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相比于聚合物自组装体系,蛋白质-聚合物自组装体系由于具有优异的生物相容性和功能性而受到广泛的关注,但目前蛋白质-聚合物耦合体基元的合成大多是基于蛋白质自身的官能团进行反应修饰,实际得到的是一些修饰程度不均的混合物,限制了对其自组装行为的精确调控及应用研究。本课题以此为出发点,利用基因工程和“点击反应”相结合的方法构筑几种聚合物在蛋白质表面定点定量修饰的绿色荧光蛋白-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(GFP-PNIPAM)耦合体,并对其自组装行为进行了深入研究。为蛋白质-聚合物自组装体系的精确调控提供了新思路,为进一步探讨该体系的自组装机理奠定了基础。在本论文中,利用遗传密码扩展技术向蛋白质序列中插入对位叠氮苯丙氨酸对绿色荧光蛋白实现靶向叠氮化修饰。先将绿色荧光蛋白质粒目标位点突变为特殊密码子TAG,在蛋白质表达过程中外加对位叠氮苯丙氨酸,该氨基酸对应特殊密码子并在正交tRNA和氨酰tRNA合成酶作用下参与蛋白质表达合成靶向修饰叠氮基的绿色荧光蛋白,分子量为28 KDa左右。设计插入对位叠氮苯丙氨酸的蛋白质氨基酸位置分别为35位、125位、133位、125位/205位、133位/194位及133位/194位/205位。利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱检测证明经改造修饰后的绿色荧光蛋白仍然具有优异的光学性质。运用可逆加成-断裂链转移聚合合成了分子量分别为16000g/mol和9000g/mol的聚合物聚(N-异丙基丙烯酰胺),利用环辛炔试剂上的氨基和聚合物末端的NHS活泼酯反应合成环辛炔基修饰的聚合物,并采用核磁氢谱、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见吸收光谱对聚合物结构进行了分析。利用环张力促进的无铜点击反应,绿色荧光蛋白上的叠氮基和聚合物上的环辛炔基进行高效、特异性的点击反应来合成不同位点靶向修饰的绿色荧光蛋白-聚(N-异丙基丙烯酰胺)耦合体基元,并且通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其进行了分析检测,结果证明蛋白质修饰聚合物后对蛋白质的影响较小,并且GFP-PNIPAM具有优异的荧光性质。最后利用溶剂诱导的方法分别在两相相溶DMF/PBS溶液体系和两相不相溶异辛醇/PBS溶液体系对GFP-PNIPAM基元的自组装行为进行探究,运用激光共聚焦扫描显微镜对其自组装形貌的变化进行了观察,发现PNIPAM在GFP表面的耦合位点、耦合数目和耦合分子量对基元的自组装行为有很大的影响。