蛋白质组学的研究正在成为分析化学研究领域的最前沿课题。它的内容包括分离和分析细胞与组织的全部蛋白并直接找到一组或几组功能蛋白,研究它们与功能基因(组)的内在联系。目前,蛋白质组学的研究主要集中在通过对蛋白质性质、丰度的考察来揭示它的功能,进而找到与人类重大疾病相关的差异蛋白,使之成为诊断、治疗及药物筛选的靶分子。 蛋白质组学的科学研究之所以能够取得蓬勃的发展,主要依赖于生物质谱技术的飞速发展以及高通量分离和分析技术的突破性进步。首先是质谱技术尤其是纳喷雾技术的发展,使之成为检测微量甚至是痕量蛋白质分子的重要手段。高通量、高效的分离技术和大规模、高效率、高准确性地鉴定一个组织或细胞乃至亚细胞中的全部蛋白质以及利用稳定同位素标记方式与多维分离-串级质谱实现大规模的蛋白质定量分析已经使得质谱成为实现这一目标的核心分析技术。生物信息学的建立形成了国际性的科学大协作。目前,世界各主要国家都不惜巨资进行蛋白质组的研究。蛋白质组学研究的进一步深入,将对了解疾病的发生和药物的筛选起到决定性的作用。 本博士学位论文工作是在新建蛋白质组学研究试验室的进程中,研究了生物质谱在蛋白质组学分析中的应用和联用新技术、新方法。发展了蛋白质及肽的毛细管电泳分离-质谱在线检测技术,并考察了涂层毛细管的优势;对纳喷雾技术在质谱中的应用作了深入的研究;提出了利用一个外置的辅助电极来改善纳喷雾的新方法。应用两维液相色谱和生物质谱的方法对高转移LCI-D20细胞诱发的裸鼠肝肿瘤组织进行了蛋白质组学分析。 本论文共分四章,主要内容摘要如下: 第一章主要综述了蛋白质组学研究中的关键技术——生物质谱以及相关联用技术的发展和生物质谱在蛋白质组学中的应用。基质辅助激光解吸电离技术和电喷雾电离技术的问世,质谱的质量分析器的改善,各种分离技术如高效液相色谱、毛细管电泳等和质谱的联用,微喷雾以及纳喷雾技术的不断发展和完善,稳定同位素标记技术的发展及应用,使得生物质谱已成为蛋白质组学研究中无可替代的核心技术平台。生物质谱在对基因式程产物、功能蛋白及疾病相关蛋白的定性、定量分析中具有无可比拟的优越性,在蛋白的相互作用、蛋白质的折叠等动