GFP(绿色荧光蛋白)是一种太平洋西北部维多利亚水母体内的发光蛋白质。因其发色团可以自发的形成以及没有生物毒性等优点而被广泛的应用于基因表达的标记以及蛋白的定位领域。GFP中的65-67号氨基酸经过自氧化作用在疏水的β桶中形成发色团,该发色团的顺反构型相互转化受到β桶内氢键的限制而产生出绿色荧光。本论文通过合成一些功能性的发色团类似物对该发光机理进行了验证和应用,例如我们合成出一系列的发色团类似物的有机小分子,例如O-HBMO,O-HBDI等,其中我们利用O-HBMO分子内的氢键作用限制住了分子顺反构型的互变,进而在室温和低温的条件下产生了很强的荧光,并且O-HBMO的荧光随着pH的变化而变化,有潜力成为一个新的pH的荧光探针分子。我们还设计合成了其它的一些发色团类似物例如BOC-OPYMIC和脱BOC产物OPYMIC,这些物质在溶液中由于顺反构型的变化没有明显的荧光。但是当向二者的1,4-二氧六环和丙酮溶液中加入锌离子后荧光迅速产生很大的增强,可能是锌离子的螯合作用限制住了构型的变化进而产生了强的荧光。在众多的金属离子中BOC-OPYMIC和脱BOC产物OPYMIC只对锌离子、三价铁离子和二价汞离子有响应,那么这些物质有潜力成为新型的锌离子的荧光探针,我们还在为得到在水溶液中对锌离子能进行检测的荧光探针进行努力尝试。与此同时我们使用包含65-67号氨基酸的多肽,检验其在各种化学条件下能否发生成环,脱水,氧化反应进而形成成熟的发色团以验证GFP发光的机理进行了初步的尝试。　　 基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)是一类活性依赖于锌离子和钙离子的可以降解细胞外基质的蛋白水解酶。本论文为得出抑制剂连三苯酚与MMP-13催化结构域相互作用位点进行了初步的探索。