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定量蛋白质组学在生物医学中发挥着越来越重要的作用,是后基因组时代的研究热点。定量蛋白质组学分为相对定量和绝对定量,前者旨在对处于不同生理、病理状态下的细胞、组织或体液中的蛋白质表达量进行相对比较和定量分析,后者目的在于测定生物体内各种蛋白质的绝对量或绝对浓度。近年来,基于质谱技术的蛋白质组定量方法发展迅速、种类繁多,在实际应用中已解决一些重要的生物学问题。然而由于蛋白质组的复杂性和丰度的差异性,蛋白质组的定量仍然面临诸多问题,因此发展高灵敏度、高精度的蛋白质定量分析新方法仍然是当前蛋白质组学研究的迫切需要。本文基于赖氨酸化学衍生技术,联合质谱鉴定,研究了蛋白质定量分析新方法。 本研究分为三个部分:⑴介绍了基于质谱技术的定量蛋白质组学的原理、新的策略、方法和技术,以及发展趋势。并重点评述了基于氨基化学衍生标记的各种方法和反应,以及在蛋白质组定量方面的应用。⑵组蛋白是染色体中的主要蛋白,其N端有大量的翻译后修饰,这些修饰参与基因转录的调控。由于组蛋白富含赖氨酸和精氨酸,通常的定量方法存在很多困难,如常用的胰蛋白酶(Trypsin)酶解肽段较短,不适合色谱分离和质谱鉴定;组蛋白尾部修饰分布密集且存在动态变化;某一位点可能多种修饰共存,难以定量比较多种修饰的丰度以及准确的检测修饰与非修饰的差异。本论文基于二甲基化衍生技术,建立了轻、重稳定同位素二甲基化标记的策略,对组蛋白翻译后修饰进行了定量分析。结果证明,二甲基化标记不仅能够实现不同样本组蛋白修饰的定量比较,而且有利于解决多种修饰密集共存的复杂定量问题,同时能够较好地实现同一位点多种修饰的定量分析。该方法的发展有利于复杂的组蛋白修饰的定量分析研究。⑶发展了基于马来酸酐稳定同位素标记的定量蛋白质组学新方法,研究了氨基-马来酸酐在多肽水平的衍生反应,并优化了条件。我们尝试将该方法用于Hela细胞全蛋白的定量分析,取得了较好的定量效果。在此基础上,我们利用巯基-烯反应,尝试对马来酸酐标记产物进行二次化学衍生,以探索二次标记用于蛋白质定量的可行性。研究结果表明,基于马来酰化反应的标记策略在蛋白质组定量研究中具有潜力。