生命的遗传信息从DNA转录到RNA,然后从RNA翻译成蛋白质的氨基酸序列,然而这仅仅合成出了新生肽链而不是具有功能的蛋白质。新生肽链是如何经历一系列复杂地盘曲折叠,形成具有特定空间结构和功能的蛋白质,是生命科学领域尚未解决的问题。有丝分裂阻滞缺陷蛋白2（Mitotic arrest deficient protein 2,Mad2）作为有丝分裂过程中的关键蛋白,是一种典型的多态蛋白,在生理条件下,Mad2存在两种不同的构象:开放状态的O-Mad2和闭合状态的C-Mad2,且两种构象处于动态平衡中。前期研究表明,Mad2蛋白在折叠过程中可能存在折叠中间态,然而具体的折叠过程和机理仍不清楚,为了进一步验证折叠中间态的存在,本课题利用全内反射荧光（TIRF）技术研究多态蛋白Mad2构象转变的动态过程,证实了多态蛋白Mad2在折叠过程中存在中间态。主要内容如下:（1）通过优化实验条件,成功实现了基于TIRF的单分子荧光共振能量转移（sm-FRET）技术研究DNA、蛋白质等生物分子的折叠过程的技术手段。利用单分子pull-down技术,将荧光双标记的蛋白质分子固定在盖玻片表面,通过sm-FRET技术观测单个生物大分子构象变化,跟踪其折叠的过程并采集动力学信息,实现利用sm-FRET成像技术对生物大分子折叠过程构象变化的实时监测。（2）通过基于TIRF的sm-FRET技术对三个Mad2突变体蛋白进行研究,结果表明:在生理条件下,Mad2蛋白的确存在两种不同的构象,且在室温下稳定存在,这与文献结果一致。以突变体C79A为例,其中O-Mad2和C-Mad2的FRET效率分别为0.61和0.97,实现了真正意义上的单分子水平多态性Mad2蛋白不同构象的检测,建立了对多态蛋白不同状态进行检测的新方法。（3）在多态蛋白Mad2折叠解折叠的实验中,实现了对Mad2折叠中间态的直接检测,证实了Mad2折叠中间态的存在。对多态蛋白Mad2的折叠动力学数据进行统计分析,发现中间态参与下的多态蛋白Mad2折叠速率常数介于0.02～0.43 s-1之间,符合前期系综实验的结果。此外,综合分析三种突变体的实验结果,发现Mad2蛋白的折叠机制符合框架模型和疏水塌陷模型。