可逆的蛋白质磷酸化修饰(phosphorylation)作为生物体内较为重要的翻译后修饰,参与调控细胞增殖、分化以及信号传递等生命活动。磷酸化的异常是导致细胞癌变的关键步骤之一,往往会引起众多疾病,这使得对磷酸化蛋白质的研究具有重要的意义。目前,鉴于质谱(mass spectrometry,MS)高通量,高灵敏度和精确度高等优势,MS成为分析磷酸化蛋白质的有力工具。然而,磷酸化多肽在进行质谱分析时,离子化效率低、受非磷酸化多肽信号的抑制以及蛋白质和脂质等基质的干扰,导致其检测灵敏度低。因此,对目标磷酸化多肽进行选择性的分离和富集是对其进行有效质谱分析的必要前提。目前已经开发和发展了很多富集磷酸化多肽的方法和技术,但是一些方法在制备和应用时仍存在一定的问题,因此有必要开发新的方法。本文基于固定金属亲和色谱原理,开发了两种磷酸化多肽的预富集方法,主要内容如下:1.概述了磷酸化蛋白质组学的研究背景以及到目前为止的研究策略。着重分析了磷酸化多肽的分离富集方法以及基于这些基本原理发展起来的一些新技术。简单介绍了研究磷酸化多肽的检测技术。最后阐述了本论文的选题意义。2.引入多巴胺作为配体,棉花作为基底,制备了一种新型的固定金属亲和材料(Cotton@PDA-Ti4+),并将其用于磷酸化多肽的富集新技术研究。该材料机械性能好,化学性能稳定和生物相容性好,且制备过程简单,通过简易的In-pipet-tipSPE装置使整个富集操作过程简便快速。实验结果显示,Cotton@PDA-Ti4+不仅对标准蛋白酶解物有着良好的萃取效果,而且在人类血清和脱脂牛奶裂解液中磷酸化多肽的富集上也有很好的应用,说明该方法灵敏度高、选择性好,在复杂的样品中也表现出良好的富集能力。3.利用5-磷酸吡哆醛(PLP)作为配体,选取三种不同基底(二氧化硅、氧化碳纳米管、包硅磁颗粒)和不同金属离子(Ti4+,Ga3+,Fe3+),采用简单的合成策略,制备了五种新的固定金属亲和材料,并用标准蛋白裂解液考察了这一系列材料对磷酸化多肽的富集效果。实验结果表明,基于包硅磁颗粒和Ti4+所得材料(Fe3O4@Si02-PLP-Ti4+)对磷酸化多肽有更好的选择性,而且磁颗粒的存在使材料具有磁分离能力,使整个萃取操作过程简便快速;并将其成功的应用于脱脂牛奶酶解液、人类血清以及鼠脑裂解液中磷酸化多肽的特异性富集。结果显示Fe3O4@Si02-PLP-Ti4+对磷酸化多肽富集效果良好。