蛋白质赖氨酸乙酰化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,乙酰化酶和去乙酰化酶一起共同调节乙酰化修饰水平的高低。乙酰化修饰的异常,引起基因转录和表达失控,进而改变代谢酶活性,影响蛋白-蛋白相互作用以及蛋白稳定性,引发细胞增殖失常,最终诱导产生发育、增殖相关的重大疾病及相关癌症。因此研究疾病不同时期,蛋白质乙酰化修饰水平高低变化的意义非常重大：一方面可用于研究在相关疾病发生、发展、转移的不同阶段,不同修饰水平的乙酰化对于疾病的影响,筛选潜在的诊断标志物,用于早期诊断病况；另一方面从乙酰化修饰信号途径和生物系统的角度揭示肝癌转移机理,发展针对肝癌治疗的潜在靶向药物。由此可见,开发快速、灵敏检测乙酰化相对含量的技术手段非常必要。蛋白质芯片技术作为一种新的技术,采用微阵列方法,能够对样品蛋白实现高通量、高灵敏度、高特异性的分析,受到了广泛关注。它不仅是蛋白质组学研究中强有力的工具,也是应用于临床疾病早期诊断、评测预后和治疗效果的新手段。其研究成果拓宽了与人类健康更加贴近的应用领域,为生命科学的发展提供更有力的技术支持。本论文工作的主要贡献：针对蛋白质乙酰化定量研究中乙酰化抗体亲和性弱的弊端,首次建立了利用蛋白抗体芯片对乙酰化修饰水平进行相对定量的研究平台,开辟了一条高通量分析蛋白质乙酰化修饰差异谱的新途径；利用建立的乙酰化芯片平台,检测正常人和肝癌病人血清中一种肿瘤疾病标志物(血管内皮生长因子,VEGF)乙酰化水平的变化情况,对其乙酰化水平进行了相对定量分析。该技术为快速、高灵敏、高通量分析临床样品提供了有力的手段。同时本论文利用实验室合成的材料PUF固定酶,制备微流控生物反应器。固定蛋白酶,通过摸索酶解标准蛋白的相应实验条件,再应用于实际样品检测,大大提高了酶解效率。本论文的第一章综述了目前的蛋白质组学和翻译后修饰研究状况,重点介绍了蛋白质翻译后乙酰化修饰的研究进展情况以及相应的研究手段；介绍了蛋白芯片技术,包括蛋白芯片制备和分析应用等方面的研究进展,以及蛋白芯片用于定性定量研究蛋白和翻译后修饰水平的研究；概述蛋白质组学用于肝癌研究的进展状况,说明本论文的选题目的和意义。本论文的第二章建立蛋白抗体芯片定量检测蛋白乙酰化水平技术。利用蛋白特异性抗体作为捕获抗体,蛋白抗体和乙酰化抗体为检测抗体,高效、快速检测目标蛋白的乙酰化含量。该阵列蛋白芯片技术中,固相基质上结合牛血清白蛋白抗体(Anti-BSA antibody)作为捕获抗体制备得到蛋白芯片,优化芯片反应条件,通过检测抗体(Bio-anti-BSA antibody)检测混合样品中乙酰化的牛血清白蛋白(BSA-Ac)中乙酰化水平。同时利用蛋白检测抗体和乙酰化抗体作为检测抗体,同步检测BSA-Ac和BSA混合物中蛋白含量和乙酰化水平,建立蛋白芯片相对定量检测乙酰化水平的技术平台。这个方法能够扩展应用于疾病生物标志物的乙酰化水平检测。本论文的第三章利用了已建立的乙酰化蛋白芯片技术研究正常人以及肝癌病人血清中血管成长因子(VEGF)蛋白含量和乙酰化水平。通过正常人及肝癌病人血清中的VEGF蛋白含量与乙酰化水平比值的差异,证明了乙酰化蛋白芯片技术的实用性。该方法将进一步扩展应用于甲胎蛋白(AFP),触珠蛋白(Haptoglobin)等肝癌疾病标志物,通过检测其乙酰化的表达水平差异,为应用于早期诊断和个性化治疗乙酰化修饰异常引起的疾病开辟一条新的道路。本论文的第四章利用PUF固定酶,制备微流控生物反应器。PUF的生物兼容性增强了固定酶的稳定性。其最大的优势是消耗时间(<10s),样品和试剂比较少。由于PUF包含大量的反应基团,PUF将在生物传感器,生物分析装置中具有广泛的应用。