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随着人类基因组计划的完成，生命科学的研究已经步入后基因组时代。在后基因组时代，蛋白质的结构和功能成为主要的研究方向和研究热点。1994年Marc Wilkins等首次将蛋白质组（proteome）的概念引入科学界，定义为由一个基因组，或一个细胞、组织所表达的全部蛋白质。虽然蛋白质组学发展历史较短，但是其展现出的前沿学科应用性和巨大的市场潜力，使得蛋白质组学成为后基因组学前沿研究的战略制高点。蛋白质组的研究能为生命活动规律和多种疾病的致病机制的阐明提供科学指导。通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析，我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，它们可成为新药物设计的分子靶点，或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。因此，蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益，蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因时代的特征。
经过20年多的发展，人类在蛋白质的空间结构和功能、纯化与鉴定、相互作用和翻译后修饰的研究中取得了丰硕的成果。在生物科学领域，蛋白质组学技术已经得到了广泛应用，并且在临床诊断、病原的致病机制和药物研发等方面展现了诱人的前景。作为生物科学的前沿和研究热点，蛋白质组学技术将提供一个新视角来研究支原体。由于支原体结构简单、编码能力非常有限但又具有较完整的基因组序列，因此被认为是简单的系统和技术发展的理想候选体，适用于蛋白质组学分析。支原体蛋白质组学是为了发现在一定的条件下支原体表达的能可视化、可识别和量化的尽可能多的时间和空间蛋白质，以便进一步了解这些蛋白质的亚细胞定位、与其他生物分子的关联以及是否存在翻译后修饰等特性。随着质谱技术的发展和应用，支原体蛋白质组学研究也取得了重要进展。
蛋白质组学研究内容主要包括：蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质功能确定和寻找药物的靶分子等方面。目前支原体蛋白质组学研究大体上可分为两种：一种是全蛋白质组学，即获得某一种支原体的全部蛋白质信息，建立蛋白质组学数据库。例如Kathrin M. Felder通过蛋白质组学分析了急性感染过程中猪嗜血支原体的蛋白表达。另一种是差异蛋白质组学，是将研究的重点放在寻找和筛选任何有意义的因素引起两个或更多样本之间的差异蛋白质谱，揭示支原体生理和致病过程以及对外界环境刺激的反应途径，还可以对某些目标蛋白进行定性和功能分析。例如Fieke W. Hoff利用蛋白质组学比较支原体感染与未感染的白血病细胞系的蛋白差异表达，发现支原体感染可改变白血病细胞株的蛋白质表达水平，被感染细胞中与凋亡信号转导以及自身磷酸化相关的蛋白质可发生显著变化。
支原体蛋白质组学研究主要有两种技术应用策略，一种是以双向电泳（two dimensional electrophoresis, 2-DE）和质谱分析（mass spectrometry, MS）相结合的凝胶技术，另一种则是鸟枪法。2-DE技术是一种高通量的蛋白质分离技术，最多可展现约10 000个点，是蛋白质组学研究中的基本技术。该技术首先由意大利科学家O’Farrell等人在1975年提出，因其能够极大地提升蛋白质的分辨率而得到广泛地应用。MS是在高真空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量，以确定样品相对分子质量及分子结构的方法。该应用策略的主要流程是蛋白质经过2-DE凝胶进行分离，结合计算机和软件定量分析得到电泳图谱，然后运用MS对分离出的蛋白质进行鉴定，最后运用生物信息学技术对数据进行处理，对蛋白质的功能进行比较分析预测。鸟枪法是一种非凝胶的方法，是将蛋白质经胰酶消化分解成不同的肽段，肽段标记后，经质谱分析，根据肽段峰值的不同鉴别衍生出这些肽段的蛋白质丰度差异。近年来如二维色谱（2D-LC）、二维毛细管电泳（2D-CE）、液相色谱-毛细管电泳（LC-CE）等新型分离技术也都快速发展起来，蛋白质芯片技术目前也进入临床应用阶段。