蛋白质可逆磷酸化在生命活动调控中起着重要作用，研究与蛋白质功能区化学结构相似的磷肽化合物有助于阐明蛋白质可逆磷酸化的作用机制。该论文建立了单酯保护的Fmoc磷酸化单体[FmocSer(PO(OBzl)OH)OH]的合成新方法，具有高产率、操作简便、产物容易分离和提纯的优点；通过对磷肽合成不同方案的比较、分析，确定采用反应条件温和、产率高的Fmoc策略，共合成出十七种新的磷肽和非磷肽化合物，对其中的磷酸化多肽进行了ESI-MS鉴定；用MALDI-TOFMS法深入探讨了磷肽的裂解规律，并建立了采用源后裂解确认磷肽的氨基酸序列和磷酸化位点的方法；基于ESI-MS/MS实验结果提出了磷酰化二肽甲酯裂解过程中特殊的离子重排机理，可为蛋白质组学研究中肽序列识别提供有用的方法。 论文采用NMR和园二色谱等实验方法并与分子动力学与分子力学等计算机模拟处理相结合，探讨了c-Fos蛋白C端肽段及相应的磷肽模型化合物的结构与其可逆磷酸化功能的关系。发现C端功能区的结构并非呈完全的无规卷曲，而是存在着一个Ⅰ型的转角，但当374位丝氨酸残基被磷酸化后则使该转角的结构破坏。进一步研究发现丝氨酸残基磷酸化后磷酸基与所连丝氨酸残基的酰胺质子形成了分子内氢键，且pS362-PO和R359-eNH两基团间也形成了内氢键。变温实验、pH滴定和计算机分子模拟的结果均一致地确认了这两种内氢键的存在。磷酸基与所连氨基酸残基的的酰胺质子的氢键受到氨基酸残基的影响，而与精氨酸残基εNH的氢键受到残基间距离的影响。结果表明，c-Fos蛋白C端功能区磷酸化后不仅仅是引入了负电荷，它还通过氢键相互作用制约了多肽的局部构象，这一发现为揭示其结构与功能之间的关系提供了有用的实验依据。建立了MALDI-TOFMS选择ATT基质负离子模式检测多肽与DNA相互作用的实验方法，验证了碱性区多肽BD15通过双聚体结构与特征DNA序列(AP-1)相互作用的作用方式，并借助NMR谱进一步指认出BD15与AP-1相互作用的可能作用位点，与晶体结构所显示的结果一致。该实验方案可行之有效地用于研究蛋白质和DNA的相互作用。