核酸适配体作为“化学抗体”是近年来生物医学、环境及食品分析、核酸药物、临床检测等领域的研究热点,特别是其在疾病的诊断和治疗方面具有广阔的应用前景。目前核酸适配体筛选困难仍是制约其实际应用的瓶颈问题。现有的多种筛选方法如磁珠法、亲和色谱柱法、硝酸纤维素膜过滤法需要固定靶标或核酸,筛选轮次较多,周期较长。毛细管电泳(CE)作为高效、快速的微量分析技术,是高效筛选核酸适配体的方法之一,目前已发展了多种CE-SELEX技术。与其它筛选方法相比,CE-SELEX筛选周期短、筛选效率高、筛选靶标广泛且可筛选指定动力学参数的适配体。此外,毛细管电泳也可用于靶标与单链核酸相互作用的快速表征,有助于认识靶标与单链核酸的高亲和性和特异性相互作用,为高效筛选核酸适配体奠定基础。本论文基于多种模式毛细管电泳研究蛋白质与单链核酸的相互作用。论文包括四个部分:(1)综述了毛细管电泳技术的发展历史、仪器组成及分析模式。介绍了毛细管区带电泳(CZE)和毛细管在线反应(on-line reaction CE)模式、核酸适配体的研究进展、毛细管电泳技术在核酸适配体筛选及研究核酸与靶标相互作用中的应用。介绍了本文研究中利用到的几种核酸结合蛋白的性质和应用。介绍了本文的研究意义及研究内容。(2)基于毛细管电泳配制激光诱导荧光检测(CE-LIF)表征了单链DNA结合蛋白(SSB)、转铁蛋白(TRF)与不同长度单链核酸的相互作用以及Taq DNA聚合酶与其两种核酸适配体相互作用。发现所选蛋白质与单链核酸的相互作用结果受单链核酸长度、蛋白质-核酸浓度比及单链核酸能否形成二级结构影响,指出优化核酸库长度和靶标核酸库浓度比在适配体筛选研究中的必要性。基于电泳图谱,定性比较了靶蛋白与不同长度单链核酸相互作用的强弱。(3)基于动力学毛细管电泳(KCE)定量表征了SSB、Taq DNA聚合酶等蛋白质与不同长度单链核酸的相互作用。测定了SSB与15mer、29mer、dT29以及Taq酶与Apt30、Apt46复合物的K_d,并定量分析了蛋白质核酸浓度比、毛细管柱温等对K_d求解的影响。此外还利用数值计算的方法分析了面积积分偏差对K_d求解的影响,实验结果证实基于KCE求解K_d的方法的稳定可靠。(4)以SSB、TRF、Taq酶等蛋白质与单链核酸,凝血酶与其配体为相互作用模型,探究了毛细管电泳在线反应基本机理,考察了进样时间、样品驻留时长、毛细管柱温等对毛细管电泳在线反应的影响。研究了单一靶标与多个配体的相互作用及凝血酶与多种配体的相互作用。建立了毛细管在线反应理论分析模型,并探究了在线反应的可操控性。