·综述讲座·
蛋白质质谱分析法的研究进展
吕红＊（重庆市巴南区人民医院药剂科，重庆市401320）
中图分类号
R917
文献标识码
A
文章编号
1001-0408（2010）25-2388-02
化技术的出现，如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子
化，各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是：首先实现蛋白降解成多肽，通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子，然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值（m/z值）的多肽离子分离开来，经过离子检测器收集分离的离子，确定离子的m/z值，分析鉴定未知蛋白质。在这种背景下，质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而备受科学家的广泛注意。
自约翰·芬恩和田中耕一发明了确认生物大分子结构的分析方法及其质谱分析法以来[1]，随着生命科学及生物技术的迅速发展，生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命
[2～4]
力的前沿研究领域之一。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施，已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一[5]。
质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点：灵敏度高，能为亚微克级试样提供信息；能最有效地与色谱联用；适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定；同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。
3蛋白质的质谱分析方法
1质谱分析方法与蛋白质分析的联系
蛋白质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子，其复杂结构主要包括一级、二级、三级或四级结构。目前蛋白质测定主要是指针对蛋白质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序（二级结构）及多肽或二硫键数目和位置（三级结构）作出量效关系确定。
近年来，涌现出较为成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术，其主要有：（1）电喷雾电离质谱（Electrosprayioni-sation，ESI-MS）；（2）基质辅助激光解析电离质谱（Matrixas-sistedlaserdesorption/ionization，MALDI）；（3）快原子轰击质谱；（4）离子喷雾电离质谱；（5）大气压电离质谱。在这些软电离技术中，以前3种研究得最多，应用得也最广泛[6]。
现代研究结果发现，越来越多的小肽与蛋白质一样具有生物功能，建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等，这些方法都存在一些缺陷，如测序速度较慢、样品用量较大、对样品纯度要求很高、对于修饰氨基酸残基往往会错误识别而对N末端保护的肽链则无法测序[7]。C末端化学降解测序法则由于无法找到异硫氰酸苯酯（PITC）这样理想的化学探针，其发展仍面临着很大的困难。由于蛋白降解为多肽技术的提升以及质谱测定的飞速发展，使得质谱广泛应用于蛋白质的分析和测定。近年来随着ESI-MS及MALDI等质谱软电离技术的发展与完善，检测限下降到fmol级别，可测定分子量范围则高达100kDa，使蛋白质分子测定成为可能。目前基质辅助激光解析电离/飞行时间质谱法（MALDI-TOF/MS）已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具，也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一[8]。目前蛋白质组研究为蛋白质提供了一级结构（序列）谱库，能为解析FAST（超高速）谱
[9]
图提供极大的帮助，并为确证分析结果提供可靠的依据。
2蛋白质的质谱分析原理
以往质谱仅用于小分子化学物质的分析，由于新的离子
＊副主任药师。研究方向：临床药学。电话：023-66124443。E-mail：[email protected]
质谱用于肽和蛋白质的序列测定主要可以分为3种方法：
（1）蛋白图谱（Proteinmapping），即用特异性的酶解或化学水解的方法将蛋白切成小的片段，用质谱检测肽分子量，将所得到的肽谱数据输入数据库，搜索与之相对应的已知蛋白，从而获取待测蛋白序列，再将蛋白质序列进行绘制。（2）利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚稳离子，通过分析相邻同组类型峰的质量差，识别相应的氨基酸残基。（3）采用化学探针或酶解使蛋白或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基，形成相互间差一个氨基酸残基的系列肽，名为梯状测序（Laddersequencing），经质谱检测，得到相应氨基酸残基构象。
[10]
3.1MALDI-TOF/MS
