之,本论文开发的SORTKASM技术可高时空分辨率地标记、富集和分析活体动物中特定细胞类型的新生蛋白质组。凭借其在组织间甚至物种间良好的通用性,该方法在研究高等动物如何响应环境变化方面具有巨大的潜力。