蛋白质组学的研究随着大规模基因组测序计划的完成，人类又面临一个新的、更加艰辛的科学挑战--蛋白质组学的
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蛋白质组学的研究是一项系统性的多方位的科学探索。其研究内容包括：蛋白质结构、蛋白质分布、蛋白质功能、蛋白质的丰度变化、蛋白质修饰、蛋白质与蛋白质的相互作用、蛋白质与疾病的关联性。
目前科学家常用的蛋白质组学的研究手段有质谱分析技术（Mass Spectromotry，MS） 和蛋白质芯片技术（Protein Microarray）。
质谱分析技术是发展蛋白质组学的一项重要技术。它是一个由离子源、高通量分析仪和检测仪组成的体系， 目前市场常用的质谱分析技术有以下四种：离子阱质谱（Iron trap）、飞行时间质谱（Time-of-flight）、四级柱质谱（Quadrupole）和傅立叶变换离子回旋共振质谱（Fourier transform ion cyclotron）。它能从复杂的样本中定性、定量分析蛋白质。该技术相对经济实惠，操作简单方便，灵敏度高。但是，其精确度和分辨率有待进一步提高。为质谱分析技术准备样本的方法以二维凝胶电泳（Two-Dimentional Gel Electrophoresis）为主
蛋白质组学研究的另一重要技术是蛋白质芯片技术。基于功能的不同，它分为分析芯片（Analytical Microarray）和功能性蛋白芯片（ Functional Protein Microarray）。前者是把一系列顺序排列的蛋白质特异性配体，主要是抗体，点样到特殊性材料表面，监测蛋白质的差异表达、进行蛋白质的表达谱分析或者应用于临床诊断、预后判断等等。后者是把蛋白质或蛋白质结构域点样到特殊性材料表面，着重于解读复杂的细胞调控过程，比如：细胞凋亡、生长因子信号、细胞间的信息交流等等。高特异性、高亲和性抗体的开发，齐全的、高纯度蛋白质的表达以及新型特殊性材料表面的研究是目前大量开展蛋白质芯片技术有待解决的问题。
破解蛋白质组学的秘密是一项庞大的工程，就象人类完成基因组测序计划，它更需要全球性合作、多行业参与、多技术支持，最终实现基因结构、基因表达、基因功能、蛋白质结构、蛋白质调控和基因治疗的完美统一。
