在生物信息学中，序列、结构和功能是蛋白质研究的三大信息源。序列与结构之间的关系所构成的蛋白质折叠问题，以及结构与功能之间的关系问题是分子生物学极具挑战性的研究课题。 本文对决定蛋白质折叠机制的结构因素进行了研究。认为蛋白质结构中氨基酸残基对之间存在着一种排斥势能。当折叠时，蛋白质结构坍缩，排斥势能阻碍着残基相互靠近，形成折叠反应势垒，致使折叠速率下降。 用两种不同的数学公式对势能函数进行表述。一种是基于Lennard-Jones方程的形式，该势能与残基间的距离的6.5次方成反比(E=1/d6.5)。另一种是基于Morse方程的形式，此势能随残基间的距离呈指数衰减(E=e-1.56×d)。通过对66个双态蛋白质、多态蛋白质和短肽进行统计，结果表明，势能与折叠速率常数具有强相关性，相关系数分别为-0.80和-0.81。蛋白质结构中接触着的残基是影响折叠动力学的主要因素。 蛋白质结构，特别是三级结构是与生物功能密切相关的。但是，在蛋白质结构研究中很难将二级结构与三级结构定量地区分开来。这里，我们以小波分析方法对蛋白质主链进行高频去噪，只保留链的低频折叠。这就相当于将二级结构从蛋白质结构中剥离了出去，只保留下“纯粹的”三级结构。该方法突出了蛋白质长程结构的特征，为蛋白质结构的预测提供了一种数据来源。 在蛋白质结构和功能关系的研究中，蛋白质空间结构的叠合通常是困难的。选取不同序列和结构的肌红蛋白，它们所结合的配体均为原卟啉分子，通过对配体分子结构的叠合，实现了对整个蛋白质结构的最佳叠合。叠合后的一系列蛋白质具有结构的多样性，它们为定量的3D构效关系研究提供了必要的信息。