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蛋白质行使其生物学功能的过程中,其空间结构是一直在发生变化的。了解蛋白质的空间动态结构对于理解其生物学的功能非常有帮助。而瞬态红外光谱能够提供大量的蛋白质动态结构变化的信息。为此,我们搭建了一套高精度的脉冲升温纳秒时间分辨中红外光谱仪,并对盐效应对马心细胞色素C的影响进行了实验研究。 本论文主要包括以下四项工作: (1)搭建了一台电光调Q的纳秒钬激光器,所得到的钬激光器的输出波长为2.09μ m。重复频率为3Hz,脉宽最短做到了25纳秒,采用了离轴的光腔振荡模式,激光的输出模式为基横模输出,单脉冲能量为40mj,能量的稳定性为2%。 (2)对高稳定性的低温流动式一氧化碳激光器进行了优化,最终保证激光器的输出波长为5.1-6.2μm,激光的短时间交流波纹控制在0.2%,横基模输出,肉眼观察不到光斑的空间指向性的变化。对量子级联激光器的空间指向性进行了测量,确定其可以用于时间分辨红外光谱的研究。 (3)结合自主搭建的纳秒调Q钬激光器以及CO激光器,搭建了整套的脉冲升温纳秒时间分辨中红外光谱仪,解决了纳秒调Q钬激光器的电磁噪声对测试系统的影响,分析了钬激光的漏光原因并将其对信号测量的影响降到最低。发展了准焦点耦合的单波长扫描红外光谱的测试方法。最终所搭建的脉冲升温时间分辨中红外光谱仪,在单波长处的动力学精度达到10-4△OD,在整个酰胺I带的瞬态吸收光谱精度达到了2×10-4OD。 (4)利用变温稳态FTIR,脉冲升温纳秒时间分辨红外光谱,紫外可见吸收光谱以及可见光激发的飞秒时间分辨红外光谱对盐效应对细胞色素C的影响进行了研究。确定了100mM的KH2PO4溶液对于马心细胞色素的稳定性来源于其对于含Met80的loop结构的稳定。磷酸根通过与含Met80的loop结构的特异性结合将这段loop的一端稳定,进而稳定了整个的loop结构。