蛋白质翻译后修饰极大地丰富了蛋白质的种类和功能，在多种生物过程中发挥关键的调控作用，其调节的异常与癌症等重大疾病密切相关。蛋白质修饰的发现和鉴定，及对其在生物细胞内动态变化的定量分析，对于揭示蛋白修饰生物功能，探究其在疾病发生发展中的调控机理，筛选疾病相关生物标志物，以及寻找药物作用靶标具有极为重要的意义。　　 在生物样品中，蛋白质修饰形式多样、含量相对较低，且存在动态变化，因而其检测是生物分析技术面临的挑战。质谱具有高分辨率、高灵敏和高通量的特点，是当前蛋白质修饰鉴定的有力工具。近年来，基于稳定同位素标记和质谱的定量蛋白质组学方法已经广泛应用于生物分析。　　 本研究基于液相色谱和质谱联用技术，联合多种分析手段，建立了系统分析各种翻译后修饰的新方法，探索激酶家族蛋白中新的修饰形式;定量分析不同细胞内组蛋白表观遗传修饰的差异，探索表观修饰与干细胞发育，及肿瘤侵袭性之间的关联。论文分为三个部分:　　 第一部分:介绍了翻译后修饰的种类、意义和功能，概述了基于质谱的蛋白质修饰研究方法和策略，对它们的进展、优势和不足进行了评述。　　 第二部分:联合蛋白标签融合、质谱鉴定和生物信息学分析等技术手段，建立了激酶蛋白羟基化修饰分析的新方法。首次系统探索了激酶家族蛋白中可能存在的各种羟基化修饰形式、底物蛋白和修饰位点，在22种蛋白激酶中鉴定到49个未见报道的、新的羟基化修饰，并分析了这些修饰潜在的生物功能。　　 第三部分:组蛋白修饰的定量分析研究，包含两个工作:第一，联合细胞培养条件下稳定同位素标记(SILAC)和质谱技术，建立了食管癌细胞组蛋白修饰的系统分析方法，首次表征了高、低侵袭性的食管癌细胞组蛋白表观遗传修饰图谱，定量分析了关键修饰位点的差异，发现了H4K79的二甲基化修饰差异性显著，可能与肿瘤侵袭性相关。第二，采用体外化学衍生标记和质谱技术，绘制了胚胎干细胞(ESC)和由其分化的神经前体细胞(NPC)组蛋白修饰图谱，定量分析了各个修饰的丰度差异，发现H3K36甲基化等多个未见报道、存在显著差异的修饰，预示这些修饰在干细胞分化中可能具有调控功能。