质谱法是准确测定蛋白质质量和表征蛋白质的重要方法，根据各种用途，目前市场上已开发出了多种鉴定方法和鉴定仪器，可应用于包括鉴定蛋白质及其翻译后修饰、蛋白质复合物、它们的亚基和功能的相互作用，以及蛋白质组学中蛋白质的整体测量。质谱法也可用于定位各种细胞器中的蛋白质，并鉴定不同蛋白质之间以及膜脂之间的相互作用。
蛋白质质谱分析步骤图解（图片：百泰派克提供）
质谱法中用于蛋白质电离的两种主要方法是电喷雾电离（ESI）和基质辅助激光解吸/电离（MALDI）。这些电离技术需要与质谱分析仪（例如串联质谱）结合使用。通常，可以通过“自上而下”的方法完整地分析蛋白质或者先将蛋白质分解成片段然后“自下而上”地对蛋白质进行分析。有时分析较大的肽片段也可使用折中的“自中而下”的分析方法。
随着MALDI和ESI的发展，二十世纪八十年代，利用质谱进行蛋白质研究开始普及。这些电离技术在蛋白质表征中发挥了重要作用。基质辅助激光解吸电离（MALDI）是由Franz Hillenkamp和Michael Karas于80年代后期开发的。Hillenkamp，Karas和他们的研究人员通过将氨基酸丙氨酸与氨基酸色氨酸混合并用266 nm脉冲激光照射，使氨基酸丙氨酸离子化。尽管取得了一定进展，但直到1987年田中浩一（Koichi Tanaka）使用了“超细金属加液体基质法”，将大小为34,472 Da的蛋白质羧肽酶-A的生物分子离子化，电离技术才取得突破。
1968年，Malcolm Dole报告了电喷雾离子化法与质谱的首次联合使用。在MALDI普及的同一时期，电喷雾离子化法由开发者John Bennett Fenn公开。由于对生物大分子的鉴定和结构分析方法的研究做出的巨大贡献，John Fenn, 田中浩一及Kurt Wuthrich共同获得了2002年诺贝尔化学奖。这些电离方法极大地促进了用质谱法研究蛋白质的发展。也因为如此，蛋白质质谱在蛋白质表征中起着主导作用。
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