MALDI-TOF/MS仪是将多肽成分转换成离子信号，并依据m/z值来对该多肽进行分析，以判断该多肽源自哪一个蛋白。待检样品与含有在特定波长下吸光的发光团的化学基质（Matrix）混合，经过处理后，样品然后置于激光离子发生器（Lasersource）。激光激活产生的能量作用于多肽，使之由固态样品混合物变成气态。由于多肽分子倾向于吸收单一光子，故多肽离子带单一电荷。形成的多肽离子直接进入飞行时间质量分析仪（TOFmassanalyzer）。最后，由电脑软件将探测器获得的多肽m/z值同数据库中不同蛋白经蛋白酶降解后所形成的特定多肽的m/z值进行比较，以鉴定该多肽源自何种蛋白。此法称为多肽质量指纹分析（Peptidemassfingerprint-ing）。MALDI-TOF/MS操作简便，敏感度高，同许多蛋白分离方法相匹配，而且，现有数据库中有充足的关于多肽m/z值的数据，因此成为许多实验室的首选蛋白质谱鉴定方法。3.2ESI-MS测量法[11]
ESI-MS测量法是在液态下完成，多肽离子带有多个电荷，由高效液相层析等方法分离的液体多肽混合物，去除这些杂质成分后，多肽离子进入连续质量分析仪（Tandemmassana-lyzer），连续质量分析仪选取某一特定m/z值的多肽离子，并以碰撞解离的方式将多肽离子碎裂成不同电离或非电离片段。随后，依m/z值对电离片段进行分析并汇集成离子谱（Ionspec-trum），通过数据库检索，依据氨基酸序列进行的蛋白鉴定较依据多肽质量指纹进行的蛋白鉴定更准确、可靠。氨基酸序列信息即可通过蛋白氨基酸序列数据库检索，也可通过核糖核酸数据库检索来进行蛋白鉴定。
中国药房
201021卷第25期
3.3
串联质谱（FABMS-MS）分析其主要是通过质谱/质谱（MS-MS）的方式将2个以上质谱仪器进行联合运用，采用前质谱选择特定肽段，破坏后进行后续质谱的分析，通过检索肽质量数据库可以可靠准确的得到蛋白质的信息。
参考文献
[1]
佚名.2002年诺贝尔化学奖-约翰·芬恩[EB/OL].http：//www.ahpst.net.cn/kp_2/nbrj/[1**********]31.shtml.2003-7-18.YamazakiV，SirenkoO，SchaferRJ，etal.Cellmembranearrayfabricationandassaytechnology[J].BMCBiotech-nol，2005，5：18.FennJB，MannM，MengCK，etal.Electrosprayionisati-onformassspectrometryoflargebiomolecules[J].Sci-ence，1989，246：64.WilmM，ShevchenkoA，MannM，etal.Femtomolesequ-encingofproteinsfrompolyacrylamidegelsbyna-no-electrospraymassspectrometry[J].Nature，1996，379（6564）：466.米宏杰，王瑞华，徐冰.蛋白质质谱分析研究进展-药学[J].中华临床医学研究杂志，2006，12（15）：1728.吴世容，李志良，李根容，等.多肽及蛋白质质谱分析新进展[J].重庆大学学报，2004，27（1）：123.陈晶，付华，陈益.质谱在肽和蛋白质序列分析中的应用[J].有机化学，2002，22（2）：81.解建勋，蒲小平，李玉珍，等.蛋白质组分析技术进展[J].生物物理学报，2001，17（1）：19.刘慧敏，赖志辉，黎军，等.碎片结构分析在MALDI-TOF-MS法测定多肽序列中的应用[J].生物化学与生物物理学报，2000，32（2）：179.
LayJ.MALDI-TOFmassspectrometryofbacteria[J].MassSpectromRev，2001，20（4）：172.
HarveyDJ.Identificationofprotein-boundcarbohydratesbymassspectrometry[J].Proteomics，2001，1（2）：3118.KarasM，HillenkampF.Laserdesorptionionizationofproteinswithmolecularmassesexcceding10000daltons[J].AnalChem，1988，60（20）：2299.曹素梅，郭翔，陈福进，等.血清蛋白质谱结合人工神经网络在头颈部鳞癌诊断中的研究[J].癌症，2007，26（7）：767.
魏开华，杨松成.转印到膜上的蛋白质的质谱分析[J].质谱学报，1999，20（3）：89.
司英健.蛋白质组学研究的内容、方法及意义[J].国外医学-临床生物化学与检验学分册，2003，24（3）：167.王征，阮幼冰，官阳.肝细胞癌患者血清蛋白质组成分的双向凝胶电泳-飞行时间质谱分析[J].中华病理学杂志，2003，32（4）：333.黄珍玉，于雁灵，方彩云，等.质谱鉴定磷酸化蛋白研究进展[J].质谱学报，2005，24（4）：494.邬江，朱家恺，许扬滨，等.许旺细胞源神经营养蛋白的质谱分析[J].中华显微外科杂志，2002，25（4）：271.胡利华，庞红艳，李欣，等.卵巢癌患者血清中肿瘤特异标志物的鉴定研究[J].中国计划生育学杂志，2005，13（4）：230.王英超，党源，李晓艳，等.蛋白质组学及技术发展[J].生物技术通讯，2010，21（1）：139.许克新，王云川.双向电泳及质谱分析与蛋白组研究[J].第四军医大学学报，2002，23（22）：2017.
