通过基于温度控制的蛋白质小分子相互作用电喷雾质谱（PSMI-ESI-MS）技术探究了模式蛋白质泛素（Ubi）与重要的生物活性小分子三磷酸腺苷（ATP）体系.在室温条件下，泛素和ATP以1μmol/L∶50μmol/L浓度比混合溶液的电喷雾质谱图和自然状态下泛素的电荷特征一致，主要形成了+5,+6,+7电荷态下的3类峰.ATP主要和+5,+6的泛素分别形成摩尔比为1∶1和1∶2的复合物，而+7的泛素-ATP复合物实验中相对较少，说明低电荷态时的泛素对ATP有更强的亲合力.通过不同浓度比泛素-ATP的质谱行为分析，发现浓度维度上的结合状态没有显著差异，而在不同温度的泛素及泛素-ATP复合物的电荷分布情况有明显差异.计算得到的结合亲和力随温度的增大而增大，说明去折叠后的泛素和ATP的相互作用增强.通过热力学进一步分析了不同浓度ATP对泛素折叠和去折叠吉布斯自由能的影响，发现ATP的存在增加了泛素去折叠所需的能量，因此增强了泛素的稳定性.根据泛素和ATP在温度维度下的电喷雾质谱分析得到了化学计量比、结合亲和力和吉布斯自由能等多维度的信息，为蛋白质分析，尤其是与小分子相互作用的研究提供了参考.