组蛋白翻译后修饰是表观遗传学的重要组成部分,参与调控基因转录,决定细胞命运,其异常表达往往与人类许多重大疾病的发生、发展密切相关。目前普遍认为,组蛋白修饰发挥功能的重要途径之一是通过招募特异性结合蛋白,进而调控下游的生物学活动,因此组蛋白修饰结合蛋白的鉴定对了解其表观遗传调控有着重要的生物学意义。然而,由于组蛋白修饰是动态变化的、修饰结合蛋白的丰度通常很低、修饰与其结合蛋白间的相互作用力弱且通常是瞬时的,因此人们对组蛋白修饰结合蛋白的了解远远滞后于修饰的研究,这在一定程度上阻碍了人们对修饰,尤其是新修饰的深入认识。本文构建了一种自组装光亲和多肽探针,该探针通过自组装技术同时将多肽和光交联基团连接到纳米金上,以多肽为诱饵,通过光交联反应将弱的非共价作用转化为稳定的共价键,提高结合蛋白的捕获。同时,光交联基团二苯甲酮和纳米金之间以聚乙二醇连接,通过对聚乙二醇长度和量的优化使光交联基团处于更优的空间位置,可以达到更优的光交联效果。在此基础上,我们将探针富集与蛋白质组学方法相结合,用带有修饰的多肽饰探针和不带修饰的多肽探针(对照)分别从核蛋白中富集结合蛋白,通过定量蛋白质组学技术将修饰的特异性结合蛋白从背景蛋白中分辨出来。我们将该方法首先运用到已知结合蛋白相对较多H3K4me3上,富集到了一些H3K4me3已知的直接和间接结合蛋白,验证了该方法的可行性。组蛋白赖氨酸β-羟基丁酰化(β-hydroxybutyrylation,bhb)、2-羟基异丁酰化(2-hydroxyisobutyrylation,hib)以及巴豆酰化(crotonylation,cr)都是近几年发现的新的赖氨酸修饰形式,其中赖氨酸β-羟基丁酰化发现最晚,该修饰不改变赖氨酸的电性,所以它很可能主要通过招募结合蛋白发挥功能,且其结合蛋白目前未见报道。因此我们将上述发展的方法应用到了H3K9bhb上,通过探针富集和质谱定量,结合相关生物学功能,发现了H3K9bhb的潜在结合蛋白ENL,通过PRM和western blot验证了定量结果的准确性,并通过计算机模拟分子对接实验解释了ENL识别K9bhb的结构基础。我们也将该方法应用到了H3K9hib及H3K9cr上,富集到了已知的结合蛋白的以及未报道的潜在结合蛋白,并借助生物信息学工具对这些结合蛋白进行了分子功能、细胞组分、生物过程的分析。由于这三种修饰在结构上具有一定的相似性,我们对这三种探针富集到结合蛋白的异同进行了比较。实验结果表明,我们的自组装光亲和多肽探针富集,结合基于质谱的定量蛋白质组学方法在研究组蛋白修饰与其结合蛋白的相互作用方面有着重要的应用潜力。