铃蟾肽样受体3（BRS3）是一种G蛋白偶联受体（GPCR）,在生物系统中起着非常重要的作用,是潜在的药物作用靶点。由于缺少内生配体,BRS3属于孤儿受体,导致其潜在的生物学作用机制尚不清楚。为了深入了解BRS3激活所触发的信号通路及产生的生物学效应,我们采用免标记定量蛋白质组学方法研究了其在激动剂激活过程中的蛋白质组动态变化,揭示了BRS3激活后引发的关键信号通路,并对选定的信号通路进行了实验验证和生物学功能评价,主要研究内容如下。本论文采用人工合成的激动剂刺激BRS3过表达的HEK 293细胞（HEK 293-BRS3）,收集不同刺激时长时的细胞全蛋白,通过液相色谱质谱方法定量分析了细胞的蛋白质组变化。本研究共选用激动剂刺激BRS3后的五个时间点（1、2、4、8、12小时）进行研究,每个时间点分别进行了三次技术重复及两次生物学重复。经Pearson相关系数检验,证明得到的定量蛋白质组学数据是可靠的且具有良好的重复性。实验中共鉴定并定量了1593种细胞蛋白质,包括在BRS3激活过程中发生差异表达的蛋白质共465种（倍数变化≥1.50或≤0.66,p<0.05）。其中,在单一时间点存在差异表达的蛋白质共319种,而在多个时间点发生差异表达的蛋白质仅146种。对异常表达蛋白进行的数据统计分析与生物信息学分析结果表明,BRS3的激活可以对细胞存活、死亡和蛋白质合成以及m RNA翻译过程造成影响。本论文进一步揭示了BRS3激活过程中发生响应的关键信号传导通路,即雷帕霉素（mTOR）信号通路。在我们鉴定到的1,500多种蛋白中,共有21种蛋白质参与mTOR信号传导通路。通过实验监测mTOR信号传导通路的指示性蛋白在BRS3激活后的变化,我们证实BRS3的激活对mTOR信号通路具有促进作用,并可能进一步促进细胞的增殖。实验表明,在使用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR的活性后,BRS3的激活引起的细胞增殖发生了逆转。本论文的蛋白质组学研究和实验验证表明,BRS3的激活将触发关键信号通路并形成级联效应,从而促进细胞增殖。本研究率先建立的研究策略同样适用于其它GPCR孤儿受体的信号通路研究,增进我们对其未知功能的理解。