蛋白质被誉为生命活动的主要承担者，其在生命体中的重要性不言而喻。在研究蛋白质结构与功能的过程中，科研人员尝试使用非天然氨基酸标记蛋白质，并利用波谱学或光谱学等方法进行研究，时常能解决一些传统方法不易解决的问题。本文尝试对利用非天然氨基酸邻-硝基苄基-L酪氨酸o-nitrobenzyl-O-L-tyrosine(ONBY)的方法进行探究及应用。　　本文第一章中，将对非天然氨基酸的标记方法及可以应用的环境和方向进行介绍。天然蛋白质由20种氨基酸组成，在这20种天然氨基酸之外，可以通过化学合成的手段构建含有各种反应位点或标记基团的非天然氨基酸，之后将非天然氨基酸特异性或位点特异性的引入到想要研究的蛋白质中进行反应或观测。而目前对于非天然氨基酸的引入方法有几种，在蛋白质序列的特定指定位点进行特异性引入，将目的非天然氨基酸插入到序列的特定位置，通常称为位点特异性引入非天然氨基酸，主要采用遗传密码子扩增的方式。该方法需要在特定位点引入一种终止密码子的突变(通常为琥珀密码子TAG)，该突变位点特异性结合一对氨酰转运RNA合成酶/转运RNA对将所需非天然氨基酸引入。如无需进行位点特异性引入而希望将蛋白质中某种特定天然氨基酸全部转换为特定非天然氨基酸，则可以采用选择压力进行引入。另外本章还对两种不同引入方法各自应用的领域及发挥的作用进行了介绍。　　第二章将主要对ONBY及其合成方法和实验条件的优化进行介绍。酪氨酸残基在包括离子通道P-loop的阳离子选择性及基于酪氨酸的磷酸化过程等众多蛋白质功能中起着重要作用，影响着生物体的健康及情绪。因此酪氨酸成为了一种急需要被关注和研究的氨基酸，而ONBY就是一种酪氨酸相关的非天然氨基酸。ONBY1998年由Henry A.Lester合成，用于离子通道研究，但产率十分低下只有大约20％。这种非天然氨基酸在结构上酪氨酸类似，经过一定的光照后可以发生分解反应形成酪氨酸以及一种不溶于水的小分子邻硝基苯甲醛，这些特性都导致了选择性的引入ONBY为在体内、体外调节蛋白质功能提供了一种有用的工具。基于ONBY能够发挥的重要作用及其目前比较低下的产率，我尝试使用不同的合成方法对ONBY的合成过程进行优化以达到提高产率的作用。在获得ONBY之后，通过对其结合和光解条件的探究以期能够在后面的生物学实验中更好地发挥作用。　　在第三章中，我将介绍将ONBY特异性引入到水溶性及膜蛋白中，并对蛋白质进行表达、纯化、光照实验、核磁共振检测等一系列实验。继而实际检测采用新的合成路径合成的ONBY是否能够被成功地引入到蛋白质分子中，对蛋白质分子进行特定位点的标记，并针对实际反应时的反映效果对各类实验进行反应条件的探索及优化。　　第四章将对所进行的一系列ONBY相关实验的结果进行总结并对后续相关实验及ONBY相关应用的发展做出展望。目前，结构生物学对于蛋白质结构、功能、动力学过程的研究还主要集中在通过对蛋白质的表达、提取和纯化来进行，而位点特异性的引入ONBY分子（通常用于取代酪氨酸），一方面提供了一种便捷、伤害小、易于还原的标记方式，一方面结合固体核磁共振等研究手段又可以做到在原位条件下对蛋白质进行观察和检测。尽量保持蛋白质在细胞中的真实状态必将有助于获得更加准确的蛋白质相关信息。因此对于ONBY和其他检测手段的结合使用必将为蛋白质的研究提供更加有力的途径。