分子自组装是自然界进化过程中普遍存在的现象，核酸、蛋白质、细胞甚至生命的形成都是通过自组装实现的，而生物体内的大多数自组装活动均是在各种各样的限域环境中进行的，如细胞、脂质膜、酶囊、囊泡、胶束生物有机骨架等。短肽分子本质上是一种低分子量的生物活性蛋白，因其内在的生物相容性、生物降解性以及低免疫原等特点成为当下的研究热点。作为一种自下而上构建超分子纳米材料的结构基元，短肽分子的组装基础是各种分子间协同的相互作用力，这些作用力可通过一些常用的动力学参数进行调制，包括pH、温度、金属离子、酶以及小分子等。基于此，我们从仿生学的角度出发，通过改变共价键、非共价键以及组装环境，以温和的生物刺激来触发分子的自组装活动，并通过模拟生物体内的受限环境来探究限域空间对短肽自组装的影响。首先，设计了一系列Fmoc修饰的二肽及氨基酸来探索Thermolysin的催化作用。实验和计算模拟结果表明，氨基酸的疏水性和序列与Thermolysin催化反应的结合能力和催化效率有显著的相关性。根据不同的底物设计，Thermolysin可以催化反应向水解或缩合方向发展。利用Thermolysin的双向催化作用设计了一个两步反应，完成了Fmoc-YL-COOH向Fmoc-YY-NH2的转变，并实现了凝胶-溶胶-凝胶的过渡。其次，为了模拟自然界中酶触发的分子自组装，我们将Thermolysin催化的短肽缩合反应用于AAO模板的限域空间中。在整个过程中，我们选择具有不同空间结构和孔径的AAO模板来探究它们对短肽自组装的影响。同时，我们还通过不同序列的短肽来揭示分子自身对限域空间内自组装的影响。此外，选用几种亲疏水性不同的Fmoc-氨基酸，探究L-NH2对Fmoc-氨基酸组装的影响。研究发现，L-NH2与Fmoc-氨基酸之间通过形成新的氢键来改变组装体形貌以及二级结构，从一种无规则的形态转变成了有规则形貌的晶体结构，完成了固-固相的转变。最后，选用不同孔径的毛细管作为限域空间来研究L-NH2调控下Fmoc-氨基酸的自组装，并通过毛细管壁的吸附作用使短肽在其中形成类似细胞外基质的组装体，从而促进类似于管状结构的细胞层形成。