蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,对蛋白质结构、功能及蛋白质相互作用的研究将直接阐明生命体在生理或病理条件下的变化机制。在药物研发过程中临床前药理、药效等相关研究多依赖于以大鼠为主要实验动物的疾病模型。血浆样品具有容易获得、体系稳定等优点,其内组分的种类及含量的变化是临床检测疾病的主要标志物。因此对大鼠血浆蛋白质组学的研究具有重要的参考意义。本研究首次对非变性二维凝胶电泳(two-dimensional gel electrophoresis,2DE)分离的大鼠血浆蛋白质进行了全局的鉴定。利用定量液相色谱-串联质谱分析方法,得到了凝胶上每一个考马斯亮蓝染色胶点所含蛋白质的种类和含量。在136个胶点中,共检测到了199个非冗余蛋白质,其中几乎每个胶点中都含有多个蛋白,而近40%的蛋白质都在多个胶点中被检测到,反映了蛋白质位置重叠和分布多态性的双重复杂度。为此,我们建立了全新的2DE-MS数据分析及展示方法,即根据质谱分析得到的定性定量信息,重新构建了每个蛋白质在凝胶上(136染色点)中的分布,得到了一共199张非变性蛋白质谱图。谱图对比解释了每个蛋白质在凝胶上都具有独特的分布,通过胶点/位置(等电点、分子量)与含量的不同将之与其它蛋白区别开来,而这些分布应当与生理条件下蛋白质的结构与相互作用直接相关。整体来说,我们不仅首次对非变性2DE分离的大鼠血浆蛋白质做了全局分析,还首次建立了由199张非变性蛋白质谱图构成的大鼠血浆蛋白质数据集,实现了蛋白质含量分布的可视化,对于以大鼠作为模式动物的各项研究具有重要的参考与检索价值。除此之外,非变性谱图数据集的数据中还含有大量的蛋白质间相互作用信息,对其深度挖掘将需要整合更多的生物信息学及统计学分析工作,在本工作中也进行了初步的尝试。具体来说,大鼠血浆蛋白质的全局鉴定及非变性蛋白质谱图绘制分为三个部分:(A)大鼠血浆样品的制备和非变性微型2DE分离;(B)对非变性微型2DE凝胶上136个凝胶点编号、估算表观分子量和等电点,切割为胶粒,经脱色、还原、烷基化和胶内酶解等处理过程,所得肽段由纳升级超高效液相色谱串联质谱(nano ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,nano-UPLC-MS/MS)分析,再经由蛋白质组学软件处理,得到鉴定及非标记定量分析结果。结果显示:在分析的136个凝胶点中,共检测到199种蛋白质。单个凝胶点中包含1-25种(平均约8种)蛋白质。每种蛋白质出现在1-94个凝胶点中;(C)为了展示被检测到的每种蛋白质在2DE凝胶上的分布,根据LC-MS/MS分析结果,通过自制Excel Visual Basic(VB)宏程序,将特定蛋白质在每个凝胶点中的含量以颜色深浅来表示,从而绘制了199种蛋白质的非变性含量分布谱图(native protein map)。每个蛋白质谱图均展示了该蛋白质在非变性2DE凝胶上的特定的位置与含量分布,而对这些信息的可视化呈现及生物信息学分析将对与蛋白质相互作用及功能解析的数据深度挖掘具有重要价值。在以上工作的基础上,我们对该大鼠血浆数据集的应用进行了初步尝试:(1)、在两个病理研究项目中,分别对C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)基因敲除大鼠及诱导左心室肥大模型大鼠的血浆蛋白质组进行了分析,由于数据集的存在,实现了目标蛋白质点或差异蛋白质点快速查找和检索;(2)、建立了对非变性蛋白质谱图之间相关性分析的研究思路,初步建立了蛋白质相互作用对筛查预测的实现方法;(3)、与人类血浆的实验结果进行了初步比较,结果显示两种生物的血浆蛋白质组的异同点,为以大鼠为疾病模型进行人类相关疾病的研究提供了额外的思路和参考数据集。