早期蛋白質組研究的大部分工作集中在細胞生長的不同時期，或疾病或有絲分裂原刺激后的蛋白質表達水平的變化。然而，許多生命過程不僅受蛋白質的相對豐度控制，還受時空分布可逆的翻譯后修飾控制。因此，揭示翻譯后修飾的規(guī)律是了解蛋白質復雜性和多樣的生物學功能的前提。蛋白質的翻譯后修飾是一個復雜的過程。目前，發(fā)現(xiàn)的最常見的修飾類型是糖基化、泛素化和磷酸化。

樣品中翻譯后修飾蛋白質含量低、動態(tài)范圍廣給相關研究帶來了很大的挑戰(zhàn)。基于翻譯后修飾蛋白的異質性和相對豐度低的特點，主要利用凝膠、生物質譜和生物信息學工具對其進行研究。用于PTM分析的質譜方法類似于用于“常規(guī)”蛋白質鑒定的方法，包括自下而上、自中而下和自上而下的蛋白質組學分析。

翻譯后修飾自下而上分析策略

自下而上蛋白質組學是一種基于肽段分析的技術。對于不同類型的翻譯后修飾，具體的分析策略存在差異。

糖基化

蛋白質的糖基化具有異質性。不同的糖鏈可以連接到同一位點上，不同位點可以連接到同一蛋白質上的不同糖鏈上。糖基化的異質性嚴重阻礙了糖蛋白的分離和分析。不同糖類型的相同蛋白質，在電泳上會出現(xiàn)分散的條帶，導致信號分散。此外，對低豐度蛋白質的識別性差導致糖蛋白在色譜圖中分離不佳，質譜中有一簇分子量不準確的分辨不清的峰。

目前，蛋白糖基化研究的主要策略是利用現(xiàn)有的技術體系對糖基化蛋白的糖基化肽段進行分離和富集，消除糖基化的異質性及其對質譜的影響，標記糖基化位點。從而實現(xiàn)高通量糖蛋白和糖基化位點的識別。常用的糖蛋白分離和富集技術有：a. 凝集素親和技術；b. 肼化學富集；c. 親水性相互作用色譜法；d. β-消除/邁克爾加成反應。基于質譜的糖蛋白鑒定和糖基化位點測定方法有：a. PNGase F酶法；b. Endo H酶法；c. 三氟甲烷磺酸(TFMS)法。