（收稿日期：2010-02-04
修回日期：2010-03-12）
[2]
4蛋白质质谱分析的应用
[3]
有研究[12]表明，用MALDI-TOF质谱分析蛋白质最早一例
是于1988年提出用紫外激光以烟酸为基质在TOF上测出质量数高达60kDa的蛋白质，精确度开始只有0.5％，后改进到0.1％～0.2％。质谱技术主要用于检测双向凝胶电泳或“双向”高效柱层析分离所得的蛋白质及酶解所得的多肽的质量，
14]
也可用于蛋白质高级结构及蛋白质间相互作用等方面的研究[13，，3条肽段的精确质量数便可鉴定蛋白质。MALDI-TOF/MS以及ESI-MS可以清楚地解析蛋白质多肽的一级结构。
近年来，FABMS-MS发展突飞猛进，推动了蛋白质多肽二级结构的测定，其数据采集方面的自动化程度、检测的敏感性及效率都大大提高。其主要是通过MS-MS的方式将2个以上质谱仪器进行联合运用，采用前质谱选择特定肽段，破坏后进行后续质谱的分析，可以有效实现二级质谱对蛋白质的分析。大规模数据库和一些分析软件（如SEQUEST）的应用使得FABMS-MS可以进行更大规模的测序工作，如采用2D电泳及MS技术对整个酵母细胞裂解产物进行分析，已经鉴定出1484种蛋白质，包括完整的膜蛋白和低丰度的蛋白质[15]；分析肝细胞癌患者血清蛋白质组成分[16]，并利用质谱鉴定磷酸化
[17]
蛋白及采用质谱技术研究许旺细胞源神经营养蛋白（SDNP）
[18]
的分子结构等。科学工作者通过多种方式收集蛋白质的结构信息将其绘制成为肽质量指纹图谱，可以有效地分析蛋白性质，为医学、生命科学提供信息支持。如目前通过分离手段以及质谱联合手段发现的组织蛋白酶B、热急蛋白27、mRNA连接蛋白P62等对癌症治疗起到了非常重要作用。
广泛地采用多种分离手段联合质谱对生物大分子进行全面的精确的分析取得了突出成效。如采用双向凝胶电泳-质谱测定技术、液质联用（HPLC-MS）、气质联用（GC-MS）、ESI-MS测量法、FABMS-MS方法进行蛋白质分析；如采用HPLC-MS/MS对卵巢癌患者血液中的肿瘤标志蛋白质CA125进行测定具有治疗学价值[19]。
另外继人类基因组学（HGP）之后，目前又一个重大世界课题即蛋白质组学（Proteomictechniques）得到了人们广泛的关注，蛋白质组学广泛地应用于医学和生命科学领域。我国目前开展了“人类肝脏蛋白质组学及毒理学研究”，其中测定蛋白质主要手段中以质谱居于首位，其次为凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等，由此可看出质谱分析在蛋白质组学的定量以及结构和指纹鉴定中有着了无可取代的地位[20]。
在蛋白质的质谱分析中，质谱的准确性对测定结果有很大影响，因此质谱测序现在仍很难被应用于未知蛋白的序列测定。肽和蛋白的质谱序列测定方法具有快速、用量少、易操作等优点，这些都非常适合于现在科学研究的需要。笔者相信，随着各种衍生化方法和酶解方法的不断改进，蛋白双向电泳的应用以及质谱技术的不断完善，质谱将会成为多肽和蛋
[21]
白质分析最有威力的工具之一。但也要清醒地认识到，质谱的灵敏度虽然高，但仍然难解决细胞组织痕量调控蛋白游离显示的问题，此外质谱的发展导致质谱仪价格非常昂贵。所以，需要积极地解决质谱自身发展的关键技术，才能使质谱在蛋白质分析中的作用更加的优化和凸显。
年第25[4]
[5][6][7][8][9]
[10][11][12]
[13]
[14][15][16]
[17][18][19]
[20][21]
Pharmacy2010Vol.2125
·2389·
·综述讲座·
蛋白质质谱分析法的研究进展
吕红＊（重庆市巴南区人民医院药剂科，重庆市401320）
中图分类号
R917
文献标识码
A
文章编号
1001-0408（2010）25-2388-02
化技术的出现，如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子
化，各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是：首先实现蛋白降解成多肽，通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子，然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值（m/z值）的多肽离子分离开来，经过离子检测器收集分离的离子，确定离子的m/z值，分析鉴定未知蛋白质。在这种背景下，质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而备受科学家的广泛注意。
自约翰·芬恩和田中耕一发明了确认生物大分子结构的分析方法及其质谱分析法以来[1]，随着生命科学及生物技术的迅速发展，生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命
