细胞中有不同类型的膜结构,其中之一是由磷脂的同心膜所组成的髓磷脂结构,髓磷脂在细胞内的状态（脂质-水系统）已被描述为生物膜的液晶结构,被用来研究细胞膜的结构。髓鞘由磷脂和髓鞘蛋白组成,髓鞘蛋白主要分为髓鞘蛋白脂蛋白（Myelin Protein Lipoprotein,MPLP）和髓鞘碱性蛋白（Myelin Basic Protein,MBP）,MBP是髓鞘主要蛋白之一,强碱性膜蛋白,约占髓鞘蛋白总量的1/3。它与髓鞘膜中不同磷脂相互作用,不仅能促使少突胶质的细胞质面融合而成多层膜结构的主要致密线来维系鞘结构的紧密性,而且可以形成二级结构来维持中枢神经系统髓鞘结构和功能的稳定,并使蛋白的构象发生变化。MBP是参与到中枢神经系统髓鞘形成的基本结构,它与实验性变态反应性脑脊髓炎（EAE）、多发性硬化（MS）及其它许多神经疾病有关。目前研究以蛋白质与不同脂质组分相互作用作为模型来探究单层膜的特性,对探讨生物膜超分子聚集体结构变化以及相关疾病的发病机理和治疗具有一定的指导意义。本课题主要根据表面压力-平均分子面积（π-A）和表面压力-吸附时间（π-T）等温线数据来研究不同浓度的MBP与髓鞘膜脂质分子相互作用形成仿生膜的物理特性,通过分析,计算了 MBP与中性脂质、带负电性脂质、醇类以及各种类型的混合单层膜脂质分子间相互作用的分配系数以及蛋白质分子嵌入到细胞膜的结合参数,如表面压力的增加值（△π）、最大嵌入压力（MIP）以及协同因子等。通过原子力显微镜（AFM）对MBP吸附到细胞膜脂质分子膜的表面形态进行观测,并用π-T曲线进行验证,对蛋白质与脂质相互作用的动态特征和稳定性变化规律给出了定性和定量的描述。建立了一种与生物膜相似的人工膜（仿生膜）,为理解和掌握细胞膜生命机理提供了一种新的思路。1.MBP与胆固醇相互作用的物理机制。在三个不同表面压力下研究Tris-HCl亚相中不同浓度的MBP与胆固醇的相互作用。结果表明,在所有压力下,π-A等温线整体向平均分子面积增大的方向移动;通过分析π-T曲线,得到表面压力的增加量,由此说明,亚相中蛋白质浓度越大,表面压力的增加量也越大。AFM和荧光显微镜用来观测单层膜表面形貌和微区形成的变化过程,为MBP与胆固醇的相互作用提供了更直接和有说服力的证据。因此,亚相中MBP的浓度、表面压力以及氢键等因素是影响MBP与胆固醇相互作用的主要因素。2.髓鞘碱性蛋白嵌入到脂质单层膜的机理研究。通过热力学方法和AFM对空气-亚相界面蛋白质吸附到脂膜上相行为进行研究,分析π-A和π-T等温线数据,计算得到单变量线性回归方程、弹性模量、表面压力的增加值、最大嵌入压力以及协同因子。这些参数可以调节蛋白质在脂膜上的吸附,结果表明髓鞘碱性蛋白与髓磷脂膜之间主要是通过静电和疏水相互作用,其中与DPPS的相互作用最强,其次是DPPC/DPPS混合单层膜,最后是与DPPC的相互作用。当蛋白浓度为5nM,表面压力是20mN/m时,DPPS与DPPC/DPPS混合单层膜在原子力显微镜观测下表现为相分离结构,并且可以看出髓鞘碱性蛋白对DPPC单分子层结构有很大影响。髓鞘碱性蛋白不是一个完整的膜蛋白,但是由于它带正电荷,可以与脂质头部基团相互作用维持髓鞘的稳定性。3.用AFM和热力学方法研究MBP吸附到不同类型混合单层膜在空气-亚相界面上分子间的相互作用。实验表明,当蛋白质嵌入到各个类型混合单层膜中时,其平均分子面积均相应的增加。通过分析π-A等温线数据,结合质量守恒方程,计算得到,单层膜表面压力为10mN/m时,一个MBP分子可以结合70±3个POPC分子以及不同浓度下MBP所占的分子面积。线性回归方程分析了 MBP吸附或者嵌入到“正常髓鞘”和“损伤髓鞘”混合单层膜的三个特征参数（△π,MIP以及协同因子）,利用特征参数在特定的情况下可以定性断髓鞘是正常状态还是损伤的状态。AFM图像进一步验证π-A曲线、压缩模量以及吸附特征参数的分析结果。这对髓鞘碱性蛋白与不同脂质组分混合单层膜的相互作用可以维持髓鞘多层膜结构的稳定性有着更加深入的理解。