在此论文中我们主要应用液体核磁共振方法研究了膜蛋白KCNE2和Integrin α1跨膜和胞质区的结构与动力学,论文分为五个部分。第一章介绍了膜蛋白的背景知识和膜蛋白结构与功能研究的最新进展,以及应用核磁共振研究膜蛋白结构与功能的现状,特别是小膜蛋白研究的现状、机遇与挑战。第二章介绍了核磁共振的一些基本理论和应用于蛋白质结构研究的技术和方法。第三章我们应用跨膜螺旋预测(TMHMM)软件和信号肽预测(SignalP)软件对两个数据库NCBI和Uniprot的人源蛋白进行了跨膜螺旋预测和统计分析。我们统计分析了跨膜螺旋的数量、长度、蛋白分子量和功能分类以及氨基酸类型的分布。第四章简要介绍了调控心脏动作电位的钾离子通道,以及调控心肌细胞复极化的一对电压门控钾离子通道(延迟整流通道)Ikr (MiRP1/HERG)和Iks(MinK/KCNQ1)以及调控它们通道活性的β亚基KCNE家族蛋白的情况。我们表达和纯化了KCNE2蛋白,并筛选合适的去污剂来研究它的液体核磁共振结构特性。结果和KCNE1的研究相似,LMPG是最适合的去污剂。然后应用核磁共振技术解析了它的三维结构并进行了主链动力学分析。通过和KCNE1结构的比较,发现它们在结构上存在较大的差别。主链动力学数据与结构分析的结果也是一致的。第五章介绍了整合素蛋白家族在细胞粘附中的功能以及整合素蛋白目前的结构研究现状。其跨膜和胞质区的结构研究主要是集中在allbβ3的跨膜区或者胞质区的核磁共振结构研究方面。我们表达和纯化了α1和β1的跨膜和胞质区片段,并对α1跨膜和胞质区进行了液体核磁共振结构研究,结果显示α1的跨膜螺旋在中间有一个折角,跨膜螺旋延伸至胞质区保守的GFFKR motif的GFF处。用p1进行核磁滴定的研究显示α1和β1在胞质侧跨膜边界两边都有相互作用。对比在不同环境下获得的αⅡb跨膜和胞质区结构,显示整合素α亚基的跨膜和胞质区在不同环境下有不同的结构特性。