随着蛋白质组学与生命科学研究的飞速发展,相关分析与检测技术越来越得到研究者们的重视。其中,质谱分析技术因其高通量和可精确定量等特性而成为蛋白质组学研究中不可或缺的工具。作为蛋白质组学研究的一个重要内容,巯基翻译后修饰因其与许多疾病如肿瘤、神经退行性疾病等的密切联系而受到广泛关注,针对它的质谱定量技术也是一个非常活跃的研究领域,在生命科学领域扮演着越来越重要的角色。本论文将介绍相关研究背景以及我们在含巯基的多肽质谱定量技术研究中所做得努力,具体工作主要有以下两方面:一、发展了一种新的标记定量方法用于含巯基的半胱氨肽相对与绝对定量分析。所选用的两种化学结构相似的标记物N-甲基马来酰亚胺(NMM)与N-乙基马来酰亚胺(NEM)可以通过迈克尔加成反应特异性的标记巯基。这种反应快速,高灵敏,高特异性,并且可以在温和的反应条件下进行。由于化学结构的微小差异,这种技术无论在相对还是绝对定量模式下都能提供可靠的定量结果。并且,这种方法可以对几乎所有含巯基的多肽及其它生物分子进行高灵敏检测,绝对定量检测极限可达纳摩尔浓度数量级,且可对复杂的蛋白质酶解液进行标记定量。与传统的同位素试剂盒相比,试剂成本几乎可以忽略不计,具有良好的商业化应用前景。二、在双马来酰亚胺标记定量技术的基础上,我们进一步设计了一条半胱氨肽作为caspase-3酶的底物,用于体外酶活性检测与抑制剂筛选中。质谱分析表明所设计的多肽可以被caspase-3酶很好的识别与切割,并且NEM的标记对酶的识别没有影响。在体外酶活性检测中,得到了很好的线性关系曲线,且检测极限可达0.11 n M。以Z-DEVD-FMK和Emricasan为模型的抑制剂筛选实验中,观察到酶切产物峰与内标峰强度比随着抑制剂浓度的增高而逐渐降低,并通过拟合曲线求出其IC50的值。此外,我们还进一步以PC12细胞为模型检测了细胞裂解液中的酶活性。因此,我们的实验数据表明这种技术可以用于酶活性检测与酶抑制剂筛选中。综上所述,本论文对半胱氨肽的非同位素标记质谱定量方法及其在caspase-3酶活性检测方面进行了较为系统的研究和论述,为含巯基的多肽及其它生物分子的质谱定量分析方面提供了一种简单易行,成本低廉的方法,也为其以后可能应用于巯基翻译后修饰研究与蛋白酶活性检测中打下一个良好的基础。