大鼠嗜铬瘤细胞株PC12是最为常用的神经细胞模型之一，广泛应用于神经元生长、分化和凋亡等各种研究。蛋白质组学因直接研究生命活动的执行者——蛋白质，成为后基因组时代中功能基因组学不可或缺的重要组成部分。本文对PC12细胞的蛋白质组进行了大规模分析，并以PC12细胞为模型对神经生长抑制因子的功能相关蛋白质进行了研究。 通过整合多种先进技术，建立了一套高效的蛋白质分离鉴定流程，进而为PC12细胞构建了一个高可信度的大规模双向电泳蛋白质数据库。共鉴定了对应于474种基因产物的1080个蛋白质点，包括307个表观分子量在20kDa以下的蛋白质点，并以串联质谱证实常规培养的PC12细胞中的钙周期蛋白发生N端乙酰化。该数据库是目前最大的真核细胞蛋白质组和低分子量蛋白质组数据库之一，可为PC12细胞的功能蛋白质组学研究提供坚实的基础。 极高分子量蛋白质具有多种重要生理作用且与生物进化有着重要联系。通过建立预染标准蛋白质指示SDS-PAGE电泳前沿法以及SDS-PAGE/凝血酶胶内酶切/SDS-PAGE新型双向电泳法，成功分离纯化了120kDa以上的PC12细胞蛋白质并鉴定了其中27种蛋白质。本研究为后续极高分子量蛋白质的功能蛋白质组学研究奠定了良好的基础。 蛋白质糖基化修饰是最为常见的翻译后修饰之一，在生命活动中发挥着重要作用。通过整合亲和富集、双向电泳分离、自动化质谱鉴定、生物信息学分析、脱糖基化前后肽质量指纹图谱比较，实现了对糖蛋白质的高可信度鉴定及糖基化位点的快速确定。共鉴定了对应于138种基因产物的185个刀豆蛋白A亲和富集的PC12细胞蛋白质点，快速确定了14个非糖基化翻译后修饰位点和13个N-糖基化位点，其中仅有2个糖基化已为文献所报道过。本研究为后续的大规模N-糖蛋白质组学研究奠定了良好的基础。 神经生长抑制因子，又称金属硫蛋白-Ⅲ(metallothionein-Ⅲ，MT-Ⅲ)，在中枢神经系统中特异性表达，具有多种其他亚类MT所不具备的特殊功能。将MT-Ⅲ基因瞬时转染入PC12细胞，采用差异展示蛋白质组学方法对瞬时转染MT-Ⅲ前后的PC12细胞蛋白质组进行比较，发现并鉴定了10种显著差异表达蛋白质。对这些蛋白质的性质和功能加以分析后提出MT-Ⅲ发挥多种功能的可能网络途径，有助于指导后续的MT-Ⅲ功能研究。 MT-Ⅲ可通过与突触分泌循环关键蛋白质Rab3A相互作用抑制神经元的存活和生长，但迄今仍未明确MT-Ⅲ与Rab3A的相互作用位点。将MT-Ⅲ的TCPCP微区点突变为SCPCP及TCPACP，通过大鼠海马神经元生长抑制实验、GSTpulldown及免疫印迹实验证明MT-Ⅲ通过TCPCP微区直接与Rab3A相互作用发挥神经生长抑制作用。 综上所述，本文通过整合多种先进技术，开发了一套高效分离鉴定流程，为PC12细胞构建了一个大型双向电泳蛋白质数据库。针对极高分子量蛋白质以及N-糖基化修饰蛋白质，开发了有效分离鉴定及N-糖基化位点确定的新策略。以差异展示蛋白质组学技术快速筛选得到MT-Ⅲ的功能相关蛋白质群，进而构建了可能的功能网络途径。此外，确定了MT-Ⅲ通过TCPCP微区与Rab3A相互作用发挥神经生长抑制活性。上述研究为后续以PC12为细胞模型的各种功能蛋白质组学研究奠定了坚实的基础，并促进了对MT-Ⅲ功能发挥机制的理解。