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生物体中,蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。它的主要功能有运输、催化、调节、免疫、控制等。许多生命现象如物质的运输、能量传递、信号转导等都与蛋白质相关。蛋白质组学通过高通量、高灵敏度的方式对基因组表达的蛋白进行全面的、深入的研究,帮助人们更深刻认识生命以及生命现象。磷酸化是蛋白质组学最重要及最广泛的翻译后修饰之一,它涉及细胞内大部分重要的生命过程,如代谢、物质转运、信号转导、细胞增殖、分化、凋亡以及肿瘤性疾病的发生等生理病理过程都涉及蛋白磷酸化。磷脂酰肌醇-3-激酶信号通路与众多生理、病理过程密切相关,被认为是肿瘤特异性药物的潜在靶点。但是随着研究深入,发现许多问题尚未解决。比如特异性治疗靶点的抑制剂存在潜在的毒性和耐受性,PI3K的变种抵抗激酶抑制剂的作用,致癌靶点在信号通路其他位置发现,其他平行或交叉的信号通路对PI3K抑制剂的耐受性等都有待解决。目前急需发现新的治疗靶点来发展药物,可能会取代PI3K的抑制剂或者加强抑制效果。本论文研究工作涉及化学生物学、细胞生物学和分析化学领域,属于交叉型学科研究。通过将基于质谱的差异蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学技术相结合,对不同生长因子刺激的磷脂酰肌醇-3-激酶通路进行定量研究,找出差异蛋白与对应的脂肪组学的关系,从而找到PI3K的调节规律等进行联合分析。论文第一章绪论部分,简单综述了蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学的研究进展以及磷脂酰肌醇-3-激酶信号通路的研究背景。论文第二章主要介绍磷酸化蛋白质组学研究所需要的技术条件,使用标准品和鼠肝对磷酸化肽富集策略的优化。论文第三章主要针对不同生长因子刺激的磷脂酰肌醇-3-激酶信号通路,进行定量研究,运用了多种基于蛋白质组学定量和定性的技术手段。主要有强阳离子交换,非标定量,固定化金属亲和色谱等。本文的主要贡献和创新点为:1)深入了解了实验室已有的实验技术手段,结合本研究课题所需要的知识进行条件的摸索和优化,提出了改进方案,并熟练掌握实验技术和软件处理技术。2)对磷酸化蛋白质组学中鉴定的数据进行生物信息学分析,一共鉴定到了可用来定量的1598条磷酸化肽段,对照组中有250条磷酸化肽,EGF刺激组有1409条磷酸化肽,其中有1340个磷酸化肽对应842个磷酸化蛋白上调。PDGF刺激组有729条磷酸化肽,有566条磷酸化肽对应386个磷酸化蛋白上调。在729条磷酸化肽段中有139条磷酸化肽是在PDGF刺激组单独鉴定到的,对应122个磷酸化蛋白。相比之下,有784条磷酸化肽在EGF刺激组单独鉴定到,对应756个磷酸化蛋白。我们对EGF组和PDGF组单独鉴定到的磷酸化蛋白分别进行序列分析和IPA分析。对EGF刺激组和PDGF刺激组的共有蛋白进行IPA生物信息学分析。