无论在体内或是在体外，在某些特殊的条件下，蛋白质都会发生去折叠后的聚集现象，由原来的天然构象转变为一种特殊的聚集形式--淀粉样纤维。人们发现这种转变和许多疾病都有密切的联系。由于这些疾病和蛋白质的构象变化相关，因此也被称为蛋白质构象病。常见的蛋白质构象病包括老年痴呆症，帕金森氏症，家族神经系统综合症等等。研究淀粉样纤维的结构及其形成的动力学过程对于我们理解淀粉样纤维的致病机理从而找出治疗的方法至关重要。淀粉样纤维有一些共同的特征：不论蛋白质来源多么缺乏同源性，它们形成的淀粉样纤维都有类似的形貌：很长很直。另一个特点是可以和一些荧光染料，例如刚果红和Th.T特异性结合。通过X-射线衍射研究，人们发现这种淀粉样纤维是由β折叠片沿着垂直于纤维轴的方向紧密地排列形成的。这些β折叠片之间依靠氢键联系在一起。关于这些β折叠片排列的细节到目前为止还没有完全搞清楚，主要原因是淀粉样纤维很难溶于水和形成晶体。近几年来陆续有一些小肽的淀粉样纤维的晶体结构被解出，提供了丰富的有关淀粉样纤维的结构信息。然而，由于大部分淀粉样纤维无法形成晶体，所以其结构依然未知。淀粉样纤维的形成过程很复杂，包括单体的寡聚，原纤维的形成和成熟纤维的形成几个阶段。淀粉样纤维的组装机理仍然不清楚。因为淀粉样纤维一旦形成就很稳定，所以淀粉样纤维的解聚过程也很难研究。本论文从淀粉样纤维的结构，解聚的动力学过程以及形貌三个方面开展研究，所取得的主要研究成果为： (1)建立了一种用荧光共振能量转移研究淀粉样纤维结构的方法。通过将一对荧光探针，丹磺酰氯和色氨酸，偶联在同一多肽的N端和C末端，用这对荧光探针给出的信息判断淀粉样纤维的结构模式。利用该方法研究了甲状腺素运载蛋白TTR(105-115)片段以及14个已知晶体结构的小肽的荧光共振能量转移信号。根据实验结果推测出甲状腺素运载蛋白TTR(105-115)片段形成的淀粉样纤维是一种部分平行的结构，即在纤维股内是平行的结构而股与股之间是反平行的结构。在此基础之上又进一步研究了14个短肽的荧光共振能量转移信号，并与其中部份肽的已知晶体结构进行了比较，发现荧光共振能量转移信号的大小与纤维的内部结构密切相关，表明荧光共振能量转移是一个有效的研究各种淀粉样纤维结构模式的手段，可用于探测多肽所形成的淀粉样纤维的结构。该方法只需要在成纤维的多肽上引入一对荧光基团，不需要培养晶体，因此比晶体结构研究应用的范围更广泛，速度也快很多，可以用它来积累大量的淀粉样纤维结构与序列的关系数据。从而为建立起淀粉样纤维序列与结构的关系奠定基础。 (2)发现了由甲状腺素运载蛋白TTR(105-115)片段形成的淀粉样纤维很容易通过稀释而发生解聚。当用溶剂稀释的时候，长的淀粉样纤维先变成短的纤维片段，然后才解聚成单体。这个实验结果表明，淀粉样纤维在解聚的时候可能不像它形成时的那样经过一个原纤维的中间过程。通过等温滴定量热，测出了这个解聚过程的焓变值为2.17±0.3kJ/mol，将这个数值和该淀粉样纤维和单体平衡时单体的平衡浓度30±10μM联系起来，发现该纤维的形成从能量的角度考虑似乎是不利的。对于淀粉样纤维解聚的研究结果对我们认识纤维形成的机理是一个很好的辅助。 (3)利用全内反射荧光显微镜对于N端标记色氨酸的甲状腺素运载蛋白(105-115)片段：WYTIAALLSPYS在溶液中形成淀粉样纤维时的形貌变化过程进行了实时观测。通过测量淀粉样纤维的长度随时间的变化，定量地获得了纤维的增长速度。还研究了不同性质的基底表面对纤维生长的影响。研究发现淀粉样纤维的生长对介质的性质有很强的依赖性。这方面的研究还有待进一步开展。