作为后基因组时代的蛋白质组学研究与基因组学研究相比是一项更具挑战性的研究工作。蛋白质组学研究不仅要关注生物体系中蛋白质的种类，而且要提供这些蛋白质的含量信息。只有获得生物体系中蛋白质的这些信息，才能够充分理解生命过程的机制，进而为疾病的诊断和相关治疗药物的研发提供理论和技术支撑。在蛋白质组学研究的进程中，新的分析技术和相应的分析方法学的发展是解决复杂生物体系中蛋白质分析所面临的新问题的有效途径。在近年来所发展的多种分析技术和方法中，质谱技术逐渐成为蛋白质组学研究的主流技术。分子质谱具有强大的结构分析能力，能够鉴定蛋白质的种类并可提供不同样品中蛋白质相对丰度的信息；作为目前最好的元素分析技术，元素质谱(特别是电感耦合等离子质谱，ICP-MS)可通过蛋白质含有的内源元素或者外源标记元素的准确测定，并与分离技术或专一性的识别方法相结合，实现对蛋白质的丰度分析和绝对定量。两者的联合应用为蛋白质组学研究提供了一个强大的分析平台。在应用质谱技术特别是ICP-MS进行蛋白质的丰度分析和绝对定量时，合适的元素标签不但是实现上述目标的“桥梁”，而且可极大地提高蛋白质分析的选择性和灵敏度。基于ICP-MS的多元素和多同位素分析能力，同位素稀释策略为更准确的蛋白质绝对定量分析提供了保障。　　 针对蛋白质的选择性识别和绝对定量分析，我们发展了多种基于元素标签的蛋白质质谱分析策略，将在本博士论文中一一阐述。主要研究工作共分为以下六个部分：　　 第一章，对蛋白质的相关背景知识进行了介绍，并对近几年来蛋白质分析技术和方法的发展进行了回顾和概述。　　 第二章，建立了阴离子交换色谱(AEC)与配备“动态反应池”(DRC)的ICP-MS联用的分析平台(AEC/ICP-DRC-MS);发展了基于蛋白质内源元素标签策略的人血浆中硒蛋白质（硒蛋白P和谷胱甘肽过氧化酶）和含硒蛋白质（含硒血清白蛋白）的定量新方法，并结合柱后同位素稀释技术实现了人血浆中硒蛋白和含硒蛋白的绝对定量。　　 第三章，以金属硫蛋白为模型蛋白质，研究三个金属组(“Fe、Co、Ni、Cu、Cd”,“Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Au”和“La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb”)与其相互作用规律。籍此实现对元素标签简单和高效的筛选和比较，为选择稳定和专一标记蛋白质的元素标签提供了一个系统的研究平台。　　 第四章，详细并系统地研究了有机汞元素标签(CH3Hg+，C2H5Hg+，C7H5O2Hg+和C20H7O5Br2Na2Hg+)对两种模型蛋白质（β-乳球蛋白和卵清白蛋白）的标记行为，并比较了这些标签的分子尺寸效应对蛋白质分子标记效率和构象稳定性的影响。最终我们设计合成了硫代甲基汞水杨酸钠及其204Hg同位素标签（CH3Hg-THI和CH3204Hg-THI），并用于蛋白质的动态标记；通过尺寸排阻色谱(SEC)与ICP-MS联用(SEC/ICP-MS)，结合柱前同位素稀释技术，实现了模型蛋白质的绝对定量分析。　　 第五章，发展了利用CH3Hg-THI标签识别和检测硒蛋白质的“双元素标签”分析策略。利用硒代半胱氨酸和谷胱甘肽过氧化酶研究了CH3Hg-THI和-SeH基团之间的选择性，然后利用CH3Hg-THI标记了富硒酵母的提取液，通过反相色谱(RP-HPLC)和ICP-MS联用(RP-HPLC/ICP-MS)对富硒酵母中潜在的硒蛋白质进行了筛选和分析。　　 第六章，总结了本论文研究工作所取得的进展和有待进一步开展深入研究工作，并对这一研究领域未来的发展进行了展望。