[2～4]
力的前沿研究领域之一。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施，已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一[5]。
质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点：灵敏度高，能为亚微克级试样提供信息；能最有效地与色谱联用；适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定；同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。
3蛋白质的质谱分析方法
1质谱分析方法与蛋白质分析的联系
蛋白质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子，其复杂结构主要包括一级、二级、三级或四级结构。目前蛋白质测定主要是指针对蛋白质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序（二级结构）及多肽或二硫键数目和位置（三级结构）作出量效关系确定。
近年来，涌现出较为成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术，其主要有：（1）电喷雾电离质谱（Electrosprayioni-sation，ESI-MS）；（2）基质辅助激光解析电离质谱（Matrixas-sistedlaserdesorption/ionization，MALDI）；（3）快原子轰击质谱；（4）离子喷雾电离质谱；（5）大气压电离质谱。在这些软电离技术中，以前3种研究得最多，应用得也最广泛[6]。
现代研究结果发现，越来越多的小肽与蛋白质一样具有生物功能，建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等，这些方法都存在一些缺陷，如测序速度较慢、样品用量较大、对样品纯度要求很高、对于修饰氨基酸残基往往会错误识别而对N末端保护的肽链则无法测序[7]。C末端化学降解测序法则由于无法找到异硫氰酸苯酯（PITC）这样理想的化学探针，其发展仍面临着很大的困难。由于蛋白降解为多肽技术的提升以及质谱测定的飞速发展，使得质谱广泛应用于蛋白质的分析和测定。近年来随着ESI-MS及MALDI等质谱软电离技术的发展与完善，检测限下降到fmol级别，可测定分子量范围则高达100kDa，使蛋白质分子测定成为可能。目前基质辅助激光解析电离/飞行时间质谱法（MALDI-TOF/MS）已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具，也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一[8]。目前蛋白质组研究为蛋白质提供了一级结构（序列）谱库，能为解析FAST（超高速）谱
[9]
图提供极大的帮助，并为确证分析结果提供可靠的依据。
2蛋白质的质谱分析原理
以往质谱仅用于小分子化学物质的分析，由于新的离子
＊副主任药师。研究方向：临床药学。电话：023-66124443。E-mail：[email protected]
质谱用于肽和蛋白质的序列测定主要可以分为3种方法：
（1）蛋白图谱（Proteinmapping），即用特异性的酶解或化学水解的方法将蛋白切成小的片段，用质谱检测肽分子量，将所得到的肽谱数据输入数据库，搜索与之相对应的已知蛋白，从而获取待测蛋白序列，再将蛋白质序列进行绘制。（2）利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚稳离子，通过分析相邻同组类型峰的质量差，识别相应的氨基酸残基。（3）采用化学探针或酶解使蛋白或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基，形成相互间差一个氨基酸残基的系列肽，名为梯状测序（Laddersequencing），经质谱检测，得到相应氨基酸残基构象。
[10]
3.1MALDI-TOF/MS
MALDI-TOF/MS仪是将多肽成分转换成离子信号，并依据m/z值来对该多肽进行分析，以判断该多肽源自哪一个蛋白。待检样品与含有在特定波长下吸光的发光团的化学基质（Matrix）混合，经过处理后，样品然后置于激光离子发生器（Lasersource）。激光激活产生的能量作用于多肽，使之由固态样品混合物变成气态。由于多肽分子倾向于吸收单一光子，故多肽离子带单一电荷。形成的多肽离子直接进入飞行时间质量分析仪（TOFmassanalyzer）。最后，由电脑软件将探测器获得的多肽m/z值同数据库中不同蛋白经蛋白酶降解后所形成的特定多肽的m/z值进行比较，以鉴定该多肽源自何种蛋白。此法称为多肽质量指纹分析（Peptidemassfingerprint-ing）。MALDI-TOF/MS操作简便，敏感度高，同许多蛋白分离方法相匹配，而且，现有数据库中有充足的关于多肽m/z值的数据，因此成为许多实验室的首选蛋白质谱鉴定方法。3.2ESI-MS测量法[11]
