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钙离子(Ca2+)作为细胞内重要的第二信使，参与细胞多种生理活动的调控。钙释放激活的钙通道（CRAC channel）对维持胞内Ca2+平衡起着关键性的作用。CRAC通道的激活需要质膜上的Orai1和ER膜上的STIM1共同作用。经过近十几年的研究，人们虽然在Orai1蛋白静息态结构、STIM1的活性结构域、以及Orai1蛋白重要位点等方面有了一定的进展，但STIM1门控Orai1通道的具体方式，仍未知。本文第一部分，基于电子顺磁共振等技术手段来研究STIM1结合Orai1时构象的变化。通过构建一系列具有持续激活功能的STIM1突变体，利用膜片钳及ELISA方法，确定了STIM1活性片段上一些不影响其功能的氨基酸位点，并检测了这些具有持续激活功能的STIM1突变体未结合Orai1时二聚体之间的距离。研究为之后进一步研究STIM1结合Orai1时构象的变化提供了重要参考数据。 神经递质的释放机制和膜融合机制的研究一直是神经科学领域的重中之重，Syntaxin-1A不同构象之间的转变在突触囊泡胞外分泌中起着关键的作用。Syntaxin-1A从Munc18-1/Syntaxin-1A复合物到SNARE复合物，是一个从封闭构象转变为开放的构象的过程，而这一过程是由Munc13-1介导的，但具体机制并不清楚。本文第二部分，采用单分子荧光共振能量转移技术探索Munc18-1、Munc-13-1在Syntaxin-1A形成SNARE复合物的构象变化中的作用。实验发现Syntaxin-1A有两种状态，而加入Munc18-1之后，Syntaxin-1A则由低FRET效率状态向高FRET效率转变，说明Munc18-1将Syntaxin-1A稳定在一个高FRET效率状态，即Syntaxin-1A由open和close状态转变为close状态。我们继续探索了在没有Munc13-1存在的情况下，在Munc18-1/Syntaxin-1A复合物中加入Synaptobrevin和SNAP-25后，SNARE复合物是否可以形成。在Munc18-1/Syntaxin-1A复合物中加入Synaptobrevin和SNAP-25，并不能改变Munc18-1/Syntaxin-1A的FRET效率值，说明Syntaxin-1A处于close状态时，无法和Synaptobrevin、SNAP-25形成SNARE复合物。总之，我们从单分子层面上证明了Syntaxin-1A确实有两种状态，并且在Munc18-1存在的情况下，Syntaxin-1A不能和Synaptobrevin、SNAP-25形成SNARE复合物。