中文摘要：

蛋白折叠的实验研究是当前生物、化学和物理学交叉领域内的重要前沿方向。国内在快速折叠领域方面的研究主要以理论研究为主，实验尚待跟进。因此，开展蛋白折叠的早期动力学研究，有助于阐明蛋白质结构与功能的关系，为理论提供实验依据，同时也对理论的正确性作出检验。本项目拟应用脉冲升温－纳秒时间分辨红外光谱研究蛋白质的快速折叠过程，具体研究细菌光合天线色素－蛋白复合体蛋白质结构变化对天线分子能量和电荷传递的影响，通过热脉冲诱导蛋白质结构变化，改变叶绿素分子间的距离，研究蛋白质结构变化对后续能量和电荷转移的影响。同时应用该方法研究细胞色素C和多肽的折叠动力学，如螺旋结构的成核时间及螺旋－螺旋相互作用的动力学。

结论摘要：

该项目研制了一套用于研究蛋白质快速折叠动力学的脉冲升温-时间分辨中红外光谱仪。包括以下几方面技术（1）基于国内自主知识产权的中红外激光光源技术，探索了CO气体激光器稳定输出的技术路径。 和大连理工大学合作研发了一套新型的CO调谐激光器， 在蛋白质的酰胺I带的振动范围内连续调谐 （谱线间隔为4 cm-1）. （2）建立了空间模式稳定的脉冲激光加热源；（3）红外数据采集系统。 该系统的红外差谱的精度为万分之五，时间分辨率为80纳秒， 经退卷积处理后，时间分辨率能够达到30纳秒。在此基础上，研究了细胞色素C热诱导折叠/去折叠动力学。借助各种光谱等分析方法，对其二级结构随温度的变化过程进行了分析研究，证明细胞色素c红外吸收光谱中α-螺旋和loop结构在1650-1660cm-1区间发生光谱部分重叠。这一重要发现揭示了1650-1660cm-1光谱范围内的吸收峰并不一定来自于单纯的α-螺旋酰胺I带的吸收，并进一步通过脉冲升温-时间分辨中红外光谱证实了这一结果。 目前正在开展研究高等植物捕光天线LH2 的热诱导蛋白质折叠动力学，试图揭示蛋白质折叠的本质。