蛋白质作为生命活动的执行体在诸多生理和病理过程中发挥着至关重要的作用。然而由于蛋白质组样品具有组成复杂、理化性质差异显著、丰度范围宽、翻译后修饰种类多、含量随时空动态变化等特点,给规模化蛋白质定性定量分析带来了巨大挑战。因此,近年来我们致力于发展蛋白质组分析新技术,并将其初步用于环境毒理的研究。蛋白质,尤其是强疏水性蛋白质,如膜蛋白质等,在分子识别、免疫应答、物质传输等过程中发挥了重要的作用。然而由于现有提取试剂难以同时满足提取效率高、酶解兼容性好和不干扰质谱鉴定的要求,严重制约了该领域的研究进程。我们在理论研究和实验验证的基础上,发展了基于离子液体的样品处理方法,实现了深度覆盖的蛋白质组精准定量分析。通过与中山大学合作,已将该方法用于PP2A-Aα基因敲除小鼠和正常小鼠肝脏蛋白质及磷酸化蛋白质组的分析。组蛋白,特别是其N末端,存在多种翻译后修饰。这些修饰参与有丝分裂、细胞凋亡,以及DNA修复、转录、翻译等重要生理过程的调控。因此,组蛋白及其翻译后修饰的鉴定对于揭示这些调控过程的生物学机制至关重要。我们利用液质联用技术,实现了雌激素刺激过程中乳腺癌细胞中组蛋白翻译后修饰位点的定性与定量分析,为阐述表观遗传学的变化提供了重要数据。外泌体是细胞间进行物质交换、信息交流的重要载体;其包含脂类、蛋白质、mRNA、miRNA等一系列重要的生物分子。我们通过发展外泌体的高效富集方法和微量样品的原位预处理技术,实现了尿液中外泌体蛋白质组的定量分析。此外,为满足大样本蛋白质组的分析需求,我们还发展了集成化分析平台,显著提高了蛋白质组定量的覆盖度、精准度和分析通量。通过与复旦大学合作,开展了不同环境暴露人群的血浆蛋白质组分析;发展绝大多数差异蛋白与炎症、肺部感染等密切相关。上述发展的蛋白质组定性定量分析新技术有望为揭示环境污染物的毒理机制提供关键技术支撑。