Термин «протеом» предложил в 1994 г. австралийский исследователь Марк Уилкинс: «PROTEOME: entire PROTEin complement expressed by genOME». Любые молекулярно-биологические процессы, происходящие в живых организмах, отражаются в протеоме. Протеом организма — величина не постоянная, поскольку экспрессия генов может меняться под воздействием множества факторов внешней среды, а также изменений внутри организма, связанных, например, с возрастом, болезнью или другими причинами. Количество генов человека — около сорока тысяч; количество синтезируемых организмом человека белков — около полумиллиона. Многие из этих белков могут взаимодействовать друг с другом, а также влиять на синтез других белков. Изучение протеома организмов — задача чрезвычайно сложная, требующая кооперации усилий многих ученых и исследовательских центров. Исследование протеома человека — крупный международный научный проект. В 2001 г. для работы над ним была создана международная Организация протеома человека (Human Proteome Organization — HUPO), а в 2008 г. был одобрен международный исследовательский проект «Протеом человека».

Предполагается, что расшифровка протеома поможет найти многие новые молекулярные маркеры и причины патологий человека различной природы. В настоящее время уже составлены протеомы определенных биологических жидкостей человека и лабораторных животных. Например, американские ученые составили белковую карту (протеом) человеческой слюны, идентифицировав более тысячи белков, содержащихся в секрете больших слюнных желез представителей разных этнических групп, различного пола и возраста. Полученные результаты сравнивались с данными о белках, присутствующих в крови и слезной жидкости. В человеческой слюне были обнаружены белки, являющиеся маркерами болезней Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона, рака толстой кишки, поджелудочной железы и молочной железы; а также диабета. Как полагают исследователи, результаты их работы позволят существенно расширить список заболеваний, диагностируемых по белковому составу слюны.