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近年来,随着蛋白质组学(proteomics)的快速发展,定量蛋白组学(quantitative proteomics)作为其重要的组成部分引起了越来越多研究者的关注。随着多维液相色谱、生物质谱技术的发展,基于质谱的各种定量方法相继问世并得到广泛应用,迅速成为定量蛋白质组学研究的核心技术。然而,这些定量方法并非完美无缺,都有其适用范围和局限性。因此,针对这些定量方法的局限性或具体的研究需要发展新的定量方法依然是推动定量蛋白质组学发展的动力之一。本论文发展了一种180结合二甲基标记的二级质谱定量方法(isobaric MS2quantification by coupling18O labeling and dimethylation, IMS2Q[18O+DM]),并将其应用于肝癌患者癌症组织和癌旁正常组织的蛋白质组定量比较,筛选出鼎著变化的蛋白质为后期肝癌标志物的靶向(targeted)研究提供了丰富的基础信息。本论文由四部分组成,第一章绪论首先概述了定量蛋白组学的各种定量方法,接着简述了肝癌的定量蛋白质组学研究进展,最后说明了本论文的选题目的和意义。第二章工作是用标准蛋白建立了18O结合二甲基标记的二级质谱定量方法(IMS2Q[18O+DM]),并用鼠肝验证了该方法在复杂样品中的可行性。概括来说,两组对照样品的胰蛋白酶(trypsin)酶解肽段分别在H2’6O或H218O水中进行胰蛋白酶催化的标记反应,所有以赖氨酸(Lys, K)和精氨酸(Arg, R)结尾的酶解肽段的C-末端会被标记上两个160或180原子,产生4Da的差异。标记肽段经胍基化修饰后,分别进行二甲基化标记,其中16O标记的样品与氘代甲醛(CD2O)反应,18O标记的样品与甲醛（CH2O)反应。这样两组样品中的相同肽段实现了等重标记,在一级质谱(MS1)中重叠成单峰,但是在二级质谱(MS2)中产生成对的b,y离子对。多对的b,y离子对用于定量利于提高肽段和蛋白的定量准确性。用标准蛋白对该方法的考察结果显示：该方法有很好的准确性和重现性,在10倍以内有很好的线性关系(R2>0.99),等重标记肽段进行反相色谱(RPLC)分离时同位素效应几乎可以忽略。该方法应用于鼠肝样品的定量蛋白质组分析结果表明,对于复杂样品,该方法同样具有很好的定量准确性和重现性。第三章工作是将IMS2Q[18O+DM]方法用于实际样品的分析。对肝癌患者癌症组织样品和癌旁正常组织样品的蛋白质组进行相对定量分析,总共定量到124个显著变化的蛋白质,其中上调45个,下调79个。很多蛋白质的变化与之前文献报道的变化一致,说明此方法可以应用于大规模实际样品的分析,得到的结果准确、可靠。第四章是全文的总结与展望。总结了主要的研究结果,并对下一步的研究方向做了展望。