生物体内所有的生命过程都伴随着蛋白质与生物膜的相互作用，蛋白质在生物膜上的正确折叠是保证细胞正常生理功能的关键，一旦发生错误折叠就会引起细胞活动异常甚至导致疾病的发生。研究蛋白质-生物膜界面相互作用有助于探索生物体自我调节机制以及揭示相关疾病的发生与发展机理，也能为发展新型靶目标药物提供理论指导。生物大分子之间的弱作用力是调节其生理结构及生物功能的重要因素，但是目前对蛋白质与生物膜之间的弱相互作用研究甚少，因而蛋白质在生物膜上折叠的内在分子机制了解不多。本论文采用表面增强红外光谱电化学方法，研究了细胞色素c(cyt c)在模拟生物膜上的构象变化及内在分子驱动力，为探索蛋白质生物膜相互作用机制及设计蛋白质构象病的新型靶目标药物提供理论指导。本论文的工作内容和创新点主要表面在以下三个方面:　　1.利用表面增强红外吸收光谱电化学研究cyt c与心磷脂膜异质性作用过程，通过监测不同分子间作用力屏蔽剂存在下蛋白质与磷脂膜结合的动力学过程、磷脂膜构象变化以及电位诱导的蛋白质差谱变化，揭示引起cyt c与心磷脂膜异质性构象的弱作用力及内在分子机制。研究发现cyt c在心磷脂膜上的吸附和作用是多种作用力相互竞争的复杂过程:静电作用会导致部分α-螺旋结构展开;静电作用和氢键作用的协同效应使cyt c在心磷脂膜上的作用模式均一，同时也会导致α-螺旋结构转变为β-折叠结构;氢键作用与疏水作用的耦合可破坏cyt c内二级结构的微环境;最后氢键作用可诱导磷脂膜中磷脂分子发生结构改变，而这种结构变化很有可能是由心磷脂的酰基链延伸到cyt c的疏水通道导致。　　2.以表面增强红外吸收光谱的等离子体基底作为工作电极，通过施加不同电位控制基底支撑的心磷脂膜跨膜电位来模拟线粒体内膜跨膜电位的扰动，同时利用表面增强红外吸收光谱研究cyt c在极化的心磷脂膜上的吸附及结构功能的变化。研究表明，当磷脂膜跨膜电位降低时，界面水分子含量的增加使蛋白质在磷脂膜上吸附的水合力增大，同时两者之间的氢键作用和疏水作用被削弱，导致蛋白质吸附动力学滞后。但是界面增加的水分子可通过质子耦合的电子传递过程调节cyt c在基底支撑磷脂膜上的电化学行为。以上结果表明，跨膜电位能够诱导磷脂膜的构象和水合状态发生变化，并且首次报道cyt c在极化磷脂膜上的构象及功能变化。　　3.利用表面增强红外吸收光谱模拟研究细胞凋亡初期心磷脂分子迁移引起的磷脂膜性质及cyt c构象的变化。通过控制模拟磷脂囊泡中掺杂的心磷脂与卵磷脂的摩尔比例（1∶2，1∶6和1∶9），制备了不同心磷脂含量的基底支撑混合磷脂双层膜，并通过电化学交流阻抗、水滴接触角及表面增强红外吸收光谱等考察了这三种磷脂膜的性质及对cyt c构象的影响。研究发现，心磷脂可以改变磷脂膜的堆积程度及亲疏水性，当磷脂膜中的心磷脂含量降低时，磷脂膜界面的疏水程度增大，吸附在磷脂膜上的cyt c含量减少，但是磷脂膜界面的疏水环境促进了两者之间的氢键作用，在静电和氢键作用的协同效应下蛋白质和磷脂膜的构象都发生显著改变。以上研究不仅揭示了心磷脂迁移对cyt c构象的影响，而且验证了前面的结论，为表面增强红外吸收光谱电化学研究更为复杂的蛋白质-磷脂膜相互作用体系的分子机制提供理论基础。