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铂基化合物抗肿瘤活性的发现及临床应用，开辟了金属配合物抗肿瘤药物研究的新领域。铂基抗肿瘤药物如顺铂的靶点是DNA，进入人体后被转运至细胞核和DNA形成交联复合物，核内DNA损伤识别蛋白会结合到损伤位点，与之形成稳定的蛋白质-DNA复合物，从而阻止损伤DNA的修复，导致细胞周期的阻滞，最终诱导细胞凋亡。因而，研究药物损伤DNA与其结合蛋白之间的相互识别和相互作用，对从分子水平上理解铂类抗肿瘤药物的作用机理，以及新型铂类抗肿瘤药物的研发和优化具有非常重要的意义。基于软电离技术的质谱分析具有灵敏度高、所需样品量少、耗时短以及适于分析复杂生物样品等优点，已经成为研究金属抗肿瘤药物损伤DNA与应答蛋白质之间相互作用的强有力工具。本论文的主要研究工作是应用在线酶解技术和氢-氘交换质谱，研究反式铂类抗肿瘤活性化合物trans-PtTz1，3-链内交联DNA与PC4蛋白的非共价相互作用，确定铂化双链DNA与蛋白质的结合区域，进而应用计算机分子模拟确定铂化双链DNA与蛋白质的结合位点。主要的研究成果包括: 1.分别考察了POROS AL-20树脂和聚合物整体柱两种酶负载材料，发现将胃蛋白酶原固定在POROS AL-20树脂上的酶切效率不高，且柱子重复使用率低;而胃蛋白酶原固定在聚合物整体柱上的负载量大，酶切效率高，而且柱子重复使用率也高，更适合蛋白质的在线酶解。 2.发展聚合物整体柱在线酶解-氢氘交换质谱分析方法，研究了反式铂噻唑化合物trans-PtTz1,3-链内交联双链DNA与PC4蛋白的相互作用。全蛋白氢氘交换质谱分析表明trans-PtTz1，3-链内交联DNA与PC4蛋白形成稳定的1∶1复合物。进一步的局域氢氘交换质谱研究显示，PC4蛋白与trans-PtTz1，3-链内交联DNA的相互作用区域为R47-M63和I85-L105，且铂化DNA的结合使PC4蛋白二聚化区域(W110-D119)轻微打开，有可能阻滞PC4的二聚化。 3.应用计算机分子对接和动态分子模拟技术，研究了顺铂交联DNA与HMGB1a和噻唑反铂交联DNA与PC4的相互作用，结果显示顺铂交联DNA与HMGB1a的分子模型与晶体结构分析结果一致，反铂交联DNA与PC4蛋白的结合区域与氢氘交换质谱分析结果吻合。而且分子对接和动态分子模拟的结果都表明，PC4中的86位残基与反铂损伤DNA形成稳定氢键，在PC4与反铂交联DNA的相互识别中起到关键作用。这一发现得到凝胶阻滞实验的证实。 4.构建了一种有机金属钌抗肿瘤化合物损伤DNA的磁性纳米亲和探针，从MCF-7细胞全蛋白提取液中捕获有机金属钌损伤DNA的应答蛋白质，进而应用基于质谱的定量蛋白质组学分析方法筛选、鉴定特异性识别有机金属钌损伤DNA的蛋白质。研究发现核蛋白NONO、SFPQ和NPM能特异性的识别有机金属钌损伤DNA。NONO-SFPQ复合物参与识别双链断裂DNA的过程，并促进DNA的末端连接。而NPM是抑癌因子，对抑癌因子p53和ARF起到稳定作用。我们的研究结果表明NONO-SFPQ复合物和NPM可能介导细胞内钌化合物损伤DNA的修复过程或参与有机金属钌抗肿瘤化合物的药效发挥，为进一步研究有机金属钌抗肿瘤化合物的细胞应答机制提供了实验依据。