Ure2是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中的prion蛋白质，可以转变成为[URE3]prion表型，是用于研究prion繁殖和淀粉样蛋白质形成的重要模型。Ure2在天然状态下是二聚体，其单体包含354个氨基酸，由两个结构域组成，其中94-354残基为其C端球状结构域，与谷胱甘肽转移酶的空间结构相似，参与氮代谢的负调控，1-93残基为Ure2的N端prion结构域，其属于无序区域(Intrinsically Disordered Region，IDR)，是决定Ure2体内prion现象的区域，在体外能够形成淀粉样纤维结构。由于N端prion结构域属于无序区域，具有高度的柔性并且易于聚集，难以通过传统的结构生物学技术，例如NMR和X射线晶体学等方法进行结构研究，因此目前尚无全长的天然态Ure2的结构报道。　　单分子荧光共振能量转移(single-molecule F(o)rster resonance energy transfer,smFRET)技术，可通过标记基团间的能量转移效率来测量标记位点间的距离，是用于表征Ure2无序的prion结构域的合适工具。同时单分子荧光共振能量转移结合荧光相关光谱技术(fluorescence correlation spectroscopy，FCS)可以表征快速运动下的无序蛋白质的动力学性质。本文主要应用smFRET技术研究Ure2的prion结构域的构象和折叠等性质，对于Ure2的prion结构域的构象和动力学的表征将有助于理解其与C端球形结构域之间的关系以及prion结构域从无序向高度有序的淀粉样纤维(amyloid)转变的机制。　　天然状态下的Ure2是以二聚体形式存在，为特异性对prion结构域与C端结构域进行荧光标记，需要获得二聚体中的一条链被标记，而另外一条链不带有标记位点的异二聚体。本文建立了一种共表达策略，利用共表达载体同时表达带有标记位点的突变体蛋白质与不带有标记位点的野生型蛋白质，使Ure2在表达期间即装配形成异二聚体，并通过体外亲和层析的方法对异二聚体进行分离。应用上述共表达策略本文成功的获得了Ure2的异二聚体，并通过单分子FRET实验测定了Ure2的prion结构域和C端结构域之间的十三对荧光染料标记之间的距离，通过多组单分子FRET数据所获得的空间距离网络信息分析了prion结构域的空间位置。同时采用了荧光相关光谱技术对prion结构域的动力学特性进行了研究。上述研究表明，Ure2的prion结构域处于一种塌缩构象而并非完全延展的状态，并且缺乏快速运动状态，与C端结构域存在弱相互作用。结构域之间的光交联和质谱分析结果进一步证实了上述结论。　　基于本文建立的二聚体内位点特异的荧光标记方法，进一步应用smFRET技术对Ure2的折叠性质进行了研究。观测到Ure2不同结构域的去折叠行为差异，发现Ure2的prion结构域在低浓度变性剂下即可发生去折叠，而C端的球型结构则在高变性剂条件下才发生去折叠。此外，本文应用smFRET技术直接观测到了Ure2在去折叠过程中经历的二体中间体状态。　　综上所述，本论文建立了一种基于共表达的方式获得异二聚体蛋白质，以实现对二体蛋白质中某一单体上进行位点特异性荧光标记的方法，该方法可应用于二聚体蛋白质构象及动力学机制的单分子FRET研究。同时得到了Ure2prion结构域天然态的空间分布，并阐明了其去折叠性质。