La borréliose de Lyme est une maladie à transmission vectorielle en forte progression ces dernières années. Après une infection par la bactérie appartenant au complexe Borrelia burgdorferi sensu lato via une piqûre de tique, de multiples troubles (cardiaques, rhumatologiques…) peuvent apparaître. Il n’existe à l’heure actuelle aucun vaccin contre la maladie chez l’homme. De plus, les méthodes actuelles de diagnostic souffrent d’un manque de sensibilité, de spécificité ou de rapidité. Nous avons développé différentes approches protéomiques pour l’étude de cette maladie. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence de nouveaux candidats vaccinaux par une approche Ge-LC-MS/MS de type label free. Dans un second temps, nous avons mis au point une méthode de détection de la bactérie dans des biopsies cutanées par spectrométrie de masse ciblée SRM. Nous avons également caractérisé les modifications post-traductionnelles d’une protéine identifiée dans les glandes salivaires de tique, et capable de lyser les fibroblastes. Un dernier volet a concerné l’évaluation de deux instruments et de l’apport de modes d’acquisition originaux pour l’analyse protéomique / Lyme borreliosis has been rising strongly for the last twenty years. After an infection by the bacterium belonging to the Borrelia burgdorferi sensu lato complex through a tick bite, multiple disorders (cardiac, rhumatological…) may appear. There is no current vaccine available for human being. Moreover, actual diagnosis methods lack of sensitivity, specificity and quickness. We developed various proteomic approaches to study the Lyme disease. Firstly, we discovered new vaccine candidates by using a Ge-LC-MS/MS label free approach. Secondly, we set up the detection of the bacteria in human cutaneous biopsies by targeted SRM mass spectrometry. We also characterized the post-translational modifications of a lytic protein present in tick salivary glands. Finally, we evaluated the performances of two instruments and the contribution of original acquisition modes for proteomic analyses.