【目的】　　泛素（Ubiquitin, Ub）是一个由76个氨基酸组成的高度保守的多肽，从酵母到人类仅有3个氨基酸不同，其最为人熟知的生理功能是选择性介导蛋白质降解。除此之外，泛素还具有多种重要的非蛋白质降解功能，包括 DNA修复、信号转导、基因转录调节和细胞应激反应等。酿酒酵母多聚泛素基因UBI4编码一个由5个泛素分子首末相连的多聚泛素链。课题组前期研究发现：UBI4基因缺失酵母菌株复制寿命缩短，抗氧化能力显著下降。本课题在前期研究基础之上，进一步探讨UBI4基因参与调控氧化应激和复制寿命的可能机制，为全面解析UBI4基因功能和人类衰老相关疾病提供相关线索。　　【方法】　　1. 利用一步法基因敲除技术构建UBI4基因缺失酵母菌株。　　2. 构建UBI4、CTT1、CTA1、SOD2基因过表达载体，并将过表达载体转化到野生型或UBI4基因缺失酵母菌株中。　　3. 利用显微操作仪分离酵母细胞所产生的子代细胞并计数，统计酿酒酵母的复制寿命。　　4. 利用Bioscreen全自动生长曲线分析仪测定酵母细胞的增殖速率。　　5. 利用克隆形成实验检测酵母菌株在百草枯处理下的克隆形成能力。　　6. 比色法检测酵母细胞内氧化应激相关酶类活性、caspase-3活性和H2O2含量。　　7. 运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测氧化应激相关基因的转录水平。　　8. 用流式细胞术检测酵母细胞内活性氧含量、线粒体膜电位和细胞早期凋亡程度。　　9. 蛋白免疫印迹技术(Western blot, WB)检测游离泛素和蛋白质泛素化水平。　　【结果】　　1. UBI4基因缺失酵母菌株复制寿命缩短了17%。　　2. UBI4基因缺失酵母菌株对线粒体损伤剂百草枯（Paraquat, PQ）的抵抗能力减弱。　　3. UBI4基因缺失菌株细胞内过氧化氢酶活性降低，H2O2含量升高，总SOD活性无显著变化，细胞内活性氧显著上升，百草枯处理后线粒体膜电位异常程度增加。　　4. 百草枯处理后，UBI4基因缺失导致酵母细胞早期凋亡程度增加。　　5. 在UBI4基因缺失菌株内分别过表达CTT1、CTA1、SOD2基因，一定程度上可恢复其对百草枯的抵抗能力; 过表达SOD2可恢复酵母细胞复制寿命，但过表达CTT1或CTA1不能拯救复制寿命；在野生型酵母菌株中过表达UBI4可增强酵母细胞对百草枯的抵抗能力，但不能延长复制寿命。　　6. 正常培养条件下，UBI4基因缺失酵母细胞内泛素与泛素化蛋白水平下降。　　7. 在百草枯处理条件下，UBI4基因过表达可以增加蛋白泛素化水平。　　【结论】　　UBI4基因缺失可以导致酵母细胞出现氧化应激、线粒体功能异常和早期凋亡，同时造成细胞复制寿命缩短。在野生型酵母菌株中过表达UBI4基因可以增强酵母细胞对氧化剂百草枯的抵抗性，这些结果表明多聚泛素基因UBI4在凋亡和复制寿命中起重要作用。