蛋白质是组成自然界中各类生命的基本物质。近年来,广义二维相关光谱(2D-COS)被广泛用于研究蛋白质结构领域中。这些研究普遍利用了广义二维相关光谱分析技术的两大优势:(1)能够简化由许多重叠峰组成的复杂光谱,提高光谱的分辨能力;(2)提供外扰作用下光谱强度变化的序列顺序。但是,我们已有的理论模拟和实验结果表明,通过广义二维相关光谱中的“序列顺序规则”得出的序列顺序信息不具有普适性。此外,广义二维相关分析的第一大优势:可提高光谱的分辨能力也具有很大的不确定性。本文选用牛血清白蛋白(BSA)作为研究对象,利用广义二维相关分析技术及原位光谱分析方法(二阶导数、傅里叶自去卷积、曲线拟合)研究了几种常见环境诱导的牛血清白蛋白结构变化过程,在对广义二维相关光谱的两大优势进行验证的同时,希望获得牛血清白蛋白在环境改变过程中结构变化的真实规律。具体研究内容如下:(1)研究了温度诱导的水和重水中BSA的二级结构变化。在温度扰动下,由广义二维相关分析得到的BSA在水及重水中得到的序列顺序不同,说明广义二维相关光谱得到的序列顺序不可靠。原位光谱分析显示温度扰动下BSA在水以及重水中二级结构的变化相似,唯一的差别就是BSA在重水中的二级结构显著变化温度要比BSA在水中的低。在显著变化温度以前,BSA二级结构基本上是协同变化的,即α-螺旋和伸展链折叠结构的相对含量下降,同时无规卷曲,β-转角以及低波数β-折叠的相对含量缓慢增加,而高波数β-折叠结构相对含量没有明显变化。在显著变化温度以后,α-螺旋和伸展链折叠结构急剧下降,并且下降的α-螺旋和伸展链折叠结构转变成无规卷曲、β-转角,尤其是β-折叠。(2)采用原位荧光及二维相关分析方法研究了两种药物分子(丹皮酚和普卢利沙星)对牛血清白蛋白中色氨酸残基的猝灭过程。结果发现,广义二维相关光谱分辨出的部分峰可能是峰分裂的虚假峰;根据“序列顺序规则”得到丹皮酚作用下酪氨酸荧光峰的强度变化先于Trp-134和Trp-212两种色氨酸残基,其中Trp-212强度变化先于Trp-134;普卢利沙星作用下的序列顺序为:酪氨酸荧光峰>Trp-134>Trp-212。然而,原位光谱分析显示在丹皮酚或普卢利沙星(?)下各荧光峰的强度均同时发生变化,不存在先后顺序。因此,由“序列顺序规则(?)得到的结果与实验并不相符。比较两种猝灭剂对牛血清白蛋白水溶液中色氨酸(?)的猝灭过程可以发现,分子体积较小的丹皮酚也能容易地靠近疏水空腔里的Trr(?)34并将其猝灭,其对Trp-134和Trp-212猝灭速度基本一致,而普卢利沙星的体(?)更大,不容易进入到疏水空腔内,它更容易猝灭暴露于水相中的Trp-212。(3)采用广义二维相关光谱以及原位光谱分析方法(?)宄了时间诱导的牛血清白蛋白结构在酰胺I,II以及II’区的氢-氘转换。二维相(?)分析比二阶导数、傅利叶去卷积法多分辨出的新峰可能是由峰位移、峰宽、峰分裂等因素造成的。通过二维相关分析得到的序列顺序(1680>1580>1660>1602)与原位光谱分析的结果不一致(1633～1655>1605～1680 cm-1)。牛血清白蛋白氢-氘(?)换过程中二级结构以及侧链结构随时间的变化,既是一个协同的过程,也存在局域化的序列顺序。曲线拟合结果显示氢键较弱的伸展链折叠和无规卷曲结构中的氢以及二级结构含量最多的α-螺旋结构中的氢先发生了转变,而结构较稳定的β-折叠中的氢在两小时内基本没发生氘代。