ESI-MS测量法是在液态下完成，多肽离子带有多个电荷，由高效液相层析等方法分离的液体多肽混合物，去除这些杂质成分后，多肽离子进入连续质量分析仪（Tandemmassana-lyzer），连续质量分析仪选取某一特定m/z值的多肽离子，并以碰撞解离的方式将多肽离子碎裂成不同电离或非电离片段。随后，依m/z值对电离片段进行分析并汇集成离子谱（Ionspec-trum），通过数据库检索，依据氨基酸序列进行的蛋白鉴定较依据多肽质量指纹进行的蛋白鉴定更准确、可靠。氨基酸序列信息即可通过蛋白氨基酸序列数据库检索，也可通过核糖核酸数据库检索来进行蛋白鉴定。
中国药房
201021卷第25期
3.3
串联质谱（FABMS-MS）分析其主要是通过质谱/质谱（MS-MS）的方式将2个以上质谱仪器进行联合运用，采用前质谱选择特定肽段，破坏后进行后续质谱的分析，通过检索肽质量数据库可以可靠准确的得到蛋白质的信息。
参考文献
[1]
佚名.2002年诺贝尔化学奖-约翰·芬恩[EB/OL].http：//www.ahpst.net.cn/kp_2/nbrj/[1**********]31.shtml.2003-7-18.YamazakiV，SirenkoO，SchaferRJ，etal.Cellmembranearrayfabricationandassaytechnology[J].BMCBiotech-nol，2005，5：18.FennJB，MannM，MengCK，etal.Electrosprayionisati-onformassspectrometryoflargebiomolecules[J].Sci-ence，1989，246：64.WilmM，ShevchenkoA，MannM，etal.Femtomolesequ-encingofproteinsfrompolyacrylamidegelsbyna-no-electrospraymassspectrometry[J].Nature，1996，379（6564）：466.米宏杰，王瑞华，徐冰.蛋白质质谱分析研究进展-药学[J].中华临床医学研究杂志，2006，12（15）：1728.吴世容，李志良，李根容，等.多肽及蛋白质质谱分析新进展[J].重庆大学学报，2004，27（1）：123.陈晶，付华，陈益.质谱在肽和蛋白质序列分析中的应用[J].有机化学，2002，22（2）：81.解建勋，蒲小平，李玉珍，等.蛋白质组分析技术进展[J].生物物理学报，2001，17（1）：19.刘慧敏，赖志辉，黎军，等.碎片结构分析在MALDI-TOF-MS法测定多肽序列中的应用[J].生物化学与生物物理学报，2000，32（2）：179.
LayJ.MALDI-TOFmassspectrometryofbacteria[J].MassSpectromRev，2001，20（4）：172.
HarveyDJ.Identificationofprotein-boundcarbohydratesbymassspectrometry[J].Proteomics，2001，1（2）：3118.KarasM，HillenkampF.Laserdesorptionionizationofproteinswithmolecularmassesexcceding10000daltons[J].AnalChem，1988，60（20）：2299.曹素梅，郭翔，陈福进，等.血清蛋白质谱结合人工神经网络在头颈部鳞癌诊断中的研究[J].癌症，2007，26（7）：767.
魏开华，杨松成.转印到膜上的蛋白质的质谱分析[J].质谱学报，1999，20（3）：89.
司英健.蛋白质组学研究的内容、方法及意义[J].国外医学-临床生物化学与检验学分册，2003，24（3）：167.王征，阮幼冰，官阳.肝细胞癌患者血清蛋白质组成分的双向凝胶电泳-飞行时间质谱分析[J].中华病理学杂志，2003，32（4）：333.黄珍玉，于雁灵，方彩云，等.质谱鉴定磷酸化蛋白研究进展[J].质谱学报，2005，24（4）：494.邬江，朱家恺，许扬滨，等.许旺细胞源神经营养蛋白的质谱分析[J].中华显微外科杂志，2002，25（4）：271.胡利华，庞红艳，李欣，等.卵巢癌患者血清中肿瘤特异标志物的鉴定研究[J].中国计划生育学杂志，2005，13（4）：230.王英超，党源，李晓艳，等.蛋白质组学及技术发展[J].生物技术通讯，2010，21（1）：139.许克新，王云川.双向电泳及质谱分析与蛋白组研究[J].第四军医大学学报，2002，23（22）：2017.
