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摘要大脑是哺乳动物体内最复杂的器官，了解大脑发育过程中蛋白表达的时空复杂性，对于了解神经元发生，信息通讯，以及认识脑的各种功能的神经回路基础，阐明神经系统疾病机制至关重要。目前对于发育的分子水平研究主要集中在转录层面，而蛋白质是功能的行使者，哺乳动物体内基因在转录水平和蛋白水平存在较大差异，对蛋白质组进行研究意义深远。<br>　　神经肽是神经系统中重要的信号传递因子，调控包括睡眠、生长和发育等在内的多种生理功能。神经肽具有分子量小和丰度低的特点，较难鉴定，随着质谱技术的应用导致更多的神经肽被鉴定，但是小鼠发育过程中的神经肽仍有待研究。<br>　　GPCR、转运蛋白和离子通道是位于细胞表面主要的跨膜蛋白家族，它们在介导神经元信号处理和大脑可塑性方面发挥着重要作用，尤其是GPCR，它是中枢神经系统疾病多种药物的作用靶点。但是由于膜蛋白具有丰度较低、周转速度快、疏水性强的特点，导致较难使用传统的蛋白质组学技术进行检测。目前关于膜蛋白组学的研究主要是基于数据依赖型串联质谱法(DDA，Data Dependent Acquisition)进行的，但是膜蛋白的鉴定量很低，尚有很多膜蛋白的功能仍处于未知。<br>　　我们开发了从小鼠全脑同时提取神经肽和膜蛋白的方法，对胚胎期 E13.5, E14.5, E15.5, E16.5, E18.5和产后P4, P7, P14共8个发育时期，63个小鼠全脑样本进行基于DDA的神经肽组学分析和基于数据非依赖性采集（DIA, data-independent acquisition）与深度学习模型相结合的膜蛋白质组学分析。<br>　　神经肽组学结果显示胚胎期小鼠的神经肽聚类较好，产后3个时期的神经肽组呈现特异性表达，随着发育时间的延长，神经肽丰度增加，并在 P7 出现神经肽表达峰值，我们既鉴定到了只在特定发育时期表达的肽，也鉴定到了在所有发育时期组成型表达的肽，绘制了神经肽的发育图谱。在我们鉴定到的内源性肽段中，只有极少部分是已知的成熟全长神经肽，大量肽段有待进一步研究，这可为找到治疗神经系统疾病或者抗衰老价值的新神经肽药物提供可能性。<br>　　对于膜蛋白质组学分析，我们使用DIA结合深度学习模型生成虚拟库的方法，增加了膜蛋白的鉴定量，尤其是GPCR的鉴定量增加了3倍，鉴定到了孤儿GPCR。通过主成分分析发现相邻胚胎期的膜蛋白组之间有一定相似性，产后小鼠的膜蛋白组差异明显。通过分析三大主要膜蛋白组分的表达时间，发现绝大多数的GPCR和全部的离子通道与转运体蛋白在所有发育时期均能够检测到，这发映出膜蛋白在发育过程之中发挥重要作用，定量分析结果表明P4小鼠表达量变化的GPCR数目最多，E13.5小鼠表达量变化的离子通道和转运体蛋白数目最多。为了进一步探究神经肽和膜蛋白之间的配对关系，我们对鉴定的已知全长神经肽和GPCR进行斯皮尔曼相关性分析，提供了发育过程中神经肽和 GPCR 的新的配对可能性，也为新的药物的发现提供了可能性，同时我们为孤儿GPCR 粘附 G 蛋白偶联受体 G7 和 GPR162 提供了高斯皮尔曼相关性的已知全长神经肽，这有利于拓展GPCR的研究深度。