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生命体中细胞的信号传导、基因表达、酶促代谢、涉及氧化还原的呼吸等很多生物化学反应过程都是在蛋白-蛋白相互作用的基础上完成的。对蛋白-蛋白相互作用过程的深入研究对于理解和揭示细胞的功能调控机制及疾病控制与治疗等方面都具有十分重要的科学意义和潜在的应用价值。生物在进化的过程中，逐步形成了在感受外界胁迫下，利用自身调节体系来适应环境的变化。而在调节的信号传递中，激酶对底物的修饰或蛋白间氧化还原状态的转化等都是动态作用过程。这些作用过程很难用Pull-down，免疫共沉淀和荧光共定位等传统方法来验证。本论文主要以光谱技术研究蛋白之间的相互作用，内容包括：(1)以谷胱甘肽过氧化物酶(AtGPX3)和硫氧还蛋白(TRX)为研究体系。利用蛋白质定点突变、内禀荧光探针(色氨酸)和人工荧光探针—TF3、TF5(Cy3、Cy5的升级替代产品)的荧光光谱以及蛋白质十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等方法和技术来研究蛋白相互作用中的电子转移模式以及蛋白质氧化态还原态之间的相互转化。研究结果确定了谷胱甘肽过氧化物酶(GPX3)和硫氧还蛋白(TRX)的两种不同状态，对应不同的氧化还原特性；结合基因点突变技术，证实了GPX3和TRX相互作用时，二者之间电子传递模式是GPX3将电子传递给TRX，而并不是像通常情况下的TRX作为供氢体存在。(2)以拟南芥谷胱甘肽过氧化物酶(AtGPX3)和硫氧还蛋白(AtTRX9)为研究体系，利用蛋白荧光标记技术，单分子多通道全内反射荧光显微(TIRFM)系统、荧光共振能量转移(FRET)等技术，在体相和单分子水平上研究了两种蛋白间的相互作用。通过观测蛋白内禀色氨酸的荧光光谱变化，以及荧光探针标记后AtGPX3和AtTRX9蛋白之间的FRET效应，获得了蛋白之间存在相互作用的直接证据，并讨论了相关的科学机制。实验结果表明，拟南芥谷胱甘肽过氧化物酶(AtGPX3)、硫氧还蛋白(AtTRX9)在不同环境下的不同状态以及不同的氧化还原特性，证明了氧化态的AtGPX3与还原态的AtTRX9之间存在电子交换，也证实了硫氧还蛋白（TRX）在生物体新陈代谢过程中充当电子供体这一说法。单子层次上的实时结果表明了AtGPX3与AtTRX9的相互作用以及蛋白构象动力学在其相互作用中的调控功能。以上结果为揭示逆境植物细胞中的信号传导等机制提供了重要的依据，也为深层次研究其它体系中蛋白-蛋白相互作用、蛋白与药物识别等过程提供了有效的研究方法和途径。