（收稿日期：2010-02-04
修回日期：2010-03-12）
[2]
4蛋白质质谱分析的应用
[3]
有研究[12]表明，用MALDI-TOF质谱分析蛋白质最早一例
是于1988年提出用紫外激光以烟酸为基质在TOF上测出质量数高达60kDa的蛋白质，精确度开始只有0.5％，后改进到0.1％～0.2％。质谱技术主要用于检测双向凝胶电泳或“双向”高效柱层析分离所得的蛋白质及酶解所得的多肽的质量，
14]
也可用于蛋白质高级结构及蛋白质间相互作用等方面的研究[13，，3条肽段的精确质量数便可鉴定蛋白质。MALDI-TOF/MS以及ESI-MS可以清楚地解析蛋白质多肽的一级结构。
近年来，FABMS-MS发展突飞猛进，推动了蛋白质多肽二级结构的测定，其数据采集方面的自动化程度、检测的敏感性及效率都大大提高。其主要是通过MS-MS的方式将2个以上质谱仪器进行联合运用，采用前质谱选择特定肽段，破坏后进行后续质谱的分析，可以有效实现二级质谱对蛋白质的分析。大规模数据库和一些分析软件（如SEQUEST）的应用使得FABMS-MS可以进行更大规模的测序工作，如采用2D电泳及MS技术对整个酵母细胞裂解产物进行分析，已经鉴定出1484种蛋白质，包括完整的膜蛋白和低丰度的蛋白质[15]；分析肝细胞癌患者血清蛋白质组成分[16]，并利用质谱鉴定磷酸化
[17]
蛋白及采用质谱技术研究许旺细胞源神经营养蛋白（SDNP）
[18]
的分子结构等。科学工作者通过多种方式收集蛋白质的结构信息将其绘制成为肽质量指纹图谱，可以有效地分析蛋白性质，为医学、生命科学提供信息支持。如目前通过分离手段以及质谱联合手段发现的组织蛋白酶B、热急蛋白27、mRNA连接蛋白P62等对癌症治疗起到了非常重要作用。
广泛地采用多种分离手段联合质谱对生物大分子进行全面的精确的分析取得了突出成效。如采用双向凝胶电泳-质谱测定技术、液质联用（HPLC-MS）、气质联用（GC-MS）、ESI-MS测量法、FABMS-MS方法进行蛋白质分析；如采用HPLC-MS/MS对卵巢癌患者血液中的肿瘤标志蛋白质CA125进行测定具有治疗学价值[19]。
另外继人类基因组学（HGP）之后，目前又一个重大世界课题即蛋白质组学（Proteomictechniques）得到了人们广泛的关注，蛋白质组学广泛地应用于医学和生命科学领域。我国目前开展了“人类肝脏蛋白质组学及毒理学研究”，其中测定蛋白质主要手段中以质谱居于首位，其次为凝胶图像分析、蛋白质和多肽的N端、C端测序及氨基酸组成分析等，由此可看出质谱分析在蛋白质组学的定量以及结构和指纹鉴定中有着了无可取代的地位[20]。
在蛋白质的质谱分析中，质谱的准确性对测定结果有很大影响，因此质谱测序现在仍很难被应用于未知蛋白的序列测定。肽和蛋白的质谱序列测定方法具有快速、用量少、易操作等优点，这些都非常适合于现在科学研究的需要。笔者相信，随着各种衍生化方法和酶解方法的不断改进，蛋白双向电泳的应用以及质谱技术的不断完善，质谱将会成为多肽和蛋
[21]
白质分析最有威力的工具之一。但也要清醒地认识到，质谱的灵敏度虽然高，但仍然难解决细胞组织痕量调控蛋白游离显示的问题，此外质谱的发展导致质谱仪价格非常昂贵。所以，需要积极地解决质谱自身发展的关键技术，才能使质谱在蛋白质分析中的作用更加的优化和凸显。
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