炭疽芽胞杆菌属于革兰氏阳性菌，有荚膜，可以形成芽胞，芽胞对极端环境具有很强的抗逆性。自然界中的炭疽芽胞杆菌几乎全部是以芽胞的形式存在，炭疽病的传播和感染也主要是以芽胞的形式进行。通过炭疽杆菌侵入人体的途径不同，主要可以导致三种人类的炭疽病：皮肤炭疽、肠炭疽和肺炭疽，其中，肺炭疽所引起的病症最为严重。炭疽的高致病性及其芽胞易于制备和存储的特点使其成为生物武器的首选。因此，对于炭疽芽胞杆菌的研究不仅有助于炭疽病的防治，也是备战可能存在的生物恐怖的需要。　　后基因组时代，蛋白质组学发展迅速，主要的研究技术也从传统的双向电泳技术开始向质谱研究过渡。质谱的高通量、高精度等特点使蛋白质组学的大规模研究成为可能。但是由于细菌蛋白组情况要比基因组情况复杂许多，尤其作为存在两种生命状态（繁殖体和芽胞）的炭疽芽胞杆菌，其不同的生命周期下，细菌蛋白质组情况存在较大差异。质谱技术虽然在不断发展中逐渐完善，但对于蛋白质组鉴定的覆盖度一直是亟待解决的问题。与此同时，得益于质谱技术的发展，蛋白质基因组学作为一门新兴学科逐渐发展起来，并以其先天的优势在基因注释过程中发挥着越来越大的作用。　　萌发过程是芽胞重新成长为繁殖体的首要步骤。目前对于炭疽芽胞萌发的研究已经取得了一定的进展，但其研究重点大多是集中在可触发萌发的营养/非营养萌发剂、营养萌发剂受体、芽胞皮层水解酶等方面，而且大多数情况是通过借鉴枯草芽胞杆菌中的研究情况来进行的，对于萌发过程中的信号传导情况的研究相对较少。　　本研究首先采用了一维电泳与高分辨率的LC-MS/MS质谱结合的办法，分别对炭疽芽胞杆菌的繁殖体对数前期以及休眠期芽胞的全菌蛋白进行了蛋白质组学鉴定。在检测过程中，采取了不同的实验条件：对于繁殖体对数前期的全菌蛋白检测，分别采用了普通的SDS-PAGE和Tricine SDS-PAGE两种电泳方式，其中Tricine SDS-PAGE在分离分子量较低的蛋白（1-100kDa）方面具有较大优势。两种电泳方式下最终鉴定的蛋白数量分别为2702和3520，共同鉴定到的蛋白数量为2510，总的蛋白鉴定数量为3712，对当前的炭疽芽胞杆菌蛋白注释库的覆盖度达到65％。对于芽胞的全菌蛋白样品，共采用了6组不同的实验条件来查看检测情况，首先采用了 Trypsin和 LysC两种蛋白酶进行酶切消化，而后的色谱分析采用了65min和100min两种分析时间，在质谱检测过程中，二级质谱的碎裂方式上也采用了CID碎裂和HCD碎裂两种方式，最终的鉴定结果显示，（1） Trypsin-65min-CID条件下鉴定数量为3165，（2）Trypsin-65min-HCD条件下鉴定数量为2880，（3） Trypsin-100min-CID条件下鉴定数量为3287，（4） LysC-65min-CID条件下鉴定数量为2898，（5）LysC-65min-HCD条件下鉴定数量为2797，（6）LysC-100min-CID条件下鉴定数量为2935。由此初步建立起了繁殖体和休眠期芽胞的全菌蛋白质组情况的蛋白数据库。　　数据分析阶段，首先建立了六读码框数据库。通过相关蛋白质基因组学分析发现了 A16R基因组数据存在的测序错误以及这些测序错误所导致的基因移码、提前终止等情况并对部分错误进行了修正。与此同时，通过对六读码框数据库的相关搜库和分析比较，共发现了19个不属于任何炭疽芽胞杆菌注释的肽段碎片，其中13个肽段碎片属于从未被注释过的“新基因”的情况，6个肽段碎片显示了现有的基因在翻译起始位点存在注释错误。对上述肽段碎片进行化学合成并质谱检测，比较发现，其中13个肽段碎片在前后两次实验获得的谱图相似度极高（包括9个“新基因”情况，4个翻译起始位点注释错误的情况）。以绿色荧光作为报告信号的启动子检测实验显示，其中6个肽段碎片（2个“新基因”情况，4个翻译起始位点注释错误情况）对应的情况还观察到了绿色荧光。通过该部分工作，修正了基因组存在的测序错误，发现了已注释基因的翻译起始位点注释错误，并且发现了一部分从未被注释的新基因。　　通过双向电泳技术，初步研究了萌发前后芽胞蛋白差异情况。芽胞的萌发过程一直被认为是一个生物物理过程，期间并不涉及太多的DNA、蛋白质的合成等活动。在本实验中，首先对高浓度 L-丙氨酸单独诱导的芽胞萌发时间进行了研究，结果显示，在芽胞接触的到营养萌发剂以后的几分钟（5-6min）内，萌发速度最快，而后萌发速度逐渐趋于平缓，90min以后，基本萌发完全。萌发前后的蛋白样品的双向电泳结果显示了9个蛋白差异点，其中6个蛋白差异点获得了质谱鉴定，除了芽胞外壳蛋白在萌发前后的蛋白量有所变化以外，参与糖酵解和糖原异生的烯醇化酶（enolase）的蛋白量有所增加，该酶可以催化 D-2-磷酸甘油酸（D-(+)-2-phosphoglyceric acid）的脱水反应，使其转变为磷酸烯醇式丙酮酸（phosphoenolpyruvate），同时在氨基酸合成过程中也起到重要作用。其他发生变化的蛋白包括转录因子 DksA、转运增强蛋白 TepA等。分析结果显示，这些蛋白的功能基本是具有“抑制”或“开启”生命活动功能的蛋白，很可能是芽胞结束休眠期并开始新的代谢过程的变化导致了其蛋白量的变化。　　综上所述，本研究首先通过高精度蛋白质组学，研究了炭疽芽胞杆菌繁殖体对数前期以及休眠期芽胞的全菌蛋白组情况，初步建立了这两种状态下的炭疽芽胞杆菌蛋白组情况数据库。与此同时，通过新兴的蛋白质基因组学分析，发现了现有基因组存在的测序错误及其所导致的注释问题，发现了一部分已有注释的翻译起始位点的注释错误和新基因并进行了验证。为补充和改善基因注释以及新基因的查找提供了方法上的参考。此外，以休眠期芽胞蛋白组鉴定情况为依托，利用双向电泳结果清晰、直观的特点，分析了休眠期芽胞萌发前后的蛋白变化情况，发现并分析了一部分差异蛋白，从蛋白质组学角度为芽胞萌发机制的研究提供了线索。